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合康高压变频器(6kV~10kV)在矿井主扇风机上的应用

浏览次数: 日期:2010-11-2 14:32:47
内容摘要:着重介绍了HIVERT型高压变频器在北茹风机改造中的重要作用。以及合康高压变频器在安装使用过程中,提出的一些建议。关键词:风机  高压变频器    一、引言主扇风机是矿山企业为矿井送风的主要设备。设备性能的优劣直接影响着矿井安全生产和经济合理运行状况。目前,国阳二矿维运区北茹风机房使用两台轴流式风机,风机型号为AGF 606 -3.2-2.0-2,其电机型号为Y9001-8。之前由于传统设计等因素的影响,导致我矿风机存在效率低、能耗高、“大马拉小车”的现象。为此,采用高压变频器对轴流式风机电机进行调节,实现节能降耗的总体目标。 二、HIVERT型高压变频器在主扇上的应用1、主扇风机国阳新能二矿共有5台主扇风机运行,南山风机、外南沟风机、桑掌风机、龙门风机、北茹风机,启动方式分别为频敏电阻启动、可控硅励磁启动、软启动、直接启动、可控硅励磁启动。2、北茹主扇风机变频改造大型同步电动机的启动是个相当复杂的问题。如果用减压启动,不但需要很大的变压器、电机结构又相对复杂,且启动对电网有较大的冲击。原北茹风机采用同步电动机可控硅励磁启动。现北茹更换为AGF 606 -3.2-2.0-2型风机,采用三相异步电动机变频启动。变频器为北京合康亿盛变频科技股份有限公司生产的HIVERT-Y 06/500型高压变频器(如图1所示)。图1 北茹风机房高压变频器北茹使用合康高压变频器启动风机(如图2),首先确认配电室母线已得电,合上变频受电开关,操作变频启动柜按钮,之后合上切除变频柜开关,实现风机启动。变频器启动风机,通过对输入电动机电压电流的调节控制,提高了风机满载运行功率因数,节约电能,减小启动对电网的冲击。     图2  电动机启动一次接线图3、变频器的重要作用(1)变频器节能变频器调速节能的原理:图3中曲线为恒速n1下H=f(qv)曲线,其与h=f(qv)交与A点,对应风量qv1。此时风机轴功率PF与矩形qv1AH10的面积成正比。若欲将风量减半,使用挡板控制时,则新的h0=f(qv)曲线与H=f(qv)曲线相交于B点,此时风机轴功率PF正比与qv1AH10的面积。由图可见,两者面积相差不大。如果采用调速方法将风机转速降为n2,对应的h0=f(qv)与H0=f(qv)曲线相交与C点,此时与风机轴功率PF成正比的矩形的面积qv2CH30明显减少。这说明轴功率下降了很多,节能效果十分明显。(2)变频器特点高压变频器的功率单元进行了模块化设计,使日常维护工作更加方便。亿万先生器的输出电此变频器的转矩提升功能,提升了风机低频运行时的输出电压,提高了低频运行时的输出转矩。转速(飞车)启动功能,实现电机在旋转中再启动,满足了生产过程中对连续性的要求。此变频器具有瞬时停电功能,逆变可以充电,保证电网系统在瞬间掉电时仍可以正常运行。改造后,具备同步投切功能,实现电机在电网与变频之间“无扰动”切换,减小了对风机及电网的冲击。变频器人性化设计,人机界面操作容易,功能强大。HIVERT高压变频器还具有以下保护功能、特性:①通过高压变频器还可以具有缺相保护;②过压保护;③过热保护;④限流功能;⑤控制电源故障连锁保护;⑥控制电源双路冗余;⑦功率单元与控制器光纤通讯,完全电气隔离;⑧系统闭环运行,可由用户设定的现场被控量(比如压力、温度等)的期望值,来自动调节电机转速。 三、技术探讨在北京合康公司生产的HIVERT-Y 06/500型高压变频器安装使用过程中,我们发现并总结了一些此变频器在实际运用中出现的问题,共同探讨。1、启动柜中增加变频器受电开关,实现变频器自控一体化。建议启动柜可设计为双层,上层为变频器受电柜(包括综合保护装置),下层为启动柜。2、用于大功率设备的高压变频器,可增加“自动化集成监控系统”。实现高压电源接入时,在控制器上可看到实际电压的显示,在液晶屏上能看到“ABC”图标显示,说明高压已接入,并且可保证相序正确。3、实际风机运行中,变频运行在20Hz~25Hz时,工频柜综合保护装置动作报警。根据现场分析,变频器输出电流经过星点柜进入工频保护装置,变频器内电流存在差流。4、变频器与风机连接过程中,发现接口模块有许多重复接口。建议可根据用户需求定做接口模块,节约成本。5、增加能够监控风机风量的自动监控装置,在变频器闭环运行时可根据风量自动调节频率,节能效果更显著。6、在变频器输出一次回路中增加短路装置,以避免由于电动机故障造成变频器内单元爆炸,使故障进一步扩大。7、由于IGBT在导通过程中“+、-”变化,实际监视中,电动机输出功率参数和数值跳跃大不能够稳定在基本参数内,应加装恒流稳定变送器,使监控更加完善。8、为了更好的监测节能效果,建议在变频器中增加一套节能效果比较系统,最好能够打印数据。9、通过北茹风机改造,我们对北京合康高压变频器有了一定了解,建议合康公司生产SVG设备,为供电系统安全节能提供更多的产品支持。 四、小结改造风机采用变频技术后,风机启动速率更平稳,运行电流明显减小,具有很明显的节电能力。用高压变频器后,启动频率低、转速低,电流小且平稳,实现软启动。避免了用工频启动时的大电流大转矩对电机、电缆、开关及机械设备的不利冲击,不仅延长了电机等设备的使用寿命,也减轻了轴承的磨损,提高了设备的可靠性。HIVERT-Y 06/500型高压变频器自投运以来,既保证了装置的安全平稳运行,又节约了能耗,可见在风机上推广使用变频器具有很大潜力,可以带来很好的经济效益和社会效益。
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