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　　其中壓力曲線有駝峰，工況點如在駝峰以右區(qū)域時，通風機的工作狀態(tài)是穩(wěn)定的；工況點如在駝峰以左區(qū)域，通風機的工作狀態(tài)就很難穩(wěn)定，此時風壓、流量發(fā)生波動，當工況點移至左下部時，流量、風壓有激烈脈動，并引起整個風機喘振。喘振可能使風機裝置遭到破壞，因此通風機不允許在喘振狀態(tài)下運行。為了避免風機在小流量時發(fā)生喘振現(xiàn)象，對風機進行變頻改造是首選，并且當風機速度變化不超過20%，效率基本無變化，使用變頻調(diào)速后就可以使風機在小流量段有效運行，不僅不會使風機喘振，還擴大了風機有效運行的工作范圍。
　　該礦上以往的主通風機采用工頻運行，在運行中一般采用改變導(dǎo)葉角度和改變檔板角度調(diào)節(jié)通風量，因此通風效率較低，造成能源浪費，增加了生產(chǎn)成本。又由于主通風機設(shè)計上余量特別大，在相當長的時間主通風機一直處在較輕負載下運行，能源浪費突出。
　　當主通風機采用電抗啟動時，起動時間長，啟動電流大，對電動機的絕緣有著較大的威脅，嚴重時甚至燒毀電動機。而高壓電動機在啟動過程中所產(chǎn)生的單軸轉(zhuǎn)矩現(xiàn)象使風機產(chǎn)生較大的機械振動應(yīng)力，嚴重影響到電動機、風機及其它機械的使用壽命。
　　綜合以上原因，為了礦井的安全生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本，鶴煤公司二礦主通風機采用變頻器調(diào)節(jié)風機風量的方法較佳。
　　通過招標方式，選擇了山東新風光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的JD-BP37-800F（800kW/6kV）型高壓變頻器（高壓變頻器技術(shù)參數(shù)如表3所示），高壓變頻器于2011年4月投運，設(shè)備至今運行良好。經(jīng)過集團檢測中心的檢測，各項性能指標達到設(shè)計要求，通風機實現(xiàn)了有效運行，改造達到了預(yù)期目的。
3 用戶現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)
3.1通風機設(shè)備參數(shù)
　　二礦煤礦通風機為兩臺，一用一備，現(xiàn)場2臺通風機設(shè)備參數(shù)相同，下面表1給出1#通風機基本參數(shù)。

3.2風光牌JD-BP37-800F 高壓變頻器技術(shù)參數(shù)
　　山東新風光電子公司是國家高新技術(shù)企業(yè)，高壓變頻器以高速DSP為控制核心，采用無速度矢量控制技術(shù)、功率單元串聯(lián)多電平技術(shù)，屬高-高電壓源型變頻器，其諧波指標小于IEE519-1992的諧波國家標準，輸入功率因數(shù)高，輸出波形質(zhì)量好，不必采用輸入諧波濾波器、功率因數(shù)補償裝置和輸出濾波器；不存在諧波引起的電機附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動、噪音、輸出dv/dt、共模電壓等問題，可以使用普通的異步電機。
　　JD-BP37-800F 高壓變頻器技術(shù)參數(shù)如下表3所示。

4項目實施改造方案
　　根據(jù)用戶現(xiàn)場的實際情況，旁路柜采用了一拖一工變頻自動轉(zhuǎn)換方案。如下圖2所示。旁路柜中，共有2個高壓隔離開關(guān)和2個真空接觸器，為了確保不向變頻器輸出端反送電，KM3與KM4采用電氣互鎖。當K1、K3、KM1和KM3閉合，KM4斷開時，電機變頻運行；當KM1、KM3斷開，KM4閉合時，電機工頻運行，此時變頻器從高壓中隔離出來，便于檢修、維護和調(diào)試。
　　旁路柜必須與上級高壓斷路器DL連鎖，DL合閘時，絕對不允許操作變頻輸出隔離開關(guān)，以防止出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，確保操作人員和設(shè)備的安全。

