变频调速技术在矿山的应用

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1、变频调速技术在矿山的应用辛民(兖矿公司东滩矿)彭担任(中国矿业大学)摘要:阐述应用变频调速技术改造矿山通风机的重要性,分别介绍了局部通风机和主通风机的变频调速系统及所产生的经济效益。具有很好的推广应用价值。关键词:变频调速;局部通风机;主通风机;技术改造;经济效益中图分类号:TD441文献标识码:A文章编号:100925683(2005)0120037202ApplicationofFrequencyControlTechnologyinMines1XinMin2PengDanren(1DongtanMine,YanzhouMiningCo

2、.;2ChinaUniversityandMiningandTechnology)Abstract:Theimportancetoreconstructmineventilatorsusingthefrequencycontroltechnol2ogyisdiscussed.Thefrequencycontrolsystemofpartialventilatorsandmainventilators,andtheeconomicbenefitsproducedarepresentedrespectively.Thetechnologyhas

3、goodpopularizationandapplicationvalues.Keywords:Speedcontrolbyfrequencyvariation;Partialventilator;Mainventilator;Technicalreconstruction;Economicbenefit当前,我国矿山使用的通风机数量多,运行效率低,是能耗最大、浪费较严重的设备。据统计,全国矿用通风机的数量达数万台,功率从几千瓦至几百千瓦,最大的达到数千千瓦;实际使用中,其运行效率只有少数达到70%,通常为50%左右,还有一部分仅为30%,

4、甚至更低;矿井通风消耗电能占全矿总能耗的30%～40%,少数矿井甚至高达50%。所以,对矿用通风机进行技术改造、提高其经济运行效益,具有重要的现实和长远的意义。给通风机配备变频调速系统,是矿山节能降耗的重要研究课题。1局部通风机变频调速系统现以某省劳改局五矿的局部通风机为例,研制了ZJT230型隔爆兼本安智能变频调速系统,为我国矿山巷道掘进的节能提供了有效手段。1.1开发研制过程冷微型散热方式解决了散热问题。在模拟试验的基础上,选择耐高压器件,提高工作电压为660V;通过反复试验和改进工艺,使得IGBT的温度保持在允许值以下,其结果列入表1

5、。表1模拟试验各参数值记录记录时间供电频率输入电流输出电流箱内温度箱外温度/min/Hz/A/A/℃/℃0152535456010521010102030405050500.980.982.706.2514.3125.3025.2825.292.052.064.548.1015.8225.8225.1824.9418232832404853541821252937455052注:输入电压为660V/AC,环境温度为18℃。2.2工业试验结果经对其整体结构进行了二次修改设计和试验,开发了控制IGBT工作状态的软件,使其在额定负该矿与一个电器公

6、司合作,先试用400V系列小功率变频器件组装成套,采取IGBT散热方式,带动11kW局部通风机。在模拟试验阶段,通过观察隔爆箱内变频器的散热情况,掌握散热片温度的变化规律;结果IGBT的最高温度未超过55℃,采用直载下保持恒温;解决了660V供电线路中性点不接地的问题,且检漏装置能够正常动作;功率也增大很多,可带动28kW局部通风机,定名为ZJT230型隔爆兼本安智能变频调速系统。实现了载波频率调整(2～50Hz)功能、风电和瓦斯闭锁功能、过流短路保护功能、超温断电功能及远程和实地控制功能;经国37辛民(1975-),男,271235山东省

7、邹城。总第427期矿业快报2005年1月第1期家煤矿防爆安全产品质量监督检验中心的检测,其性能达到防爆标准,各项技术指标满足矿山井下环境的要求。2.3经济效益分析型智能变频器1台,SU25E可编程序控制器1台,ZJK型角行程前导器电动执行机构2套;自主开发设计PLC控制系统,形成2台风机共用1台变频器、1套控制系统的自动化变频调速通风系统。表3变频调速前后运转参数对照以一台28kW局部通风机的运行为例,具体分析如下。综合现场经验,在井下掘进一条800m的巷道,平均日进10m,需80d,则该风机耗电约5.4万kWh,按0.5元/kWh计算,共

8、约2.7万元。如果采用ZJT230型隔爆兼本安智能变频调速系统控制风机,其功率是逐渐增大的,整个施工过程将节约电耗过半,结果见表2。转速/r·min-1风量/m3·min-1功率