【正文】 。將單元裝置的 IGBT等功率元件增大后，最大可滿足 4000KW功率要求。為調(diào)整風(fēng)量，采用減小進(jìn)風(fēng)閘門(mén)開(kāi)啟高度、改變?nèi)~片角度等方法，造成大量電能的浪費(fèi)。 本項(xiàng)目研究成果適用于礦井軸流式（含對(duì)旋式）、離心式主扇 風(fēng)機(jī)。采用變頻調(diào)節(jié)后，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，減少了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，減輕了起動(dòng)對(duì)風(fēng)機(jī)葉片、電機(jī)的機(jī)械損傷；大幅度降低風(fēng)機(jī)噪音和振動(dòng)，改善職工工作環(huán)境；實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 該項(xiàng)目實(shí)施后， 主扇風(fēng)機(jī) 實(shí)現(xiàn)了 變 頻調(diào)速，改善了風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性。實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)軟啟動(dòng)，減輕對(duì)電網(wǎng)沖擊。采用單元串聯(lián)多電平式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速和多速度等級(jí)運(yùn)行，能帶載調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)，滿足主扇風(fēng)機(jī)各種運(yùn)行工況。 (6)、實(shí)測(cè)諧波電流分量小于 4％，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，功率因數(shù)為 ，不需增加諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償裝置 。采用變頻調(diào)速后，由于啟動(dòng)平穩(wěn)，低速運(yùn)行，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)、噪音和溫度明顯降低，相應(yīng)地延長(zhǎng)了許多零部件，特別是密封、軸承的壽命。采用變頻調(diào)節(jié)后，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟 啟動(dòng)，電機(jī)啟動(dòng)電流不超過(guò)額定電流，啟動(dòng)時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)，對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊，延長(zhǎng)了電 37 機(jī)及風(fēng)機(jī)的使用壽命。 （ 3）變頻器根據(jù)設(shè)定頻率調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制，增設(shè) DCS控制系統(tǒng)后，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。 改 造 前 日 期 2020年 12月 16 日 2020年 12月 17 日 2020年 12月 18 日 2020年 12月 19 日 日用電量（度） 6420 6600 6420 6120 平均日用電量（度） 6390 改 造 后 日 期 2020年 12月 20 日 2020年 12月 21 日 2020年 12月 22 日 2020年 12月 23 日 日用電量（度） 5580 4980 4920 4920 平均日用電量（度） 5100 由上表數(shù)據(jù)可知，改造前后平均每天可節(jié)約電量 1290度，全年節(jié)電量為 364 1290= 萬(wàn)度，按每度電 元（ 35KV 進(jìn)礦平均電價(jià)）計(jì)算，全年可節(jié)約資金 。 根據(jù)實(shí)測(cè)，風(fēng)機(jī)在滿足礦井通風(fēng)情況下，節(jié)電效果顯著。 變頻改造實(shí)現(xiàn)的效果： （ 1）可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)礦井精 確配風(fēng)，確保礦井通風(fēng)安全。 36 E. 高功率因數(shù)、高效率。 C. 不需另加變壓器、電抗器、濾波器、補(bǔ)償電容器等其他裝置。 單元串聯(lián)多電平直接高 高變頻器主要優(yōu)點(diǎn) ： A. 一體化設(shè)計(jì) ,體積相對(duì)較小 ,安裝調(diào)試簡(jiǎn)單。假定在上述 3個(gè)不同的工況點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，通風(fēng)機(jī)、電器和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的效率都相等，則在 3個(gè)不同的工礦點(diǎn)運(yùn)行時(shí)從電網(wǎng)吸收的功率 PA、 PB、 Pc應(yīng)與相應(yīng)工礦點(diǎn)的風(fēng)量和風(fēng)壓的乘積成正比，即與圖中 AH1OQ BH2OQ2和 CH3OQ33個(gè)矩形的面積成正比。