国产高压变频器在煤矿主扇风机中的应用
1 引言
我国煤矿开采仅在2005年即耗能5086.81×104t标准煤,耗电376.04×108kw·h,分别占全国总耗能量和总耗电量3.86%和3.49%,所以,煤炭工业堪称我国第一能源工业,既是产能大户,
又是耗能大户,同时也是节能潜力大户。煤矿用的排水泵和通风机的耗电量即占生产电耗44%左右,约为40×108～50×108kw·h，其中排水耗电量占生产电耗的20%～30%，约为25×10 8 ～30×108kw·h；通风机耗电量占生产电耗的15%～25%，约20×108kw·h左右。为此，采用变频调速技术可大幅度地降低电耗，节电率平均按30%计，年节电潜力至少为10×10 8～15×108kw·h。所以，利用变频技术对现有用电设备进行节能改造，是解决我国煤炭工业高消耗、低效益的根本措施。
2 工况简介
乌兰矿位于贺兰山中段，隶属于宁夏煤业集团有限责任公司。1965年由西安煤矿设计院设计，矿井年设计能力90万吨，采用对角式通风系统。1966年开工兴建。1975年6月30
日建成产。乌兰矿井田走向长5km，倾斜宽8km，总面积16.15km2，井田划分为五个采区和一个备用区，井田内含薄、中、厚煤层22个，其中可采和局部可采煤层17层，可采储
量1.36亿吨。
2006年延深工程和矿井改扩建完成后，乌兰煤矿的原煤产量将达到240万吨。煤矿开采遵循以风定产的要求，有多大的风量就允许有多大的开采量，风量随煤的产量的增加而增加。在采煤作业中瓦斯随着煤的开采不断地涌出，涌出瓦斯与煤的开采量呈正比，而保障每个煤矿工人正常工作所需的新鲜空气也与煤的开采量呈正比。因此为了煤矿生产安全、完成生产任务，所需风量、风压随着开采和掘进的不断延伸，巷道延长，及开采量的增加而增加，风机需用功率也随之增加。
乌兰矿原来的南翼风机随着掘进的深入，已经不能满足生产需要，故对南翼通风进行了改造，撤除了原南翼主扇，增设南二主扇，大幅度提高了南翼主扇的通风能力。
3 矿用主扇通风机调速方案选择
3.1 煤矿主扇风机的调节方法
在煤矿生产中，所需风量风压在不同阶段有不同的要求，为满足生产要求，煤矿风机通常采用以下几种方法调节：
（1）闸门调节；
（2）改变通风机转速；
（3）改变前导器叶片角度；
（4）轴流式通风机改变动叶安装角；
（5）离心式通风机调节尾翼摆角；
（6）轴流式通风机改变动叶数目；
（7）轴流式通风机改变静叶角度。
其中以闸门调节效率最差，它是人为的改变阻力曲线，增加风阻，越调节性能就越恶化；前导器调节和尾翼摆角调节效率比闸门调节高；改变动叶安装角和动叶数目，可改变风机的特性曲线，使风机在较大范围内以较高的效率运行，以达到节能降耗的目的。改变通风机转速，使其在最佳工况点运行，使风机在最大的范围内以最高的效率运行，节能效果最好。
乌兰矿南二主扇风机为两台对旋式轴流通风机，一用一备。轴流式通风机的一般性能曲线如图1所示：
图1 轴流式通风机的性能曲线
其中压力曲线有驼峰，工况点如在驼峰右侧区域时，通风机的工作状态是稳定的；工况点如在驼峰左侧区域，通风机的工作状态就很难稳定，此时风压、流量发生波动，当工况点移至左下部时，流量、风压有激烈脉动，并引起整个风机装置强烈振动，称这种现象为喘振。喘振可能使风机装置遭到破坏，因此通风机不允许在喘振状态下运行。为了避免风机在小流量时发生喘振现象，对风机进行变频改造是首选方案，并且当风机速度变化不超过20%，效率基本无变化，使用变频调速后就可以使风机在小流量段高效运行，不仅不会使风机喘振，还扩大了风机高效运行的工作范围，由于风机在投运的初始阶段所需风量相对风机风量都比较小，甚至小很多，因此在风机投运的初始阶段采用变频调速就显得尤为重要。
该矿原来的主扇风机采用工频运行，在运行中一般采用改变导叶角度和改变档板角度调节通风量，因此通风效率较低，造成能源浪费，增加了生产成本。又由于主扇风机设计的余量特别大，在相当长的时间主扇风机一直处在较轻负载下运行，能源浪费更加突出。
当主扇风机采用电抗器启动时，由于电网容量有限，故主扇风机起动时只能先起动一级风机，风机起动正常后再起动另一级风机，起动时间长，启动电流大，对电动机的绝缘有着较大的威胁，严重时甚至烧毁电动机。而高压电动机在启动过程中所产生的单轴转矩现象使风机产生较大的机械振动应力，严重影响到电动机、风机及其它机械的使用寿命。
综合以上几点，为了矿井的安全生产、降低生产成本和减小对风机的冲击，南二主扇风机采
用调节电机转速方法最佳方案。
3.2 以往采用的调速方式
至上世纪末，高压电机要实现调速，主要采用以下三种方式：
（1）液力耦合器方式。即在电机和负载之间串入一个液力耦合装置，通过液面的高低调节电机和负载之间耦合力的大小，实现负载的速度调节。这种调速方法实质上是转差功率消耗型的做法，其主要缺点是随着转速下降效率越来越低、维护工作量大。
（2）串级调速。串级调速必须采用绕线式异步电动机，将转子绕组的一部分能量通过整流、逆变再送回到电网，而现在工业现场几乎都采用鼠笼式异步电动机，更换电机非常麻烦。这种调速方式的调速范围一般在70%-95%左右，调速范围窄。容易造成对电网的谐波污染，功率因数低；串级调速电机受转子滑环的影响，不能做到很大功率，滑环维护工作量大，属于落后技术。
（3）高—低变频方式
