1 概述
跟着国内外现代变频调速技能的不断老练和进步,变频器因为调速规模宽、精度高,调速滑润、安稳牢靠、电机调速特性硬,节能效果显著等特色,逐步替代传统的直流调速及液力耦合、液阻和电磁等调速设备,广泛运用于冶金、石油、化工、水泥、矿山等范畴。
2 作业环境和工况
新疆焦煤集团矿区地处山区,矿区海拔高度2 000~2 200 m,夏日最高温度41℃,冬天最低温度-30℃。矿区有三个年产120万t的井口。新疆焦煤集团气煤斜井选用斜井皮带运送机由井下向地上运煤,日产煤约3 500 t,皮带长650 m,皮带倾斜角19°~24°,皮带拖动电机功率400 kW,由6 kV双电源供电,额外电流38.49 A。这些工况要求电机起动操控设备在高海拔区域能安稳牢靠运转,一起要有较强的过载才能,能习惯较大规模的电压动摇。
皮带电机原规划为直接起动,后来考虑电机直接起动对电网和传动机械设备冲击大,且运转时一向处于全速运转状况,不利于节能降耗。通过对国内外各种高压变频器稳重调研、比较,最终以投标方法挑选了性价比、产品质量和服务等方面占优势的北京合康亿盛科技有限公司的HIVERT 高压变频器作为皮带运送机的操控设备。
3 运用状况
考虑到海拔较高,夏日温度高级要素,变频器选型时留有余量。新疆焦煤集团选用合康公司变频器HIVERT-Y06/061 的额外电压为6 kV,额外电流为61 A,用来操控400 kW 皮带电机。变频器配有主动旁路柜,以便呈现毛病时主动旁路到电网工频运转,确保出产接连不间断,旁路运转后可便利地堵截变频器输入、输出侧阻隔开关和真空断路器,使变频器脱离高压电源,可便利地进行修理。变频器于2006年4月调试结束投入运用至今,没有发生毛病停机,运转状况杰出。
变频器散热风机散热状况杰出。但因为现场煤灰粉尘较多,需求定时铲除散热设备上的粉尘,现正在着手处理削减环境粉尘的办法。因为变频器选用多重化脉宽调制技能,串联叠波输出,所以输出波形不失真,挨近完美的正弦波波形,无谐波污染,不须加滤波设备。满意了电力部门对电网谐波含量的操控要求,对周边电气设备及邻近的皮带机归纳保护设备没有搅扰。削减了电机噪音和发热,不会引起电机转矩脉动,对电机没有特殊要求。运转功率因数可达0.95以上,功率达96%以上。
HIVERT高压变频器强壮的操控功用、简洁直观的操作方法、运转安稳牢靠的特色以及在新疆焦煤集团气煤井的成功运用,遭到新疆焦煤集团的喜爱。
2006年7月2130矿井扩建时,焦煤集团又选用了一套HIVERT-Y06/077(800 kV·A)高压变频器用于2130矿井皮带机的操控。气煤井方案扩展产值,拟方案增大皮带运送才能,把原有皮带机改为双机驱动,于2007 年9 月气煤井再次增加了一套HIVERT -Y06/061变频器。
4 变频器作业原理及特色
HIVERT变频器是交-直-交电压源型变频器。
运用老练的低压变频技能,先进的单元串联叠波结构,空间矢量操控的正弦波PWM调制方法。每相由5个功率单元串联。高压6 kV电源直接输入到阻隔变压器高压侧,变压器二次侧通过降压移相后输出三相690 V电压,分别给各功率单元供电。功率单元经三相全桥整流-直流滤波-单相逆变输出三个环节,然后每相各单元串联,三相Y 接直接输出高压6 kV驱动电机运转。输入侧相当于30脉冲整流,输出侧相当于每相11电平叠波,输入输出均挨近于正弦波波形,谐波含量非常低。每个功率单元还设有单元旁路设备,以便功率单元毛病时无扰动旁路毛病单元,确保皮带机运转的接连性。
HIVERT高压变频器的特色如下。
1)功用强壮。HIVERT高压变频器选用先进的工业计算机操控,内置PLC。具有完善的保护功用和自确诊功用,如过压保护、缺相保护、过流保护、欠压保护、器材过热保护、瞬时断电保护、电机负载过载保护和过流保护、限流功用、电压主动调理功用等。还具有参数设置,运转记载,毛病报警记载功用。通讯功用可完成上位机长途四遥功用,还能满意就地和异地长途操控。
2)大屏幕液晶显示,中文菜单操作界面,触摸屏操作直观便利。
3)多种频率给定方法,内置数字PID调理功用。
4)AC 220 V操控电源双回路热备分。
5 经济效益
5.1 节省电能
皮带机电机均匀每天运转16 h左右,日运送煤3 500 t。原规划选用直接起动,起动后电机全速运转,而井下煤仓下煤量达不到皮带运送机的运送才能,故皮带上煤量缺乏,这样很不经济,糟蹋电能。运用HIVERT高压变频器对拖动电机进行变频调速后,皮带运送机按实际需求功率出力,把变频器输出频率设为39 ~40 Hz,电机转速比工频速度恰当下降,就能够使皮带运转速度与井下煤仓下煤量相匹配,同下降了运转电压和电流,减小电能耗费。据矿井计算,变频调速运转比直接工频运转可节省电能10%~15%。
5.2 节省修理费用
原规划选用对电机直接起动,不能调速,起动进程对电网、电机和传动机械设备冲击较大,加重了机械设备的磨损,缩短了设备运用寿命,一起也缩短了设备修理周期,增加了停产检修次数。直接起动也形成操控设备如真空接触器、开关等的频频替换,这都增加了修理费用,停产检修也形成煤炭产值的丢失。
而选用HIVERT 高压变频器后,能够完成皮带运送机软启动,对电网和机械传动设备基本无冲击,大大延长了设备运用寿命。第一台HIVERT高压变频器自2006年4 月投运至今近两年,一向安稳运转,除正常清洁保护外,没有发生停产检修毛病,这无疑既节省了修理本钱又确保出产不受丢失。
5.3 有用削减人力资源
选用HIVERT高压变频器运转安稳牢靠,除正常清洁保护,没有很多的修理作业,故不用装备许多设备修理人员。HIVERT变频器操作简略便利,每班只需1人值勤操作即可,节省了人力资源,相应也进步了出产功率。
5.4 占地空间小
因为HIVERT系列高压变频器选用交-直-交直接高-高方法,结构紧凑、体积小。不像高-低-高变频设备输入、输出端都有变压器,体积巨大。据调研,HIVERT变频器在国内串联型高压变频器中体积最小,因此HIVERT变频器占用空间小,可有用运用有限的土地资源。
由以上剖析能够看到,新疆焦煤集团气煤井斜井皮带运送机运用HIVERT 高压变频调速设备,具有非常可观的直接经济效益和直接的经济效益。
6 结语
运用北京合康亿盛科技有限公司的HIVERT 高压变频器,从变频器产品的选型,产品的定制,产品运送,现场装置,设备调试,人员培训,备品备件的供给,现场及长途的技能支持均得到了全面保证。其在新疆焦煤集团气煤斜井皮带机的成功运用和优秀体现,得到了焦煤集团的认可。