如果礦井需要的實(shí)際通風(fēng)量為 Q2，可以通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，改變管網(wǎng)的特性得到曲線 3，它與曲線 1的交于 B點(diǎn)，取得要求的風(fēng)量 Q2，但風(fēng)壓上升至 H2。 35 圖 風(fēng)機(jī)運(yùn)行的工況點(diǎn)比較 曲線 1為通風(fēng)機(jī)在全速下風(fēng)壓 — 風(fēng)量 (H— Q)的特性曲線，曲線 2為風(fēng)門(mén)全開(kāi)時(shí)管網(wǎng)的特性曲線。 假如轉(zhuǎn)速降低一半，即： n2/n1=1/2，則 P2/P1=1/8，可見(jiàn)降低轉(zhuǎn)速能大大降低軸功率達(dá)到節(jié)能的目的?？梢钥闯觯?n 與 f之間為線性關(guān)系，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍寬。 34 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析 風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能分析 變頻調(diào)速的基本原理：異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 與電源頻率 f、轉(zhuǎn)差率 s、電機(jī)極對(duì)數(shù) P 三個(gè)參數(shù)有關(guān)，即 n=60f／ P (1s)。 2 高壓跳閘后，報(bào)警不起作用了，因?yàn)楦邏汉涂刂齐娛峭换芈饭╇姟? 把高壓檢測(cè)線拆掉，恢復(fù)了正常。 異常情況及其處理過(guò)程 序號(hào) 異常及其原因分析 處理及結(jié)果 1 送高壓電，上級(jí)開(kāi)關(guān)跳閘。 11 月 5 日 調(diào)整完風(fēng)機(jī)葉片的角 度，從原來(lái)的 10 度調(diào)整到現(xiàn)在的 0 度，重新試驗(yàn)變頻器，運(yùn)行到 35Hz 即滿足了風(fēng)量和風(fēng)壓的要求。 11 月 1 日 帶負(fù)載試驗(yàn)，運(yùn)行在 47Hz，風(fēng)壓和風(fēng)量滿足要求。 10月 17日 控制電上電，設(shè)置參數(shù)。 10月 16日 將單元柜和變頻器柜間連線連接完成。 項(xiàng)目 檢查內(nèi)容 結(jié)果 1 送高壓電至變頻器 2 確認(rèn)變頻器相關(guān)參數(shù)設(shè)置正確 √ 3 確認(rèn)冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常 √ 4 確認(rèn)風(fēng)路暢通 √ 5 功能設(shè)置：開(kāi)環(huán)運(yùn)行、本地給定、本地控制、系統(tǒng)旁路禁止 √ 6 頻率設(shè)置為 5Hz，啟動(dòng)電機(jī)，確認(rèn)電機(jī)轉(zhuǎn)向是否正確 √ 7 分別設(shè)置各頻率，并記錄各頻率下的電流和電壓值 √ 8 觀察負(fù)載是否存在共振點(diǎn)，如存在共振點(diǎn)，則設(shè)置跳轉(zhuǎn)頻率 √ 9 查看輸入電壓顯示值是否與實(shí)際相符 √ 10 查看輸入電流顯示值是否與實(shí)際相符 √ 12 確認(rèn)變頻器的各種指示、告警、模擬量輸入、輸出信號(hào)正確 √ 輸入輸出記錄 運(yùn)行 頻率 輸入 輸出 電壓 電流 功率 電壓 電流 V A kW V A 35Hz 6164 228 4285 47Hz 6220 233 5800 50Hz 6300 231 6100 31 連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn) 變頻器投入正常運(yùn)行后 12 小時(shí)內(nèi)，原則上留人與運(yùn)行人員一道值班，其任務(wù)是： ? 變頻器故障時(shí)，記錄故障狀況和原因，處理故障并將變頻器繼續(xù)投運(yùn)； ? 與運(yùn)行 人員交流，了解變頻器運(yùn)行工況； ? 運(yùn)行人員培訓(xùn)； ? 運(yùn)行記錄，為變頻器提高積累資料。 ?變頻器無(wú)故障狀態(tài)下，確認(rèn)斷路器合閘正常； √ __ ?拍下柜門(mén)上的高壓分?jǐn)喟粹o，確 認(rèn)斷路器可靠分?jǐn)啵?_√ _ ?上述狀態(tài)下，確認(rèn)斷路器無(wú)法正常合閘； _√ _ ?松開(kāi)高壓分?jǐn)喟粹o，將斷路器合閘，人為制造變壓器過(guò)熱故障，確 29 認(rèn)斷路器可靠分?jǐn)?。變頻器第一次上電時(shí)，打開(kāi)變壓器柜和單元柜柜門(mén)，并在分閘或高壓分?jǐn)喟粹o旁留守一人，一旦發(fā)生異常，迅速分?jǐn)喔邏弘娫础?__√ 斷路器分?jǐn)酄顟B(tài) ? 確認(rèn)程序鎖工作正常； _√ _ ? 