变频器为低压变频器，采用输入降压变压器，先把电网电压降低，然后采用一台低压变频器实现变频；对于电机，则有两种办法，一种办法是采用低压电机；另一种办法，则是仍采用原来的高压电机，需要在变频器和电机之间增加一台升压变压器，即高—低—高变频方式。这是当时高压变频技术未成熟时的一种过渡技术。这种做法由于采用低压变频器，容量也比较小，对电网侧的谐波较大。
通过对以上高压电机调速方式比较，宁夏煤业集团乌兰矿决定采用高压变频器对主扇通风机进行改造。
经过多方比较性价比，通过招标方式，选用了山东新风光电子科技发展有限公司生产的jd-bp37-560f型高压变频器，一拖一控制，共计4台高压变频器。改造取得了成功。现对改造作一介绍。
4 山东新风光电子jd-bp37-560f高压变频器
4.1 jd-bp37-560f高压变频器的主要性能指标
变频器功率：560kw；
输入频率：50hz；
输入电压：6.0kv±20%；
输出电压: 三相正弦波电压0～6kv；
输出频率: 0-60hz；
频率分辨率: 0.01hz；
加速时间: 可按工艺要求设定；
减速时间: 可按工艺要求设定；
故障诊断及检测: 自动检测,自动定位；
网侧功率因数: 0.95(高速时);
过载保护: 150%1min；
防护等级: ip20；
环境湿度: 90%,无凝结。
4.2 性能特点
（1）高压变频调速系统采用直接“高—高”变换形式，为单元串联多电平拓扑结构，主体结构有多组功率模块并联而成。
（2）变频装置控制采用led键盘控制和人机界面控制两种控制方式，两种方式互为备用，两种方式从就地界面上可以进行增、减负荷，开停机等操作。装置保留至少一年的故障记录。（3）变频器能提供两种通讯功能：标准的rs-485和有触摸屏处理器扩展的通讯接口。（4）在20～100%的调速范围内，变频系统在不加任何功率因数补偿的情况下，本机输入
端功率因数达到0.95。
（5）变频装置对输出电缆的长度无任何要求，变频装置保护电机不受共模电压及dv/dt应力的影响。
（6）变频装置输出电流谐波不大于2%，符合ieee 519 1992及我国供电部门对电压失真最严格的要求，高于国标gb14549-93对谐波失真的要求。变频装置输出波形不会引起电机的谐振，转矩脉动小于0.1%。变频器可自动跳过共振点。
（7）变频装置对电网反馈的电流谐波不大于4%，符合ieee 519 1992及我国供电部门对电压失真最严格的要求，高于国标gb14549-93对谐波失真的要求。
（8）变频装置对电网电压的波动有较强的适应能力，在-10%～+10%电网电压波动时必须满载输出，可以承受30%的电网电压下降而降额继续运行，能满足煤矿的电压大幅波动的要求。
（9）变频装置设以下保护：过电压、过电流、欠电压、缺相保护、短路保护、失速保护、变频器过载、电机过载保护、半导体器件的过热保护、瞬时停电保护等，联跳至输入侧6k v开关。保护的性能符合国家有关标准的规定。并提供故障、断电、停机等报警。
（10）变频装置带故障自诊断功能，对所发生的故障类型及故障位置提供中文指示，就地显示并远方报警，便于运行人员和检修人员辨别和解决所出现的问题。变频装置有对环境温度的监控，当温度超过变频器允许的环境温度时，变频器提供报警。
（11）系统可在电子噪声，射频干扰及振动的环境中连续运行，能满足国家标准对电磁兼容的规定。
5 变频改造主回路接线
变频装置与主扇风机的连接方式如图2所示。以其中一台主扇风机变频器接线为例，6kv电源经变频装置输入刀闸k1到高压变频装置，变频装置输出经出线刀闸k2送至电动机；6kv
电源还可以经旁路刀闸k3后由km直接起动电动机。进出线刀闸（k1、k2）和旁路刀闸（k 3）的作用是：一旦变频装置出现故障，即可马上断开进出线刀闸，将变频装置隔离，手动合旁路刀闸，在工频电源下起动电机运行。虚线框内为手动旁路开关柜。
图2 主扇风机变频主回路图
6 高压变频器如何在风机的高效区进行调速
（1）根据矿井生产实际情况，用户提出矿井近期（或初期）所需的风量、负压。
（2）根据当前风机运行情况，作出目前及后期矿井通风网路阻力曲线，求出较准确的矿井通风网路阻力系统及网组曲线方程。
（3）确定风机直径及转速后，根据厂家提供的产品特性曲线，作出风路阻力曲线，并根据风机所需的风量和负压，找出前后期工况点，必须使工况点运行在高效区，即系统效率在8 0%左右。如果工况点出现在低效区，可以调整风机的的动叶角度使其处于高效区。风机叶片安装角度可以通过公式计算和作图，按两者相结合的方法确定；作风路特性曲线找工况点，可以由图查得平均角度，亦可通过计算求得。根据上述方法初算出的角度，对照矿井阻力曲线和风机性能曲线作出的工况点，再确定叶片安装角度。在实际应用中,风机转速大于50%的情况下,可以满足用户井下对风量及负压的要求,且风机运行在高效区。
7 变频运行情况
7.1 变频器及其负载
变频器为我公司生产的jd-bp37-560f风机变频器，主扇风机为湘潭风机厂生产的对旋式通风机，参数如下：
型号：bd-ⅱ-10-no:32；
电动机额定功率：2×400kw；
静压：3800-800pa；
风量：150-255m3/s；
反风率：60%；
额定转速：539 r/min；
电源频率：50hz；
额定电压：6000v；
额定电流：53.5a；
绝缘等级：f级；
变频器于4月30日安装完成，5月3日投入运行。
7.2 变频运行
变频投入运行以来一直稳定运行，输出频率、电压和电流稳定，风机运行稳定，变频器网侧实测功率因数为0.976，效率均高于96%，满载时网侧电流谐波总容量小于3%，输出电流谐波小于4%，均低于国家标准。风机以低于额定转速运行，噪声降低磨损减轻，减少了维护费用，经济效益良好。
