1、引言
山東新汶礦務局協(xié)莊煤礦井下暗井550絞車,原老系統(tǒng)電網(wǎng)電壓為6kV,電機功率260 kW。原提升機的動力由繞線式電機提供,采用轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。
將高壓四象限運行、矢量控制、能量反饋型變頻技術(shù)、PLC提升機電控技術(shù)應用在井下斜井提升機上,并滿足《煤礦安全規(guī)程》及《礦用一般型電氣設備》的要求,使設備達到各項安全保護標準,穩(wěn)定運行,是礦井井下斜井提升機安全、可靠、高效提升的有效途徑。
領取高壓變頻器礦用一般型KY認證時,從國家煤炭防爆安全產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心獲悉,國內(nèi)外至今沒有應用于我國煤礦井下提升機的高壓提升機變頻器,合康億盛在這個領域是開拓者。
拆分的變頻器在井下重新安裝
2、技術(shù)比較
a、交流調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式
交流電機因為其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、壽命長、故障率低、維修方便、價格便宜等諸多優(yōu)點得以廣泛應用,但交流單機、雙機拖動的提升系統(tǒng)以前采用繞線電機轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速方式,現(xiàn)已基本淘汰完,此調(diào)速方式存在的問題如下:
(1) 提升機在減速和爬行階段的速度控制性能差,經(jīng)常造成停車位置不準;
(2) 提升機頻繁的起動、調(diào)速和制動,在轉(zhuǎn)子外電路所串電阻上產(chǎn)生相當大的功耗;
(3) 電阻分級切換,實現(xiàn)有級調(diào)速,設備運行不平穩(wěn),引起電氣及機械沖擊;
(4) 再生發(fā)電時,機械能回饋電網(wǎng),造成電網(wǎng)功率因數(shù)低。尤其在供電饋線較長的應用場合,會加大變壓器、供電線路等方面的投資;
(5) 低速時機械特性較軟,靜差率較大;
(6) 起動過程和調(diào)速換擋過程中電流沖擊大,制動不安全不可靠,對再生能量處理不力,斜井提升機運行中調(diào)速不連續(xù),容易掉道,故障率高;
(7) 中高速運行震動大,安全性較差;
(8) 接觸器頻繁投切,電弧燒傷觸點,影響接觸器的壽命,設備維修成本較高;
(9) 繞線電動機滑環(huán)存在的接觸不良問題,容易引起設備型事故;
(10)設備體積大,發(fā)熱嚴重使工作環(huán)境惡化(甚至使環(huán)境溫度高達60℃以上);
(11)設備維護工作量大、維護費用高,故障率高。礦用生產(chǎn)是24h連續(xù)作業(yè),即使短時間的停機維修也會給生產(chǎn)帶來很大損失。
b、高壓變頻調(diào)速方案
為克服傳統(tǒng)交流繞線式電機串電阻調(diào)速系統(tǒng)的缺點,采用高壓變頻調(diào)速技術(shù)改造提升機。
改造方案:根據(jù)現(xiàn)場工況,將老電控及電阻調(diào)速裝置全部拆除,更換新的電控系統(tǒng),增加一套高壓變頻器。變頻器與PLC電控硬連接方案
變頻器和PLC電控采用硬連接:電控把開關(guān)量正向起停、反向起停、緊急停機、模擬量頻率給定送給變頻器,可以控制變頻器運行;變頻器把開關(guān)量運行、故障、就緒、模擬量輸出電流、輸出頻率給電控系統(tǒng),即可以正常工作。配合如下圖所示。
變頻器與PLC電控硬連接
[$page] 3、技術(shù)改造總目標:
(1)提高主井提升機的效率,實現(xiàn)節(jié)電的目的技術(shù)改造完成后,將現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子串電阻的轉(zhuǎn)差功率消型調(diào)速方式改為變頻變壓的轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速方式。在正常工況下,現(xiàn)有的大功率調(diào)速電阻群將不再使用,實現(xiàn)節(jié)電的目的。
(2)提高系統(tǒng)的運用可靠性、安全性技術(shù)