騰龍煤礦主通風機變頻技改方案

1、    騰龍煤礦主通風機變頻技改方案    李志強前言本文介紹了風光牌高壓變頻器在正興煤業(yè)主扇風機上的應(yīng)用情況。根據(jù)實際運用效果來看，高壓變頻器能有效地改善煤礦主扇風機設(shè)備的調(diào)速節(jié)能效果，并且有助于提高社會經(jīng)濟效益。1、風機的用電現(xiàn)狀能源關(guān)系著國計民生，是不可或缺的，我國正處于社會主義建設(shè)的初級階段，其中經(jīng)濟建設(shè)對能源的需求量很大，能源的供不應(yīng)求會制約經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展。國務(wù)院針對能源方面提出“節(jié)約與開發(fā)并重”的政策，其具體內(nèi)容是把節(jié)約能源與解決能源作為技術(shù)經(jīng)濟政策。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，在全國有將近有1500萬臺電動機，作用在壓縮機、風機等設(shè)備上，其用的電量比例

2、為全國的50%左右，大部分電動機的電能利用率較低，若能夠?qū)⑺鼈兊碾娔芾寐侍岣?0%到15%，那么我國每年可節(jié)約300億千瓦的電量。在設(shè)計的過程中計算管網(wǎng)的阻力是很困難的，鑒于在運轉(zhuǎn)過程中有可能發(fā)生各種意想不到的問題，一般情況下選擇風機型號的依據(jù)是最大風量和風壓裕度，但是在實際中，想要選擇到合適的風機的可能性很小，因為風機的型號以及系列都是有限的，故在選擇時都是按照接近原則進行選擇的。故要想滿足生產(chǎn)工藝對風量的要求，我們只有一種方法，那就是節(jié)流調(diào)節(jié)法。具體的操作就是在風機轉(zhuǎn)動時開大或者開小風門或者風道擋板的程度來決定風量的多少，外加人為刻意的去增加阻力，加強管道系統(tǒng)的損壞。2、用戶介紹截至20

3、12年，貴州大西南礦業(yè)有限公司騰龍國照煤礦一直使用渦輪式通風機（70b2）作為通風設(shè)備。渦輪式通風機不僅效率低（最高只能達到60%）而且能量損失大。其中效率低影響渦輪通風機的調(diào)速運行，通過控制風量和風壓來達到調(diào)速的目的，而對葉片角度的調(diào)整能夠達到此目的，此煤礦在選擇通風設(shè)備的型號時，預(yù)留的了比較大的余量，并且風機很少在滿負載運行。新型礦井節(jié)能風機是湖南湘潭平安風機開發(fā)的。該機型是雙級葉輪軸流通風機，他的葉片是由鋁合金構(gòu)成的，非常的安全。型線是機翼型扭曲式，可以看到的角度是20度到50度之間。在需求反風的情況下。我們可以直接反轉(zhuǎn)通風機，而不是調(diào)整他的其他任何裝置。裝置最高靜壓效率達86.5%。此

4、類風機的裝置靜壓效率比老式風機70b2提高近14%，并且產(chǎn)品的高效區(qū)域比較寬廣。2.1性能特點（1）操作系統(tǒng)是windows系統(tǒng)，且界面語言是中文，顯示屏為彩色液晶觸摸屏；（2）不需要濾波就能達到要求，不僅風機的輸出波形是階梯正弦pwm型的曲線，而且產(chǎn)生的諧波也是很少的，一定程度上能夠減少對設(shè)備的震動，輸入的功率因素比較高，不需要其他補償裝置，線纜足夠長。（3）功率電路模塊化設(shè)計，維護簡單；（4）高壓主回路與控制器之間為光纖連接，安全可靠；（5）有比較精確和靈敏度非常高的故障診斷電路、保護裝置、報警裝置，非常地安全。（6）設(shè)置參數(shù)的功能比較齊全完善，能夠適用與多種場合。（7）變頻器內(nèi)部已經(jīng)放置