7.3 变频操作
变频器显示采用中文图形界面，触摸屏操作，生动直观，变频器的运行状态一目了然，各种
运行数据可在触摸屏上查询，便于操作人员及时了解变频器的运行情况。变频器操作简单，两级风机可以同时起动，可在3min之内起动至高速，短时间内达到所需风量。由于乌兰矿属于高瓦斯矿井，主扇风机停机10min就是重大事故，简便的操作和短的起动时间确保了生产安全。并且反风比以前操作简单可靠，完全可满足10min内实现反风的要求。
7.4 运行数据
变频器运行数据如附表所示：
2006年5月16日，功率因数：0.976
附表变频器运行数据
7.5 能耗分析
图3 bd-ii-10-no:32型风机特性曲线图
主扇风机为对旋式轴流风机，一台主扇风机有两台旋转方向相反的风机组成，每台功率40 0kw，图3为bd-ii-10-no：32型风机特性曲线图，r1为矿井的通风阻力曲线，r2为调整风门后的阻力曲线，分别与转速为n2、动叶角度为00和转速为n1、动叶角度为-50的风机特性曲线交于a点和b点。由图3风机的特性曲线和阻力曲线可知，使用调整风叶角度和风门开度调节风量的方法，其风叶角度为-50风量为147m3/s时，静压力为3050pa，效率约为72%，风压损失功率：
p风损=δp×qa/1000=(pb－pa)×qa/1000
=(3050-2100)×147/1000=139.7kw
如采用工频运行时，动叶角度可调至-5℃，再调节闸门至工况点b点，这是风机通风有用功率：
p通=pb×qb/1000=3050×147/1000=448.4 kw
电机功率：
p电=p通/η=448.4/72%=622.8kw
因此，其节电率=(p电-p变)/p电
=(622.8-386)/622.8=38.02%
风机变频运行时的效率为：
η=(pa×qa/1000)/p入
=(2100×147/1000)/386=80%
由此可见，变频运行时，风机效率为80%，其节电率在30%以上，节能效果十分明显，效益可观。
8 结束语
在宁夏煤炭企业，主扇风机成功应用高压变频器这是第一次，在中国煤炭行业，矿用通风机高压变频改造也不多见，其示范意义是不言而喻的。实际应用表明，高压变频器的应用于煤矿主扇风机的系统改造，必将取得良好的运行效果和经济效益。我国是世界上的产煤大国，又是能源相对贫乏的国家之一，而且也是吨煤耗能较高的国家。而推广使用变频器在煤矿行业进行改造，节约能源的效果将是非常可观的，适应了国家建设节约型社会的潮流。
一、概述： 目前在我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机配套的电机约占全国电机装机量的60%，耗用电能约占全国发电总量的三分之一。特别值得一提的是，大多数风机、水泵在使用过程中都存在大马拉小车 的现象，加之因生产、工艺等方面的变化，需要经常调节气体和液体的流量、压力、温度等；目前，许多 单位仍然采用落后的调节档风板或阀门开启度的方式来调节气体或液体的流量、压力、温度等。这实际上 是通过人为增加阻力的方式，并以浪费电能和金钱为代价来满足工艺和工况对气体、液体流量调节的要求。这种落后的调节方式，不仅浪费了宝贵的能源，而且调节精度差，很难满足现代化工业生产及服务等方面 的要求，负面效应十分严重。 变频调速器的出现为交流调速方式带来了一场革命。随着近十几年变频技术的不断完善、发展。变频 调速性能日趋完美，已被广泛应用于不同领域的交流调速。为企业带来了可观的经济效益，推动了工业生 产的自动化进程。 变频调速用于交流异步电机调速，其性能远远超过以往任何交、直流调速方式。而且结构简单，调速范围 宽、调速精度高、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠、节能效果显著，已经成为交流电机 调速的最新潮流。 二、变频节能原理： 1. 风机运行曲线 采用变频器对风机进行控制，属于减少空气动力的节电方法，它和一般常用的调节风门控制风量的方 法比较，具有明显的节电效果。 由图可以说明其节电原理： 图中，曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压一风量（H―Q）特性，曲线（2）为管网风阻特性（风门全开）。曲线（4）为变频运行特性（风门全开） 假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加 管网阻力，使管网阻力特性变到曲线（3），系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出，风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风 机转速由n1降到n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量（Q―H）特性，如曲线（4）所示。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的经济效果是十分明显的。 2.风机在不同频率下的节能率
