高压变频调速系统在煤矿通风机的应用

方案

针对现场抽风机设备实际运行情况，风机变频系统采用一拖二的启动方式，电动机可以通过工频/变频切换柜的上下隔离刀闸选择变频或者工频运行方式。

邹庄煤矿两台风机一台变频运行，另一台工频备用，这样可以防止变频器出现故障时不能及时切换工频运行。

本系统采用HARSVERT-VA10/135系列变频器，配套使用1#/2#风机切换柜、1#风机变频/工频切换柜和2#风机变频/工频切换柜，整套变频装置有以下特点：

4.1 输入电压适应性强

输入电压允许波动±10%，这样就避免了由于电网电压波动造成的变频器不能正常工作。

4.2 掉电恢复再启动功能

电网掉电，在设定时间内（系统默认：20S）电网恢复正常，变频器可自行启动，系统可自动计算电机转速，实现无冲击再启动，恢复到原来的工作状态。

4.3 可靠性设计理念贯穿整体，使设备更稳定运行

功率电路模块化设计，维护简单，主回路采用的IGBT功率模块，具有较大冗余，提高电压利用率。

4.4 灵活多样的通讯方式

控制系统由主控箱、人机界面（嵌入式工控机）、PLC三大部分构成，三大部分各有分工，又互相通讯、协同工作。人机界面和主控箱及PLC之间均采用RS485进行数据通讯；主控箱和PLC之间采用RS485及硬线建立通讯。通讯协议为公司内部的自定义协议。

4.5 高质量的功率输入、输出

HARSVERT-VA10/135系列变频器在电源侧采用多重化整流技术，输入功率因数高，谐波少，无需功率因数补偿/谐波抑制装置，对电网污染小。

5 变频改造实现的效果

（1）变频启动对电网几乎没有冲击，风机使用变频启动的方式就相当于实现软起动，在很大程度上也降低了对机械设备的硬性冲击。（2）传统的直启或者串电抗器启动风量调节很大程度上取决于蝶阀和风门，而变频启动则是通过改变电源频率调节风机的转速来实现，且调节范围广，因而可以根据生产需要随意调节风量，既降低了劳动强度也减少了不必要的浪费。（3）风机工频运行时工作强度较大，一直处于满负荷工作状态，变频运行的方式能有效避免这一不足，使风机的大部分工作时间都在较低的速度下运行，因此在很大程度上降低了风机工作的机械强度，也将会大大延长风机的使用寿命。 （4）变频运行也使管道的压力相应降低，使密封条件得到有效缓解，也减少了检修和维护的工作量。

工频变频运行参数对照表

项目风量（m³/s）运行电流轴功率（KW）

工频-9°双级25078A672.8

变频0°双级25027A291.1

由上表可以看出，当风机提供的风量相同时，投入变频后每年节约电量：（672.8-291.1）*24*365=3343692Kwh，为全矿创造了巨大的经济效益。

参考文献

[1]张皓，续明进，杨梅.高压大功率交流变频调速技术.机械工业出版社.2006.

[2]李发海，王岩.电机与拖动基础（第3版）.清华大学出版社.2005.

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