高压变频电控及工、变频电控互为备用切换技术在矿井提升机上的实践与应用

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1、枣庄矿业（集团）有限责任公司管理、技术创新效益奖申报表成果名称：高压变频电控及工、变频电控互为备用切换技术在矿井提升机上的实践与应用申报单位：枣矿集团高庄煤业有限公司报送时间：　2012年5月20日11表1成果名称：高压变频电控及工、变频电控互为备用切换技术在矿井提升机上的实践与应用单位全称：高庄煤业有限公司邮政编码：277605通讯地址：山东省济宁市微山县付村镇高庄煤业有限公司法人代表：王均才电话：4068600联系部门及联系人：机运工区　范明栋电话：4068902传真电话：E-mail地址：gzfanmd0068@163.com单位主导产品及经营项目：提升运输安全管理。成果主创

2、人员情况姓名工作单位及部门职务职称张荣杰高煤公司副矿长工程师闵涛高煤公司机电副总高级工程师李明航机运工区区长高级工程师范明栋机运工区主任师高级工程师宋波机运工区技术员助理工程师马芳进机运工区车间主任助理工程师成果创造及应用时间从2010年10月10日起实施至2011年3月1日结束已取得经济效益（包括应用以来历年累计数、年平均数及以上年度数）节能效果明显，系统四象限运行使得能量直接回馈电网,启动及换向也可节约大量电能，节能率可达30%~40%。甩掉了能耗巨大的调速电阻、交流接触器及时间继电器，仅节能一项根据粗略估算不用几年时间即可收费安装设备所花费用。电量和提升钩数的数据分析，单钩可

3、节约电1.14Kw.h，全年可节电16.632万度，节电价值约为0.7元×16.632万度=11.6424万元，通过降低事故率减少配件投入费用5万员元。11表2成果简介（1000字以内）一、项目主要技术内容：本套高压变频电控系统利用当今变频器的成熟技术，输入6KV电源，经过隔离变压器变成580V输出到功率单元，每相六个功率单元串联，叠加成3480V相电压，从而得到6KV线电压，再经过脉宽调制，输出的正弦波电压送到电动机，实现变频运行。高压变频器是整个电控系统的一个核心部分，它具有与电控系统相适配的各种接口。它接受电控系统的操作命令，包括开停机、正反转、抱闸信号及速度命令，按照操作命

4、令进行，同时它又将运行状态，包括工作频率、电机电流、电源电压、电流及故障信息随时送给电控系统。变频器本身又将工作信号及工作状态自动记录以备查阅。变频器的所有输入、输出接口均进行了隔离，也避免对变频器引入干扰。项目研究的技术关键：（1）电控采用采用交-直-交高压变频技术。（2）变频器采用功率单元串联叠波、矢量控制、四象限运行等技术。创新点：（1）电控部分可实现双回路电源互为备用，变频系统和原工频电控系统实现1分钟切换。（2）主回路功率单元模块化设计，维护简单。（3）采用能量回馈单元，节能效果显著，可满足电机四象限运行的要求。（4）具有完整的保护机制：变频器除具有短路、过压、欠压、过流

5、、过热等保护外，还提供了外部故障信号输入、开机联锁保护、内置自动减速程序等功能。11表3单位财务部门对成果应用效益的审核意见：创造的价值（1）变速箱的齿轮因为改造后实现了软启，软停，大大减少了齿轮受硬机械力的损伤的可能性，每年可以减少维护费用不低于5万元。（2）改造后电阻箱的消耗基本没有，这一块的维护费用可以全部节约。大致一年可以节约1万元左右。（3）电量和提升钩数的数据分析，单钩可节约电1.14Kw.h，全年可节电16.632万度，节电价值约为0.7元×16.632万度=11.6424万元。合计创作价值：17.6424万元2012年5月20日（章）申报单位意见：2012年月日（章

6、）评审委员会意见：2012年月日（章）11高压变频电控及工、变频电控互为备用切换技术在矿井提升机上的实践与应用1概述1.1系统概述在煤矿生产中，矿井提升机起着非常重要的作用，它是矿山生产的关键设备。提升机电控装置的技术性能，既直接影响矿山生产的效率及安全，又代表着矿井提升机发展的整体水平。随着世界发达国家矿山提升机控制水平的提高，我国矿山提升机控制已逐步淘汰耗能巨大、自动化水平极低的转子串电阻调速系统，而变频技术已成熟，经过多年在矿山提升绞车上的实际应用，其性能优越、节能显著已为公众所认知。但矿井提升是矿井生产的咽喉部位，为保证系统工作的可靠性，保留原转子串电阻调速操作系统，增加高

7、压变频电控系统。改造后，以变频系统为主，转子串电阻调速系统作为备用，既充分发挥了变频系统的优越性，又减少了工作上的后顾之忧；原系统的监控保护功能采用双PLC实现，使变频保护与其形成双重保护。在采用先进技术的同时，充分考虑系统工作的可靠性、完善性，充分考虑操作的简易性，尽可能简化系统，适合现场条件，这是我们设计的根本。矿井提升系统是一个复杂的控制系统，因此对提升机电气传动系统也有更高的要求。传统转子串电阻调速系统的显著缺点是：调速性能差，调速时能量要大量消耗在电阻上，给