煤矿主通风机变频调速及控制监控系统 一、概述 煤矿巷道通风系统，在煤矿的安全生产中起着至关重要的作用，由于煤矿开采及掘进的不断延伸，巷道延长，矿井所需的风量将不断增加，风机所用功率也将加大；四季的交替，冷热的变化，所需的风量也需不断调节。变频调速以其优异的调速和起动性能，高效率、高功率因数、节电显著和应用范围广泛等诸多优点而被认为是主扇风机最适合的调速方式，可以实现以下几个功能： ●节能降耗，降低长达几十年的生产成本； ●软起动特性，大大延长机械使用寿命； ●无人值守，提高自动化运行程度，安全生产。 二、变频节能原理 变频调速控制系统利用变频调速来实现风量（风压）调节，代替挡风板等控制方式，不但可以节约大量的电能，而且可以显著改善系统的运行性能。 曲线（1）为风机在恒定转速n1下的风压—风量（H―Q）特性，曲线（2）为管网风阻特性（风门全开）。 假设风机工作在A点效率最高，此时风压为H2，风量为Q1，轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比，在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求，风量需要从Q1减至Q2，这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线（3），系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出，
风压反而增加，轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然，轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式，风机转速由n1降到 n2，根据风机参数的比例定律，画出在转速n2风量（Q―H）特性，如曲线（4）所示。可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，功率N3也随着显著减少，用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=（H1-H3）×Q2，用面积BH1H3C表示。显然，节能的经济效果是十分明显的。 由流体力学可知，风量与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率N与转速的三次方成正比。采用变频器进行调速，当风量下降到80%时，转速也下降到80%，而轴功率N将下降到额定功率的51.2%，如果风量下降到60%，轴功率N可下降到额定功率的21.6%，当然还需要考虑由于转速降低会引起的效率降低及附加控制装置的效率影响等。即使这样，这个节能数字也是很可观的，因此风机采用转速控制方式来调节风量，在节能上是个有效的方法。 理论分析和实测都证明用人为增加通风阻力(关小闸门)的方法调节风量会造成电能的浪费，是不可取的。而大型煤矿的服务年限大多在几十年以上，投产初期到井田稳定开采一般在十年以上，因此在主扇风机设计上余量会特别大，在相当长的时间内主扇风机一直处在较轻负载下运行。如果煤矿主扇风机还采用档板调节，只会造成能源浪费、增加生产成本。可是采用变频调速改变风机转速的方法调节风量，不但节能效益显著，而且还有减少机械磨损延长机械使用寿命的效果。 三、系统技术说明 按照系统设计中各部分功能来划分，将系统分为三大部分，即为： 供配电系统 ●10KV高压配电系统
变频器在风机风量调节中的应用 环保设备网整理 工厂生产中运送粉状物料主要有三种方法：传送带、提升机、气力吸运系统。由于气力吸运系统运送物料速度快、流量大，所以一般工厂都采用此方法。高压风机是气力吸运系统必需的动力设备。根据工艺要求，风机风量控制应随物料流量的变化而相应变化，以保证物料不堵不掉，维持生产的正常运转。目前工厂中普遍采用恒速控制风量，即高压风机的速度不变，改变风门调节风量。该方法能耗大。如果采用变频器，改为调速控制，调节高压风机的速度以改变风量，将减少能耗，可提高经济效益。 1、变频器调速工作原理 变频器是可以改变频率和电压的电源。变频器采用交2直2交变换原理，将电网三相交流电经过三相桥式整流成脉动直流；再通过电解电容和电感滤波成平滑直流；最后通过逆变器，逆变成电压和频率可调的三相交流电。 电机转速随频率变化而变化，因此改变电源频率就能改变电动机转速。在变频器、电动机、风机构成的传动系统中，通过改变电源频率来改变电动机的转速，进而调节风量，实现风机的变频调速控制。 2、调速控制风量的节能原理 与风门控制风量方式相比，采用调速控制风量有着明显的节能效果。通过图1的风机特性曲线可以说明其节能原理。图中，曲线1为风机在恒速n1下的风压2风量(H-Q)特性；曲线2为管网风阻特性(风门开度全开)。设工作点为A，输出风量Q1为100%，此时风机轴功率N1同Q1与H1的乘积即面积AH1OQ1成正比。根据工艺要求，风量从Q1降至Q2有两种控制方法。 (1)风门控制。风机转速不变，调节风门(开度减小)，即增加管网阻力，使管网阻力特性变到曲线3，系统工作点由A移到B。由图1可见，此时风压反而增加，轴功率N2与面积BH2OQ2成正比，大小与N1差不多。 (2)调速控制。风机转速由n1降到n2，根据风机参数的比例定律，画出转速n2下的风压2风量(H2Q)特性，如曲线4；工作点由原来的A点移到C点。可见在相同风量Q2的情况下，风压H3大幅度降低，面积CH3OQ2也显著减少；节省的功率损耗△N同Q2与△H的乘积面积成正比，因而节能效果十分明显。 