5、了能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制功能的plc，更加的自動化，可以用于很多的場景，并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠程控制，不過實地操作也是可操作的。（8）可以容納和流通零到五伏和四到二十毫安的工業(yè)公認訊號，而且還能制定個性化、根據(jù)客戶需求的與眾不同的定制。根據(jù)用戶的個性化定制，譬如增加pid調(diào)節(jié)器。2.2主回路控制的改造方法變頻調(diào)速系統(tǒng)一般有以下幾部分組成：旁路柜、操作控制柜、變壓器柜、變頻單元柜。其中變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)全面保護，所以使用變頻器很安全、放心，而且在還有旁路柜的保護作用，雙管齊下，更加的安全可靠運行，不會受到其他外界的干擾破壞。d：710kw/10kv異步電動機dl：用戶高壓真空斷路器bpq：jd-bp38-710f

6、高壓變頻器k1、k2、k3：高壓變頻器內(nèi)置高壓隔離開關(guān)旁路柜一定得和前一級高壓斷路器也就是dl連鎖，斷路器合閘連通電路時，堅決不可以打開旁路隔離開關(guān)和變頻輸出隔離開關(guān)，為了防止這種拉弧現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時保證了施工人員和機械設(shè)備的安全。2.3工作過程開啟進風閥開啟電源開關(guān)變頻通電旋轉(zhuǎn)電位器變頻得到模擬量控制信號輸電電機運轉(zhuǎn)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)電位器 電機運轉(zhuǎn)頻率增加電機轉(zhuǎn)速增加當達到工作風量風壓時電位器旋轉(zhuǎn)停止電機運行在工作頻率上。當用風量減少時反旋電位器電機轉(zhuǎn)速下降減小風量。風量可以通過電位器自由調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)合適的風量滿足用戶需求，同時也能夠滿足風機的風量。2.4設(shè)備運行方式可以在dcs上完全控制變頻器的

7、啟動關(guān)閉動作，變頻器具有遠程控制的功能，而且可以自動實現(xiàn)頻率間的自動轉(zhuǎn)換，非常的方便，此操作簡單，易掌握。當出現(xiàn)故障時，實現(xiàn)工頻運行，滿載時，擋板完全開啟，自動化程度高。3、改造實施方案3.1建筑施工方案通過工作人員實地現(xiàn)場查看，發(fā)現(xiàn)在已有房間的基礎(chǔ)上修建長寬分別為15厘米、8厘米的小房間作為放置變頻器的室內(nèi)空間。1、變頻器柜體尺寸為5200×1500×1900（寬×深×高，mm），參見基礎(chǔ)安裝圖。設(shè)備運輸時拆為三部分，分別為柜體、頂部冷卻風機、干式變壓器。其中冷卻風機帶罩高度約為400mm。2、柜體的基本構(gòu)造是要參照他的說明書來安裝的?；緲?gòu)造必須得焊

8、接成一個整體才行。而且還需要提前準備好電纜溝。而且他的整個柜體的基本狀態(tài)是平整的。把柜體安置在適當?shù)沫h(huán)境里面，不宜放在臟亂差且潮濕的環(huán)境中?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)推薦選擇10#槽鋼。這是大眾使用之后的推薦。柜體應(yīng)安裝或點焊在基礎(chǔ)型鋼上，保證基礎(chǔ)鋼與變頻器柜體可靠連接3、基礎(chǔ)型鋼一般提前埋在基礎(chǔ)里，他的頂部平面和地平面一般都是一樣的高度或者比地面高出一點點?；A(chǔ)型鋼必須和地面可靠，只有這樣才能保證后續(xù)操作的安全。這時柜體就理所應(yīng)當?shù)陌惭b或者焊接在基礎(chǔ)型鋼上，這樣就毫無疑問得確保了變頻器和基礎(chǔ)型鋼的可靠連接。3.2電氣施工方案1、交流輸入電源的特性（1）電壓的連續(xù)上下起伏幅度不能大于±10%；（2）頻

9、率的上下起伏不能大于±5%，頻率的改變平均每一秒也不能大于±1%；（3）三相電壓的失衡的范圍也很小，僅僅只是負序分量不能大于正序分量的百分之五；（4）電源的諧波成份怎么樣呢？電壓相較于諧波多少的均方數(shù)據(jù)不可以大于百分之十。主要操控電源一般都是單相，220vac，5kva2、接地原則（1）在安裝過程中一定要確保施工人員的人身安全，接地可靠穩(wěn)定。（2）在機械正要開始準備電氣安裝的時候，應(yīng)該為管理系統(tǒng)預(yù)先準備設(shè)計好的專用的接地極，而且接地的電阻必須小于3。3、安排需求安排一定要按照安裝圖紙要求來布置，切記私自更改。為便于維護，所留最小空間必須達到基礎(chǔ)安裝圖所標注尺寸。3.3空調(diào)實

