0 导言
五阳煤矿主井进步机型号为JKM-3.25伊4(域)C,进步容器型号为JDS-12/110伊4 型多绳12 t 箕斗;拖动设备选用YR800-12/1430 型电机,双机拖动。五阳煤矿主井进步体系于1991年进行过一次大规模的技能改造,整套进步机设备悉数替换,由6 t 箕斗替换为12 t 箕斗,井塔、井筒配备悉数进行加固,其承载才能已根本到达极限。因而,添加进步才能的前提条件是在现有大型设备的基础上,进一步进步电控体系的操控功能和牢靠性,使进步体系现有设备的潜在才能得以充分发挥。
1 原电控体系概略及存在的问题
五阳煤矿主井进步机原电控体系选用转子串电阻调速、低频减速、低频拖动。原选用的转子串电阻调速方法,以晶闸管操控各段电阻的投切,加快时刻长达11.5 s左右;低频减速时刻到达9.66 s;低频匍匐以0.45 m/s 速度运转,匍匐时刻长达32.8 s左右。
原电控体系存在的最主要问题是:
1)减速匍匐段时刻过长,匍匐段间隔为16.4 m,约需求32.8 s;
2)原电控体系在削减匍匐时刻、进步产值方面已无法到达要求。
一起原电控体系所选用的调速方法存在以下缺点和问题:
1)转子回路串接电阻,耗费电能形成巨大的动力糟蹋;
2)电阻只能分级切换,完成的是有级调速,设备运转不平稳易引起电气及机械冲击,起动时电机的冲击电流达400 A;
3)低速转矩小,转差功率大,发动电流和换挡电流冲击大;
4)中高速运转时体系振荡大,制动既不安全又不牢靠。
2 技能改造准则与计划
2.1 技能改造总准则
1)选用四象限大功率高压变频器完成同步驱动2台800 kW主传动电动机。
2)原电控体系保存,可独立运转。
3)电控体系的改造根据《煤矿安全规程》进行。
2.2 技能改造计划
技能改造计划具体内容为:将现有的转子串电阻的转差功率耗费型调速方法改为变频变压的转差功率不变型调速方法;选用专用高压变频器完成。
该高压变频器选用功能优秀、技能老练、安全牢靠的输入阻隔变压器-H 桥单元串联多电平技能计划。由电网送来的三相6 kV交流电经过阻隔移相变压器供应每相4 个共12 个IGBT 功率单元,每相上的4个功率单元输出的PWM波相叠加后,三相选用Y 形衔接,形成了线电压为6 kV 的高质量的正弦波输出,供应进步机的电动机。
经过操控此输出给进步机电机的正弦波的电压幅值和频率来操控绞车电动机的转速,然后到达按体系要求来操控进步机的进步速度。
3 功能剖析
1)对体系进行高压变频技能改造后单次进步循环时刻由120 s缩短至90~100 s,大起伏进步了出产功率,完成了五阳矿进一步进步产值的方针。
2)进步主井进步机的功率,完成吨煤节电量不低于25%的方针。
将现有的转子串电阻的转差功率消型调速方法改为变频变压的转差功率不变型调速方法后,在正常工况下,现有的大功率调速电阻群将不再运用。假如坚持现在出产条件不变,吨煤耗电量将下降25%。
3)进步了功率因数,下降了无功功率。因为选用了先进的阻隔移相变压器技能和电压源型IGBT 逆变技能,在克服了传统变频器对电网的谐波搅扰的一起,主传动体系的功率因数将由现在的0.89 进步到0.96 以上,大大进步了设备对电网容量资源的利用率,削减了因无功电流引起的线路损耗。
4)进步体系运转的牢靠性、安全性。技能改造完成后,因为在正常工况下不再运用大功率调速电阻群,也不运用切换电阻用的接触器,较大起伏地削减了电气和机械故障对出产的影响。
因为电压和频率均接连可调,电动机的起动电流可得到有用操控,转矩冲击将不再存在,这将明显地削减当时的有级调速体系简单呈现的齿轮
箱和钢丝绳等设备的机械故障。
因为减速进程由电力制动替代了本来的低频制动,制动作用更好,特别使匍匐速度按要求的速度图严格操控,然后愈加安全。
5)体系完成主动化进步,无需人工操作;一起具有主动和半主动挑选。
6)加减速速度曲线为“S”型曲线,曲线滑润无拐点,起泊车时平稳无颤动、制动平稳,对机械设备无任何冲击。
7)变频体系对电网的谐波搅扰低于国家标准。
8)改造后体系可在0 m/s至全速范围内的恣意速度下接连重载安全运转。
4 经济效益与社会效益
改造后,新体系的一次进步循环时刻缩短为90~100 s,考虑煤质等要素,咱们取100 s,新体系1 h将比原体系均匀多提5 斗煤,一天作业20 h,每斗煤按10 t核算,一天将添加产值1 000 t。按年作业330 天,吨煤按400 元核算,每年将添加销售收入为330伊1 000伊400=13 200万元。按销售收入的40%作为赢利核算,一年新增赢利13 200伊0.4=5 280万元。
综上所述,高压变频技能具有杰出的节能作用,在下降企业出产成本的一起,也积极响应了国家倡议的节能降耗要求,具有很好的示范作用。