3、由流体力学可知：风量与转速的一次方成正比；风压与转速的平方成正比；轴功率与转速的三次方成正比。当风量减少，风机转速下降时，其功率降低很多。例如，风量下降到80%，转速也下降到80%，轴功率将下降到额定功率的51%；如果风量下降到50%，功率将下降到额定功率的12.5%。考虑到附加控制装置效率的影响，这个节电数是很可观的。 3、变频调速控制的优点 (1)精确的速度控制。变频器输出频率的精确度和分辨率都达到0.01Hz。也就是说，1对磁极的电动机，转速可以以每分钟不到1转的速率调节。因此，在工厂中可以根据物料流量的变化，精确地控制风机风量，既保证物料不堵不掉，又保证可靠的运行在最低转速，达到尽可能大的节能效果。 (2)软起动。变频器输出频率可以连续地从0到50Hz之间变化，变化速率可以根据工艺要求设定，因此高压风机可以实现软起动。通常高压风机容量都较大(45kW以上)，直接起动时冲击电流很大(5～7倍额定电流值)，造成对电网的干扰，同时对电网容量的要求也相应增加；即使安装附加的起动装置，冲击电流仍然相当大。而软起动是平稳的，没有冲击电流，从根本上解决了大容量电动机的起动问题。 (3)完善的保护功能。变频器的保护功能很强，在运行过程中能随时监测到各种故障，显示
引风机电机改变频调速的分析 （平电公司引风机电机改变频调速的可行性） 一、前言 我公司引风机电机的调速问题，已经提了多年，一直未能得到解决。2000年9月#1机组检修期间曾经作过很多工作，目的是恢复随机安装的变速开关运行，实现引风机电机的高/低速切换，但未能成功。主要原因有两个，一是变速开关设备的可靠性不能保证；另一是此种开关操作方式对其他设备的影响。从现在的情况看，即使开关设备能够恢复正常操作，运行中高/低速切换，对锅炉稳定运行来说也有一定风险，所以变速开关恢复正常运行的问题最终放弃。 引风机电机改变频调速，前几年也曾进行过技术咨询，主要是变频技术满足不了我公司电压高、功率大的要求，而且改造费用非常高。但近几年大容量、高压变频器发展很快，目前国内300MW及以下发电机组进行风机变频改造的电厂已不少于5家（如山东德州电厂、河南三门峡电厂、辽宁青河电厂等）。虽然600MW发电机组风机改变频目前国内尚无一例，但进行此类变频改造，技术上已有一定的可行性。下面将有关引风机电机的调速方式及改变频调速的利弊作简要分析。 二、风机电机调速的方法及其区别 调速方法：对一般的风机电机（如#1、#2机组的引风机电机）来说，实现调速的方法有三种，一是恢复当前的变速开关；二是每台电机电源增加两台真空开关及相应的电缆，通过开关的相互切换方式，实现电机的变级调速，这两种方法原理相同，只不过是后者用两台真空开关代替前者一台变速开关，按现在的机组运行调节要求，这两种变速方式都存在严重不足，其能够实现高/低变速（496 rpm或594 rpm），但不能实现真正意义上的调速。因为这两种变速的原理是改变电机定子绕组接线的极对数，只能实现高/低两种速度的切换，过程中无法实现转速的线性调节，这就是电机典型的变极调速。两种方法操作的过程是：停电—高/低速开关切换—送电。变速切换时，风机电机会出现短时停电，相当于风机停开各一次，切换的过程对风机、电机以及电源母线都会有冲击。第三种方法是变频调速，即在电机电源侧增加一套变频调节装置，通过改变电机电源的频率，从而达到调速的目的，对我公司引风机电机来说，调速的范围可以达到0—600rpm。 变极调速、变频调速的区别：因为电机的同步转速与电压频率及电机定子绕组级对数的关系为：n=60f/p 其中n-电机的同步转速，f-电源频率，p-电机的极对数。所以两种调速的区别很大，也很明显。 1、变极调速：变极调速是通过绕组接法的改变来改变电机的极对数p以达到变 速的目的，因为电机的极对数不是任意可调，所以这种方式变速是跳跃式，达不到连续性调速的目的。我公司#1、#2机安装的变速开关改变的是电机的极对数p ，高/低速时对应的电机极对数是5/6极，所以电机高/低速的同步转速分别是600/500rpm，实际转速是594/496 rpm
矿井主扇不停风倒机系统 一、概述 煤矿主通风机素有矿井肺腑之称，其可靠运行是保证煤矿安全生产的重要手段。目前，关于煤矿通风方面的研究主要集中在通风网络的优化，风量分配、风路的相互影响、可靠和稳定性领域，对主通风机自动控制的研究和实现可以保证煤矿通风安全，同时提高自动化管理水平。关于倒机期间的系统停风及其可能带来的瓦斯超限问题，还没有引起国内同行的注意，主要原因是现有倒机方式可以满足煤炭安全规程的低于10min上限的最低要求。TFJ-V型矿井主扇风机不停风倒机自动控制系统基于通风机热备用保证通风动力的持续供给和百叶窗调节风门风路切换实现通风稳定的方法技术先进；相对于通风机动叶调节和变频调节费用低廉，是国产通风机技术缺陷的很好补充。TFJ-V型矿井主扇风机不停风倒机自动控制系统可以保证在主通风机倒机期间通风动力的持续供应，实现矿井主通风机不停风自动倒机并实时显示运行风机的参数变化，实现实时监测功能。 二、系统结构 系统结构如图所示，主要由PLC测控系统、上位机冗余组态软件系统、百叶窗调节风门三大部分组成。
三、系统功能 一键操作实现煤矿主通风机不停风倒机，倒机过程中井下不 停风。 实时监测主通风机性能参数：负压、风量、风机效率、风速