　　用戶選配自動旁路柜，并且選擇“手動”模式，則具體轉(zhuǎn)換過程如下：
　　Step1: 執(zhí)行變頻調(diào)速系統(tǒng)停機操作。
　　Step2: 斷開交流進線斷路器。
　　Step3: 斷開變頻調(diào)速系統(tǒng)的輸入側(cè)刀閘K1 （參閱圖2）。
　　Step4: 斷開變頻調(diào)速系統(tǒng)的輸出側(cè)刀閘K3。
　　Step5: 合變頻調(diào)速系統(tǒng)的旁路開關(guān)KM4。
　　Step6: 關(guān)閉所有的門（控制柜除外）。
　　Step7: 合交流進線斷路器。
　　用戶選擇“自動”模式，則變頻調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)故障情況自動完成到工頻旁路運行的轉(zhuǎn)換。具體轉(zhuǎn)換過程如下：
　　JD-BP37系列變頻器在變頻運行中出現(xiàn)故障后，控制器發(fā)出節(jié)點信號控制進線真空接觸器KM1和變頻器輸出真空接觸器KM3進行分斷，然后控制器向PLC發(fā)送變頻轉(zhuǎn)工頻信號，延時一定時間后，旁路開關(guān)KM4進行合閘。
　　保護：保持原有對電機的保護及其整定值不變。
5變頻運行情況
5.1變頻運行
　　變頻投入運行以來一直穩(wěn)定運行，輸出頻率、電壓和電流穩(wěn)定，風機運行穩(wěn)定，變頻器網(wǎng)側(cè)實測功率因數(shù)為0.976，效率均高于96%，滿載時網(wǎng)側(cè)電流諧波總?cè)萘啃∮?%，輸出電流諧波小于4%。風機以低于額定轉(zhuǎn)速運行，不僅節(jié)約了能源，減少了維護費用，還降低了風機的運行噪聲，經(jīng)濟效益良好。
5.2變頻操作
　　變頻器顯示采用中文圖形界面，觸摸屏操作，生動直觀，變頻器的運行狀態(tài)一目了然，各種運行數(shù)據(jù)可在觸摸屏上查詢，便于操作人員及時了解變頻器的運行情況。變頻器操作簡單，可在120秒之內(nèi)起動至高速，短時間內(nèi)達到所需風量。簡便的操作和短的起動時間確保了生產(chǎn)安全。并且反風比以前操作簡單可靠，只需設(shè)置變頻器按反向的頻率運行即可，完全可滿足10分鐘內(nèi)實現(xiàn)反風的要求。
5.3運行數(shù)據(jù)
　　2011年5月16日，變頻器運行數(shù)據(jù)如附表4所示，測試功率因數(shù)為：0.976。

5.4能耗分析

　　主通風機為軸流式排風機，風機兩臺，一用一備，每臺功率800kW，下圖4為AGF606-2.44-1.3-2特性曲線圖，R1為礦井的通風阻力曲線，R2為調(diào)整風門后的阻力曲線，由圖4可知，當需風量為QA時，動葉角度為-50時、風機效率小于72%，這時需將動葉角度調(diào)至-100（圖中的B點），以提高風機的運行效率，這時風機的運行效率約為74%，由礦井的通風阻力曲線R1和風機的性能曲線圖，可知風機在動葉角度為-50時，效率較高，這時可通過變頻器調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速調(diào)至A點，以滿足風量要求，這時風機運行在較佳狀態(tài)，此時變頻器的運行平均功率為：P變=276.3kW，變頻運行與風機工頻運行相比風壓損失功率為：

　　由此可見，變頻運行時，風機效率為80%，其節(jié)電率為28.82%，節(jié)能效果十分明顯。
6結(jié)束語
　　風光牌高壓變頻器以其運行穩(wěn)定，操作簡便，性價比高，得到廣大用戶的擁護。在河南煤業(yè)化工集團鶴煤公司下屬的多家煤礦中，主通風機大量采用山東新風光電子公司的產(chǎn)品，應(yīng)用結(jié)果表明，高壓變頻器應(yīng)用于煤礦主通風機的系統(tǒng)改造，取得了良好的運行效果和經(jīng)濟效益。