【正文】 通過主扇風機的變頻調(diào)速運行，既能方便改變風機運行工況點，又能提高主扇風機運行效率、運行穩(wěn)定性和自動化程度，節(jié)約大量電能。 系統(tǒng)可在線檢測變頻器各種參數(shù)功能，各種保護齊全可靠；通過 DCS 控制系統(tǒng) 實現(xiàn) 遠程監(jiān)控 ，對礦井精確配風，確保礦井安全通風。 （ 5）維護量減少。 （ 2）節(jié)電效果顯著。從以上分析可以看出，調(diào)節(jié)通風機轉(zhuǎn)速改變風量的運行方式節(jié)電效果顯著。 當采用變頻調(diào)速時，可以按需要升降電機轉(zhuǎn)速，改變風機的工作點，使風機的運行參數(shù)滿足工藝要求，根據(jù)風機、水泵的相似定律，變速前后風量、風壓、軸功率與轉(zhuǎn)速之間關(guān)系為： Q1/Q2=n1/n2 H1/H2=（ n1/n2） 2 P1/P2=（ n1/n2） 3 Q1 、 H P1— 風機在 n1轉(zhuǎn)速時的風量、風壓、軸功率； Q H P2— 風機在 n2轉(zhuǎn)速時相似工況條件下的風量、風壓、軸功率。分析原因是輸入電壓檢測線的絕緣受到了破壞，所以導致高壓跳閘。兩個柜子的固定螺釘緊固。 帶高壓調(diào)試過程中，必須保證安全措施到位。 ? 變壓器溫度保護：干式隔離變壓器采用 H 級絕緣。 ? 熔斷器保護 : 每個功率單元均帶有輸入熔斷器保護。 ? 具有軟起動功能，沒有電機啟動沖擊引起的電網(wǎng)電壓下跌，可確保電機安全、長期運行； ? 變頻器抗干擾性強；對外界設備儀表（包括 DCS等自動化系統(tǒng)）無干擾。 單元安裝的步驟則與之相反，將單元放到導軌上，往里輕推至極限位置，擰緊固定螺釘，接好輸入電纜和輸出銅排，插上光纖接頭。電源板為控制器本身提供工作電源。 控制系統(tǒng)安裝在柜的后右面，從上到下依次為控制器（內(nèi)含光纖板、冷卻風機前后共6臺變壓器副邊繞組接線柱，接單元三相輸入電纜。 變壓器柜頂部裝有離心風機，在變壓器底部同時裝有 6 臺冷卻風機，每個鐵芯柱的正面和背面各 1個。柜門內(nèi)側(cè)裝有行程開關(guān)，當柜門打開時告警。3切換柜內(nèi)亦有兩個雙投隔 離開關(guān) QS3 和 QS4，用于 2風機的變頻和工頻切換，隔離開關(guān)置于位置 1 時，風機變頻運行，置于位置 2 時，風機工頻運行。 IO 接口板用于變頻器內(nèi)部開關(guān) 信號以及現(xiàn)場操作信號和狀態(tài)信號的邏輯處理，增強了變頻器現(xiàn)場應用的靈活性。單元通過光纖接收其觸發(fā)指令和狀態(tài)信號，并在故障時向光纖板發(fā)出故障代碼信號。 圖 單元驅(qū)動板原理圖 XS516123456789101112131415GNDVCC+15VRL/INHB/DRDRC/ERDCTDRGDGND125DRCM驅(qū)動控制模塊1XS1L+GV+VL+V+L+VDRC/ERDCTDRGDGND125DRCM驅(qū)動控制模塊2XS2LGV+VLV+LVDRC/ERDCTDRGDGND125DRCM驅(qū)動控制模塊2XS3R+GV+VR+V+R+VDRC/ERDCTDRGDGND125DRCM驅(qū)動控制模塊2XS4RGV+VRV+RV隔離電源1L+V+L+GL+V+15V隔離電源2LV+LGLV隔離電源3R+V+R+GR+V隔離電源4RV+RGRVGND 12 對于風機負載，因軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，如 6kV 系列一級單元旁路時，輸出能力為額定的 80%，因此運行頻率低于 時，變頻器仍能滿足輸出要求。