等。 实时监测主通风机电气参数：电流、电压、功率、功率因数 等。 可实时在线监测轴承温度、径向轴向振动，电机绕组温度等 参数、风机振动、风机开停信号、正反风信号、风门开闭信号。 具有自动、手动、远控、检修四种控制模式，满足生产需求。 能显示风机模拟运行画面。 上位机应用软件采用冗余组态软件系统，使得系统更加安全 可靠； PLC测控系统采用双CPU，能够快速准确可靠地完成监测监控 功能； 系统可根据现场应用需求灵活配置，伸缩性强； 测控功能上的网络化、WEB化。 自动闭锁控制，保证系统安全； 具有现场控制、远程控制、手动控制等多种控制方式； 在控制中心，通过液晶显示器对风机机房进行24小时监视， 通过网络视频服务器实现24小时远程 报表自动生成，存储至少半年、监测数据可实时显示、存储， 查询、打印。 当风机运行出现不正常状态，能进行正确判断，输出报警信 号和自动诊断。 在发生故障停机时，提示司机进行操作处理，具备故障时自
引风机变频器电气运行规程 1技术规范 1.1.概述 我厂#4炉引风机变频器采用“一拖一”方式，即一套变频器带一台电动机运行。变频器由广州智光电气技术有限公司生产的ZINVERT-A7H5900/06Y高压大功率变频器。高压变频调速系统采用直接6kV高压电源经移相变压器转换成三组相位不同的400V电压供给21个单元功率柜，每七个单元功率柜串联组成一相，输出供给引风机电动机。变频器由控制柜、功率柜、移相变压器柜、旁路柜组成。 1.1.1变频器主要技术规范 变频器型号ZINVERT-A7H5900/06Y 额定容量（KVA）5900 额定电流（A）600 额定电压（V）6000 V ±10% 输出频率（Hz）0－50 适用电机功率（KW）4700 辅助电源380V±10%AC 50±1Hz(三相四线) 模拟量输入4－20 mA 模拟量输出4－20mA 可选 开关量信号继电器干接点信号 冷却方式强迫风冷 输出精度±0.5%(所有因素下) 过载能力130%1S，180%瞬动 加减速时间0.1-3000 秒 保护功能过压、过流、欠压、短路保护、接地、电动机过载、 电机过载保护、IGBT击穿或短路、单元故障 防护等级IP20 输出频率调节范围0.5到50Hz 输出频率分辨率0.01 Hz
输出电压准确度 ±0.05% 环境温度 -5～+45℃ 环境湿度 20～95%，无凝结 变压器温升 ＜80℃ 1.2. 变频器的一次接线 变频端工频端#42引风机电机 3300变频器 2476开关6kV 工作 段6kV 工作 段2426开关变频器 #41引风机电机 工频端变频端 1.2.1 6kV 电源经开关、变频装置输入刀闸QS1到变频器，再经过变频器输出刀闸 QS2（需切换至变频位置），启动变频方式运行；6kV 电源还可经旁路刀闸QS2，直接启动工频运行 。 1.2.2 各刀闸之间有完善的电磁锁闭锁 QS1、QS2的操作条件为：变频器进线高压带电指示灯无电，J1接触器在断开位置，无变频器运行信号，无启动变频器信号。该逻辑由PLC 实现，PLC 运行时，方可实现解锁。 1.3. 变频器控制电源介绍： 1.3.1 变频器共有一路外接控制电源：取自炉6.9MMCC ，与移相整流变低压侧电源 互为备用。
风机、水泵变频器选型方法 一、首先需要注意： 1.罗茨风机及潜水泵及齿轮泵等不是平方转矩的风机水泵类负载，是恒转矩负载，平方转矩类风机水泵负载一般都是针对于离心风机及水泵来的，这种负载在出口关闭情况下出口压力升到额定压力后就不升高了，因为没有流量所以负荷降低。 2.风机水泵类负载一般在设计时是按照最大需量设计的，存在富余功率。对于这类负载使用变频器按需使用就有节能的空间。 二、正确的把握变频器驱动的机械负载对象的转速——转矩特性，是选择电动机及变频器容量、决定其控制方式的基础。风机、泵类的负载为平方转矩负载。 随着转速的降低，所需转矩以平方的比例下降，低频时负载电流小，电机过热现象不会发生；但有些负载的惯量大，必须设定长的加速时间，或再启动时的大转矩引起的冲击，因此选型时需考虑裕量； 另：当电机以超出基频转速以上的转速运行时，负载所需的动力随转速的提高而急剧增加，易超出电机与变频器的容量，将导致运行中断或电机发热严重。
对于恒转矩负载，要选用G型的变频器；P型变频器适用于普通的风机和离心式水泵等负载。（罗茨风机、螺杆泵、泥浆泵、往复式柱塞泵等则要用G型）： 1) 根据负载特性选择变频器：如负载为恒转矩负载需选G型变频器；如负载为风机、泵类负载应选择风机、泵类P型变频器。因为风机、水泵会随着转速增大力矩。而刚启动时力矩较小。 2) 选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波，会使电动机的功率因数和效率变坏。因此用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较，电动机的电流会增加10％而温升会增加20％左右。所以在选择电动机和变频器时，应考虑到这种情况，适当留有余量，以防止温升过高，影响电动机的使用寿命。 3) 变频器若要长电缆运行时，此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。 4) 对于一些特殊的应用场合，如高环境温度、高开关频率（尤其是在楼宇自控等对噪音限制较高的应用场所使用时需注意）、高海拔此时会引起变频器的降容，变频器需放大一档选择。 5) 当变频器用于控制并联的几台电机时，一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值，要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下，变频器的控制方式只能为V/F控制方式，并且变频器无法实现电动机的过流、过载保