10、施方案為了使設(shè)備穩(wěn)定運行，需要對安裝變頻器的房間的溫度做適當調(diào)整，故需要安裝空調(diào)來改變室內(nèi)環(huán)境溫度，以達到不會因為溫度過高是變頻器燒壞的目的，保障設(shè)備穩(wěn)定可靠運轉(zhuǎn)。3.4檢修照明箱安裝方案為保證變頻小室內(nèi)的溫度穩(wěn)定，那么空調(diào)則需要穩(wěn)定可靠運行，為了保障空調(diào)的供電不受影響，需要安裝供電插座；照明及檢修電源與空調(diào)電源共用。4、調(diào)試步驟4.1調(diào)試前要求1、變頻器已經(jīng)安裝完畢，現(xiàn)場已經(jīng)清理干凈。2、變頻器內(nèi)部接線已經(jīng)完成，外部動力線（10000v ）包括進線和出線脫開（但隨時可以接上），控制電源（220v 交流電源）接上但其連接空開斷開，外部控制線（變頻器與dcs、斷路器之間的接線）已經(jīng)接好。3、變頻

11、器里面的空調(diào)早就安裝測試完成。對應(yīng)的非低壓開關(guān)柜和旁路柜也應(yīng)該處在分開的距離。4、電機和設(shè)備之間聯(lián)軸器脫節(jié)。5、變頻器帶動電機操作運轉(zhuǎn)之前，一般來說電機都要先掛電網(wǎng)頻率運轉(zhuǎn)八個小時。4.2送電前的準備流程1、要仔細檢查好變頻器的外觀和內(nèi)部是否有損壞老化等現(xiàn)象，還有就是接入線路的檢查、變頻器的可靠接地檢查這些都是必不可少的程序。2、查看一下圖紙和設(shè)備里面變頻器的里面元件是不是一樣的。3、需要測試一下變壓器是不是絕緣狀態(tài)。4、最后一點就是保持變頻器機械內(nèi)部的干凈整潔。4.3送220v后的檢查1、隨時查看變頻器的性能。（廠家）2、觀察不同種類供電設(shè)備的電壓數(shù)據(jù)是多少。3、查看不同部位的零件上電后的功

12、率怎么樣。4、檢查變頻器預(yù)先計劃的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)實際情況設(shè)定變頻器的正常安全運行參數(shù)。4.4變頻器主回路耦合充電試驗1、拆除變壓器進線及變頻器出線動力電纜，在變壓器的輔助380v 繞組上接上一路380 電源（用60a 空開控制）。2、控制電源送220v，將變頻器打到就地工作狀態(tài)，將功率柜內(nèi)的一個模塊b1 推到工作位置，其余保持隔離狀態(tài)。3、停止380v電源，恢復(fù)剛才解開的變壓器進線、變頻器出線動力電纜。4.5 變頻器上電及斷路器邏輯試驗1、斷路器柜上控制電，將1dl 、2dl 和3dl 搖到試驗位置，就地和遠程分別檢測斷路器分合狀態(tài)和互鎖情況。2、變頻器控制系統(tǒng)上電，設(shè)定變頻器控制參數(shù)。3、溫

13、度參數(shù)設(shè)置合理，變壓器的報警裝置溫度控制在85，跳閘的溫度控制在125。4、立刻坐下和遠距離操控變頻器，核實dcs 為定模擬量和變頻器的觸摸屏表達的頻率是不是一樣的。5、我們可以參考調(diào)節(jié)試驗大綱來考核變頻器是怎樣的一個的保護狀態(tài)。6、停機后將進出斷路器同時分掉，斷開高壓，準備帶電機運行。4.6工頻帶電機試驗1、確認電機與機械聯(lián)軸器分開。2、在電機的確能夠運行的條件下做實驗。3、電機旁邊應(yīng)該有專業(yè)的人手機，一旦有奇特現(xiàn)象產(chǎn)生時就立刻使電機停下。4、我們把變頻器的進線和出線還有一個就是旁路斷路器換到工作的地點。5、遠程開啟合閘旁路斷路器，工頻啟動電機。6、如果電機方向不正確，那么就斷開電路，調(diào)整成