確認(rèn)無(wú)法完成變頻合閘； _√ _ 高壓上電 上級(jí)斷路器處于正常位置，帶電檢查變頻器的合閘和高壓分?jǐn)嗫刂苹芈贰? 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試情況 上電前檢查項(xiàng)目 項(xiàng)目 檢查內(nèi)容 結(jié)果 1 確認(rèn)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(gè)回路） √ 2 確認(rèn)用戶電機(jī)規(guī)格是否與變頻器參數(shù)相匹配（電機(jī)類(lèi)型為異步電機(jī)，一般情況下，電機(jī)額定電流 不大于變頻器額定電流） √ 3 確認(rèn)主電纜符合要求（電纜絕緣等級(jí)相符，銅芯電纜電流密度不大于 2A/mm2） √ 4 確認(rèn)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(cuò)） √ 5 根據(jù)電網(wǎng)電壓，確認(rèn)變壓器的輸入抽頭位置是否正確（如果電網(wǎng)電壓長(zhǎng)期高于額定電壓的 105%，則變壓器中性點(diǎn)短接到+5%接頭） √ 6 確認(rèn)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(rèn)變壓器與功率單元間的所有聯(lián)線是否正確、緊固 √ 9 確認(rèn)單元與導(dǎo)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(rèn)所有通訊光纜聯(lián)接正確 √ 12 確認(rèn)變壓器柜與單元柜間的航空插頭聯(lián)接好 √ 13 確認(rèn)輸入及輸出電壓檢測(cè)電阻緊固 √ 14 確認(rèn)所有二次接線端子緊固無(wú)松動(dòng) √ 15 確認(rèn)變頻器可靠接地，接地電阻不大于 4Ω √ 16 確認(rèn)所有柜間地線、柜門(mén)地線聯(lián)接完整（接地電阻不大于 ） √ 17 確認(rèn)變頻器與旁路柜和用戶的所有接線完整、正確 √ 18 確認(rèn)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(rèn)所有變頻器柜內(nèi)外清潔，無(wú)異物，電纜入口密 封良好 √ 20 確認(rèn)柜門(mén)及側(cè)板密封良好 √ 21 確認(rèn)電源輸入端子 L、 N間沒(méi)有短路 √ 22 確認(rèn)電機(jī)輸入電纜斷開(kāi)（變頻器輸出先不接） √ 送控制電源檢查項(xiàng)目 項(xiàng)目 檢查內(nèi)容 結(jié)果 1 合 220VAC控制電源 √ 2 確認(rèn)控制器所有電源指示燈發(fā)亮，電源工作正常 √ 3 確認(rèn)系統(tǒng)初始化正常 √ 4 確認(rèn)監(jiān)視器與控制器通訊正常 √ 5 確認(rèn)監(jiān)視器與接口板通訊正常 √ 6 查看變頻器參數(shù)設(shè)置和功能設(shè)置是否符合現(xiàn)場(chǎng)條件 √ 7 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件調(diào)整變頻器參數(shù)設(shè)置和功能設(shè)置，并保存設(shè)置 √ 8 功能設(shè)置項(xiàng)“控制狀態(tài)”設(shè)置為“調(diào)試狀態(tài)”，確認(rèn)在調(diào)試 √ 28 狀態(tài)下變頻器運(yùn)行（不帶高壓調(diào)試）正常 9 將變頻器設(shè)置為遠(yuǎn)程控制方式，確認(rèn)遠(yuǎn)程控制的啟動(dòng)、停機(jī)、復(fù)位等功能工作正常（如有） √ 10 將“控制狀態(tài)”重新設(shè)置為“正常狀態(tài)” √ 高壓合閘、分?jǐn)嗷芈窓z查 上級(jí)斷路器處于試驗(yàn)位置或上端不帶電，檢查變頻器的合閘和高壓分?jǐn)嗫刂苹芈贰．?dāng)變頻器輸入側(cè)缺相或功率模塊的熔斷器融化時(shí)，將立即保護(hù)。在柜門(mén)上安裝有溫度巡檢儀，當(dāng)變壓器溫 度超過(guò) 130℃時(shí)報(bào)警，超過(guò) 150℃時(shí)立即保護(hù)停機(jī)，報(bào)警和保護(hù)溫度值可以設(shè)置。 ? 單元柜溫度保護(hù)：?jiǎn)卧駜?nèi)設(shè)置有測(cè)溫裝置，當(dāng)柜內(nèi)溫度超過(guò) 55℃時(shí)報(bào)警，超過(guò) 60℃時(shí)立即保護(hù)停機(jī)。此保護(hù)實(shí)際上包括了對(duì)電網(wǎng)電壓正向波動(dòng)的保護(hù)。 ? 變頻器過(guò)流保護(hù)： 輸出電流超過(guò)變頻器額定電流的 150%則立即保護(hù)停機(jī)。 ? 電機(jī)過(guò)載保護(hù)：輸出電流超過(guò)電機(jī)額定電流的 120%，每 2 分鐘允許 1 分鐘，超時(shí)則保護(hù)停機(jī)。 保護(hù) ? 浪涌吸收保護(hù) :每個(gè)功率單元均帶有浪涌吸收保護(hù)。 ? 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(cè)變頻器輸入電壓、電流