XX煤矿主通风系统选型 设计说明书 一、XX矿主要通风系统状况说明 根据我矿通风部门提供的原始参数：目前矿井总进风量为2726m3/min，总排风量为2826m3/min，负压为1480Pa，等积孔1.46㎡。16采区现有两条下山，16运输下山担负采区运输、进风，16轨道下山担负运料、行人和回风。我矿现使用的BDKIII-№16号风机2×75Kw，风量范围为25-50m3/S，风压范围为700-2700Pa，已不能满足生产需要。 随着矿井往深部开采及扩层扩界的开展，通风科提供数 :6743m3/min，最大负压据要求：矿井最大风量Q 大 :2509Pa。现在通风系统已不能满足生产要求，因此需对H 大 主通风系统进行技术改造。 二、XX煤矿主通风系统改造方案 根据通风科提供的最大风量6743m3/min，最大负压2509Pa，经选型计算，主通风机需选用FBCDZ-№25号风机2×220Kw。由于新选用风机能力增加，西井风机房低压配电盘、风机启动柜等也需同时改造。本方案中，根据主通风机选用的配套电机功率，选用高压驱动装置。即主通风系统配置主通风机2台，高压配电柜6块，高压变频控制装置2套，变压器1台。
附图：主通风机装置性能曲线图附件：主通风机选型计算
附件： 主扇风机选型计算 根据通风科提供数据，矿井需用风量为Q:67433/min m ，通风容易时期负压min h :1480Pa ，通风困难时期负压max h :2509Pa,矿井自然风压z h :±30Pa 。 1、 计算风机必须产生的风量和静压 （1）、通风机必须产生的风量为 f l Q K Q ==67433/min m =112.43/m s （2）根据通风科提供数据，在通风容易时期的静压为1480Pa ，在通风困难时期的静压为2509Pa 。 2、 选择通风机型号及台数 根据计算得到的通风机必须产生的风量，以及通风容易时期和通风困难时期的风压，在通风机产品样本中选择合适的通风机。可选用FBCDZ-8-№25轴流通风机2台，1台工作，1台备用。风机转速为740r/min 。 3、 确定通风机工况点 （1） 计算等效网路风阻和等效网路特性方程式 通风容易时期等效网路风阻 21min /s f R H Q ==1480/112.42 =0.1171(N ·S 2)/m 8 通风容易时期等效网路特性方程式 h=0.1171Q 2 通风困难时期等效网路风阻
600MW超临界机组引风机变频器的故障分析及处理 张 瑜,刘 岗 (国电铜陵发电有限公司,安徽铜陵244153) 摘 要 阐述了西门子完美无谐波高压变频器在国电铜陵电厂2 600MW机组引风机改造中的应用情况,介绍了相关运行方式,控制逻辑,针对改造后引风机变频器在运行中出现的异常情况进行分析,提出了具体的处理策略。 关键词 600MW机组 引风机 变频器 异常分析 处理策略 1 前言 由于机组设备的老化现象日趋严重,机组的漏风率逐年增加,引风系统的出力需求日渐增加,在负荷需求高峰期,挡板控制模式下的引风机有时会出现出力不足现象,从而直接影响到了机组的整体出力。为改善引风机系统的出力不足现象,国电铜陵发电有限公司对两台2 600MW机组引风机进行了变频改造。变频调速装置可优化电动机的运行状态,大幅提高其运行效率,达到节能目的。但是,目前国内高压变频技术尚未完全成熟,变频器投运后出现多次报警和跳闸的现象。结合故障现象进行分析、研究、改进,使变频器设备稳定运行。 2 引风机变频改造方案 国电铜陵发电有限公司引风机变频器采用的是美国罗宾康公司(2005年被西门子公司收并)生产的空冷型完美无谐波系列高压变频器。改造前,引风机控制方式为:利用入口挡板调节开度的大小来控制风烟系统的风量(图1中的实线部分)。改造后(图1中增加的虚线部分),系统结构发生了变化,引风机的控制模式也由原来的挡板控制模式改为挡板100%OPEN状态。 2.1 变频器的总体结构 变频器的总体结构包括:输入变压器,整流单元,I GBT逆变单元,I H V滤波器单元及控制单元等部分,见图2。 2.2 DCS控制中增加以下内容 a. 通过DCS系统实现高压变频器启停操作; b. 通过DCS控制高压变频器转速实现变频的手自动控制; c. 在DCS系统的显示报警中增加高压变频器轻故障报警块、 重故障报警块。 3 运行方式及控制逻辑的说明 3.1 引风机高压变频器的运行方式 高压变频器运行方式分为就地及远方控制两种。变频器受DCS控制时分自动和手动方式。手动状态时,运行人员通过改变画面转速控制块控制高压变频器转速,实现负压调节。 3.2 引风机变频涉及的相关跳闸保护 a. 单侧风机的变频跳闸联跳相应一侧的送风机,并关闭相应挡板及静叶。 b. 双侧风机的变频跳闸后,相应的两侧风机高压开关联跳,主保护PLC控制器中的MFT跳闸回路不变。 4 变频器投运以来的故障记录 系统经过调试后,于2009年10月正式投运。 热电技术 2010年第4期(总第108期)