14、10kv 進線相序。5、為保險起見，須注意的地方5.1機械安裝的進程中應(yīng)該注意的安全問題。1、機械必須經(jīng)市級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門檢驗合格。工作人員上崗前需要經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練，然后考核合格即可上崗否則視為違規(guī)上崗。嚴禁無證操作。2、所有機械設(shè)備都應(yīng)該設(shè)置被破環(huán)失效的最大載荷，避免造成不必要的人身傷害。不能有任意一款及其可以超負荷使用。3、設(shè)備起吊過程中下面不準有人存在，避免意外情況發(fā)生產(chǎn)生傷亡。4、在比較高的狀態(tài)下工作，一定要系好安全帶。5.2機械在調(diào)節(jié)試驗的進程中應(yīng)該注意的一些問題。1、經(jīng)過此次質(zhì)檢嚴格檢查審核，最后鑒定這次的改建工作富有成效，已經(jīng)安裝的裝置資料證件完備齊全，具備投入運行的標準，符合國

15、家規(guī)定，發(fā)放證書準許運行。2、在設(shè)備的檢驗周圍環(huán)境中，寬敞明亮，道路沒有擁堵，一路順風，以及安全設(shè)施齊全。3、檢查設(shè)備的絕緣狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題并當時解決，安排專業(yè)人員定期維護。4、實踐中使用的線路圖與設(shè)計圖紙相吻合，沒有絲毫差錯，編號與實際使用中的設(shè)備相吻合，測試后穩(wěn)定運行。5、首先確保連鎖邏輯反映是否正確，否則立即整改，然后測試邏輯、畫面的組態(tài)是否正確，如若正確，則進行邏輯模塊的初始參數(shù)的設(shè)置，并且按照國家標準設(shè)置，確保準確無誤。6、校驗設(shè)備需要保護功能模塊及其使用效果，以及設(shè)備的某些常量，準確核驗。7、對新設(shè)備的試運行的校驗核對準確無誤后，應(yīng)對在現(xiàn)在參與人員進行寫入檔案加以備注。8、仔細全

16、面的檢測帶電設(shè)備以及周圍環(huán)境狀況，排出不必要的風險，避免造成不可挽回的損失。9、如果在檢測的過程中發(fā)生故障造成事故，所有人員必須馬上撤離現(xiàn)場，并且立即控制現(xiàn)場不準任何人員靠近，以免造成更大的傷害。10、凡事有關(guān)于改良和調(diào)節(jié)試驗設(shè)備的全部員工都應(yīng)該把機械設(shè)備的相關(guān)規(guī)章制度銘記于心，每個人應(yīng)該做的事情和她們自身的職責所在更是一點也不能馬虎，這樣不僅僅可以極大的減少安全事故的發(fā)生。因為每個人都對發(fā)生現(xiàn)場的事故有著重大的責任。6、節(jié)電計算6.1風機節(jié)電計算公式綜上所述，變頻器確實能夠給我們帶來節(jié)約用電量，減少每月的成本開支，同時能夠節(jié)約人類可以利用的有限資源，這是變頻器最大的功用了，實現(xiàn)了它的價值。按

17、照gb12497-1995三相異步電動機經(jīng)濟運行的相關(guān)規(guī)定，應(yīng)按照下面的計算公式計算。6.2節(jié)能計算通風機功率為580kw，現(xiàn)總風量5760m3/min。因為在使用風門調(diào)整風量時，風機所需軸的功率為590千瓦，變頻器的節(jié)電率為0.365。（1）如今平均每一年省電量的計算方式如下省電量=300x24x580x0.364=1520064kw·h（2）如今平均每一年省電費的計算方式如下（電價按0.6元/計算）單價x用電量=0.6x1520064=760032元6.3實踐應(yīng)用狀況風機開始使用變頻器改善之后再開始運作后，電流從曾經(jīng)的三十五安跌落到現(xiàn)在的二十六安的樣子，運行頻率35hz，輸入電流26a，輸入電壓10.0kv，輸出電流35a，風機電機功率從580kw下降到450.0kw，一年節(jié)電量1520064kw·h，實際年節(jié)電費用760032元，與理論計算值基本吻合。7、變頻改造的其他優(yōu)點（1）變頻器能夠有效減小啟動時的電流對風機裝置及設(shè)備的傷害，而且使用變頻器后能夠使風機軟啟動，還能夠延長設(shè)備的壽命，有效地降低了設(shè)備的更換率，節(jié)約了經(jīng)濟成本。（2