变频技术在煤矿主通风机中的应用

2018-07-06武丽娟

机械管理开发 2018年6期

关键词：旁路变频变频器

武丽娟

（山西焦煤霍州煤电集团公司，山西霍州 031400）

引言

在煤矿日常设备管理中，主通风机变频控制项目已经逐渐趋于常态化，能为矿井风量管理和自动控制提供便利，并且为煤矿企业践行经济效益、生态效益和社会效益三者共赢提供保障。

1 在煤矿主通风机上应用变频技术的意义

1）优化整体系统的可靠性。主通风机的电气参数能对加速曲线予以判断，能在达到软启动效果的同时，集中考虑变频器偶然故障情况下旁路工频运行以及基本的启动方式[1]。按照井下需求的实际风量和风压，对风机叶片进行及时调整，确保其能满足预先通风最佳状态后，结合主通风机特性曲线对最佳工况点予以判定，从而提高整体可靠性。另外，倒机也是要定期进行切换操作，保证维护保养工作的完整程度，在井下风量和风压相同的基础上，保证工作参数的调整结构满足实际需求。

2）优化系统的节能效果。相较于传统的技术体系，主通风机应用变频技术，能有效满足节能目标。尤其是在变频器三相输出电压波形处理过程中，异步电动机的电子电流能形成高次谐波，会出现电动机损耗，因此，要借助高效低耗的电动机，一定程度上减少绕组铜损问题和铁芯损耗问题，确保中间变压环节得以有效处理。值得一提的是，在变频装置应用后，当电压的波动幅度控制在-30%～+15%之间时，依旧能有效架构完整的处理和运行措施，保证主通风机械的运行完整性，满足节能指标[2]。

2 煤矿主通风机应用变频技术的原则

第一，供电电源冗余。由于系统本身就是动力供电和控制体系，所以，要对动力结构予以分析。动力结构来自于差异化开关柜和母线段，为了保证电源备用效果的完整性，要对具体问题进行具体分析，确保UPS能为其提供必要的备份管理。

第二，实时远程监控。在借助变频系统Internet接口后，就能远程监督，对远程工控机械的作用予以判定。并且，取消了冗余的中间环节，电磁兼容性良好，且不会对其他设备造成困扰，实现功率因数的多元化处理，全程监督设备，避免出现停机问题和现象，维护主通风机运行的安全性和流动性。。

第三，变频器容量最优化原则。要结合Se=KiPmax/cosφ对裕量予以判定，维护设计原则和相关数据参数结构[3]。

3 煤矿主通风机应用变频技术的运行方案

3.1 无旁路系统设计

3.1.1 单电动机通风机

将电源柜、变频器以及通风机组成的系统作为基础，电源柜会为其提供电源。而在变频器停止运行后就会断开电源，正是基于此，在变频器输出柜对通风机电动机进行单台处理和电动机变频器调速运行后，就能对功率选择进行总和分析和调节，确保变频器拖动效果和运行灵活性满足实际。正是由于系统的主电源借助电源柜变频器进行供电处理，则变频器输出的通风机电动效果均为M1和M2等，系统的优势就是操作更加便利，见图1。

图1 单电动机无旁路系统统计方案

在对通风机系统运行过程予以分析后，每台通风机都是一台电动机和两台通风机组成的，尤其是在变频运动过程中，要对旁路开关予以断开处理，确保主电源能经过电源柜形成变频器供电结构，对输出通风机相关参数予以判定的过程中，要整合工频旁路运行效果，若是变频器本身处于停止状态，则要对其输出柜予断开处理，则整个系统的风机依旧能正常运行。正是由于系统增加了旁路结构，在实际运行体系维护中，确保了风机运行稳定性，整合了整个系统的安全性和可靠性。

3.1.2 双电动机通风机

无旁路系统的设计基础主要包括电源柜、变频器以及变频输出柜等，能满足电动机实际需求。在电源柜为变频器提供电源的同时，能在暂停时直接切断电源，维护系统核心管理效果和水平。也就是说，通风机系统中，一个备用一个使用，能对周围的旁路开关予以处理，完善主电源电源柜变频器供电效果的同时，对停止状态予以判定，有效增加旁路功能，见图2。

图2 双电动机无旁路系统统计方案

3.2 旁路系统设计

若是系统内出现旁路系统设计，主要就是电源柜、变频器、变频输出柜以及通风机电动机组成结构。在实际设计方案中，电源柜为整个系统提供基本的动力电源，能在断开电源后直接形成有效的处理框架和输出柜变频器侧隔离处理，利用通风机和断路器的结合，确保输出侧不会出现人工频电源，完善处理效果和整合机制，确保故障问题不会出现偏差，减少设备变频器损坏问题。

正是基于此，在系统运行过程中，能借助相应的技术设计，能在无中断的情况下进行旁路管理和约束的变频调速后备系统。在通风机处理项目中，主电源为电源柜变频器提供原始动力，建立系统化的处理架构和维护措施，保证设备运行的完整性，借助变频器对通风机电动机予以变频调速处理，减少停运管理工作对相关问题产生的不良影响。