因為電機電感的濾波效果，輸出電流波形更優(yōu)于電壓波形，圖 即為輸出電流 Ia 的實錄波形圖，峰值電流 130A。 移相角度 = ——————— = 12176。 ⑽ 具有一套裝置通過切換，可實現(xiàn)拖動兩臺風機的功能。 ⑵ 變頻器采用單元串聯(lián)多電平直接 高一高變頻器調(diào)速。 （ 2） 朔里礦西三 風井是軸流風機，起動力矩大，采用低速補償方式，使變頻器在低速時具有良好的轉(zhuǎn)矩輸出特性。因此，研制高壓變頻調(diào)速裝置，使風機降速運行，同時調(diào)整葉片角度在高效區(qū)域，既滿足風量要求，又提效節(jié)能，很有必要。近年來，我國礦井多采用對旋式通風機，該類型風機采用交流隔爆異步電機雙電機拖動。 一旦礦井通風不暢，瓦斯?jié)舛壬叩揭欢ǔ潭?，即可能會造成爆炸塌井等重大事故，危及礦工的生命安全。 通風機的服務年限通常為十幾年甚至幾十年。實測總回風風量為 m3/min，負壓 1800pa，風量富余較大 ,這樣造成風機系統(tǒng)運行效率低下，電能浪費驚人，運行狀況差，增加了維修工作量。 目標 (1)通過高壓變頻調(diào)速裝置，風機可以根據(jù)礦井通風需要隨時調(diào)速運行，使風機始終運行在高效區(qū)。 工作方式： ⑴ 正常起動 ⑵ 正常停機 ⑶ 緊急停機 ⑷ 反轉(zhuǎn)反風到正常轉(zhuǎn)速小于 10min 5 ⑸ 單機運行切換 ⑹ 必要時單級運行 風壓、風量工況范圍 風壓： ～ 風量： 58～ 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍：電機額定轉(zhuǎn)速的 60％～ 100％。 ⑺ 單個功率模塊發(fā)生故障時，立即聲光報警，并自動將三相對應的功率模塊旁路，變頻器保持連續(xù)降額運行。 圖 變頻器主回路圖 主隔離變壓器（以下簡 稱主變壓器），有使用壽命長、免維護等優(yōu)點。圖 6kV 變頻器的電壓疊加示意圖。輸出電壓波形見圖 。各部分之間的聯(lián)系如圖 HIVERT變頻器控制系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示。 圖 HIVERT 變頻器控制系統(tǒng)圖 功率單元6kV電動機單元A5單元A4隔離變壓器輸入電源單元A2單元A1單元B1單元C5單元C4單元C2單元C1單元B2單元B4單元B5控制器輸出電流檢測輸出電壓檢測接口板信號人機界面現(xiàn)場 系統(tǒng)，通訊協(xié)議信號單元A3單元C3單元B3 14 變頻器接線圖： 圖 變頻器系統(tǒng)接線圖 人機界面為用戶提供友好的全中文操作界面，負責信息處理和與外部的通訊聯(lián)系，可選上位監(jiān)控而實現(xiàn)變頻器的網(wǎng)絡化控制。 3切換柜對應東臺風機， 2切換柜對應西臺風機， 1切換柜的手柄打到上位置時變頻器輸出對應 2切換柜， 1切換柜的手柄打到下位置時變頻器輸出對應 3切換柜。兩臺電機由變頻器拖動運行時，電機可以正常退出運行，不需變頻器停止運 行；當單臺電機由變頻器拖動運行時，若需要另臺電機投入運行，這時變頻器應該停止運行，隔離開關(guān)操作到位后重新啟動運行。變頻器的三相高壓輸入和輸出從底部（通過地溝）或側(cè)面（通過地面）進入變壓器背面。單元柜后部為通風道，冷空氣通過前柜門過濾層，流經(jīng)單元散熱器，把功率單元內(nèi)產(chǎn)生的熱量帶到后部通風道，由柜頂離心風機將熱空氣排到單元柜外。觸摸屏上方有“高壓指示”燈、“運行指示”燈和“故障指示”燈。驅(qū)動板用于驅(qū)動IGBT 和可選單元旁路中的可控硅，控制板通過光纖與系統(tǒng)中的光纖板通訊。 10% 對電網(wǎng)電壓波動的敏感性 +15%～ 20% 輸出頻率范圍 — 120 Hz 輸出頻率分辨率 Hz 加減速時間 10— 1600秒 變頻器效率 ＞ (含變壓器 ) 輸入側(cè)功率因數(shù) ＞ （＞ 20%負載） 諧波 輸入電流 4%,輸出電壓 6%,輸出電流 2% 可靠性指標 (平均無故障工作時間 ) 20200小時 過載能力 120% 1min， 150% 3 即保護 控制方式 空間矢量控制的正弦 PWM 控制 控制電源 220V177。 ? 變頻器高壓主回路與控制器 之間為光纖連接，具有很高的通信速率和抗干擾能力，安全性好； ? 控制系統(tǒng)具有在線檢測變頻器輸入電壓、電流、功率和輸出電壓、電流、頻率等； ? 當母線電壓降落時，變頻器自動降低轉(zhuǎn)速，以維持運轉(zhuǎn)，一旦電壓恢復正常則立即恢復到原來的正常轉(zhuǎn)速； ? 變頻器瞬時掉電時，變頻器自動降額運行，使輸出功率為零或為負，使電容上的能量維持較長的時間。此保護實際上包括了對電網(wǎng)電壓正向波動的保護。 現(xiàn)場調(diào)試情況 上電前檢查項目 項目 檢查內(nèi)容 結(jié)果 1 確認用戶高壓、低壓電源規(guī)格與變頻器參數(shù)是否匹配（高壓電源和低壓控制電源最好不是同一個回路） √ 2 確認用戶電機規(guī)格是否與變頻器參數(shù)相匹配（電機類型為異步電機，一般情況下，電機額定電流 不大于變頻器額定電流） √ 3 確認主電纜符合要求（電纜絕緣等級相符，銅芯電纜電流密度不大于 2A/mm2） √ 4 確認變壓器輸入側(cè)聯(lián)線是否正確、緊固（切記變頻器輸入輸出電纜不能接錯） √ 5 根據(jù)電網(wǎng)電壓，確認變壓器的輸入抽頭位置是否正確（如果電網(wǎng)電壓長期高于額定電壓的 105%，則變壓器中性點短接到+5%接頭） √ 6 確認切換柜聯(lián)線正確 √ 7 安裝固定好輸入電流互感器 √ 27 8 確認變壓器與功率單元間的所有聯(lián)線是否正確、緊固 √ 9 確認單元與導柜固定螺釘緊固 √ 10 檢查所有柜內(nèi)元件 齊全、接線正確，與圖紙一致 √ 11 確認所有通訊光纜聯(lián)接正確 √ 12 確認變壓器柜與單元柜間的航空插頭聯(lián)接好 √ 13 確認輸入及輸出電壓檢測電阻緊固 √ 14 確認所有二次接線端子緊固無松動 √ 15 確認變頻器可靠接地，接地電阻不大于 4Ω √ 16 確認所有柜間地線、柜門地線聯(lián)接完整（接地電阻不大于 ） √ 17 確認變頻器與旁路柜和用戶的所有接線完整、正確 √ 18 確認所有電纜屏蔽層接地（控制電纜屏蔽層采用單端接地） √ 19 確認所有變頻器柜內(nèi)外清潔，無異物，電纜入口密 封良好 √ 20 確認柜門及側(cè)板密封良好 √ 21 確認電源輸入端子 L、 N間沒有短路 √ 22 確認電機輸入電纜斷開（變頻器輸出先不接） √ 送控制電源檢查項