变频技术在加热炉鼓风机应用的节能效果分析 摘要：针对板材厂中板线3＃加热炉鼓风机传统风量控制方法的缺点，结合变频 调速控制方法的理论和特点, 并通过具体实例对变频调速技术运用3#加热炉鼓风 机时的节能状况进行详细分析和计算，总结出了节能效果和推广该技术的意义。 关键词：中板加热炉鼓风机变频器效果分析 引言 板材厂中板线3＃加热炉年出钢总量占总产量的80%以上。由于处于高炉煤 气管网的末端，煤气热值及压力都波动都很大，生产负荷变化也较大，造成鼓风 机供风量和风压也跟着大幅的波动，给鼓风机和引风机的正常运行和加热炉最优 控制带来了较大的影响，3#加热炉现有两台鼓风机，一台是低压风机，供风量无 法满足生产要求很少使用，另一台为高压风机。引风机两台，分别是空气侧引风 机和煤气侧引风机组成，鼓风机、引风机的调节都是通过调节风管上的调节阀进 行调节，由于高压鼓风机转速高过低压鼓风机许多，所以炉子的风压、风量出现 富余，风压、风量的大幅波动严重影响炉内空煤气混合状况，增加了氧化烧损。 系统存在的主要问题有：（1）无法随时动态跟踪工艺进行风量调节以满足最佳工艺的要求，同时在生产过程中引风机、鼓风机风管上的风阀开度仅开到40%-70%，造成不必要的电能消耗。（2）由于供给的助燃风量过剩，导致钢坯氧化烧 损较高，带走的热量过多造成不必要的能源消耗和金属消耗。(3)在生产操作过程 中如果进风口风门开度调节不当，在小风量时很容易产生鼓风机共振，严重影响 设备安全运行。 一、变频节能技术原理分析 从本质上对变频节能技术进行分析的话，就是利用有效输出电压的调节，来 合理的控制风机的实际功率，实现对转速的合理调节，进而达到对风量的调整。 将变频技术应用到风机中，风口的挡板就可以不再利用，处于完全打开的状态就 可以，这样就可以利用变频技术，对风量的输出进行合理调整了。风机转速一般 按照以下公式可以得出： n=(1－s)n0 n0=60f/p 其中n代表着实际转速，n0代表理论转速，s代表转差率，f代表电机的运行频率(60是60s)，p代表着电机极对数。从这个公式可以看出：在转差率 s忽略不 计的情况下(s=0-0.05)，电机的实际转速n=60f/p，也就是说n与f是存在正比关 系的，当n的值增加时，f的值就也会增加；当f值减少时，控制功率也必然会 减少，因此对f值进行合理的控制和调整，就可以实现对电机转速n的调节。 二、系统控制 将备用鼓风机改为变频控制，变频器选用400Kw的G130西门子变频器柜控制。既满足了助燃风量的要求，同时随时动态跟踪工艺要求进行风量调节，实现 了最佳工艺要求。引风机采用了在引风机软启动控制柜和1#、2#炉鼓风机变频控制柜之间加装转换控制柜，利用1#、2#炉变频风机控制柜控制引风机，既降低了成本投入也满足了生产要求。另外采用变频控制降低了不仅电能的消耗，同时减 少了氧化烧损，提高了产品的质量。人机界面友好，操作简单。风压控制采用变 频器，设定为固定风压时，根据流量的需求变化自动调节频率，极大的较少了高 压风机的操作强度。风压系统具有自动手动两种控制模式，增加了系统的可靠性，控制精度高。
1、概述 压风机在线监测系统是依据国家标准《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T1236-2000和煤炭行业标准《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT 421-2004的要求，结合煤矿安全生产的实际情况而研制的新一代矿用压风机在线监测系统。它利用高性能PLC构成前端数据采集和处理单元，以稳定、可靠、精确的方式将采集数据传送给主控制计算机，主控制计算机对采集数据进行分析计算并显示存储，从而对压风机的运行状态进行连续的在线监测，为压风机的安全、高效运行提供科学依据。 风机是矿井要害设备之一，风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统，传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据，只要依赖于计算机网络技术，才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室，并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。所以，在线监测是实现全矿井自动化的必备设备。 压风机微机监测系统是应用于大型通风机流量监测方法的装置；系统以国家标准“压风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准“煤矿用主要压风机现场性能参数测定方法”为依据，应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型压风机的运行状态进行连 续在线测量与处理，以多种方式提供压风机运行状态的各种数据，保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试，并为多种功能扩充提供方便的条件。
在线测量与处理的风机运行参数包括：风量、负压、静压、动压、全压、风速；电机电压、电流、功率因数、轴功率、转速、轴承温度、正反转、效率等；根据运行情况可实时输出各种特性曲线。数据传输模式兼容满足国际标准的多种数交换形式， FTP、局域网IE数据服务与广域网IE数据服务功能，可与全矿井自动化系统实现灵活便捷的数据联网，将风机的实时运行参数传输到矿总调度室，满足自动管理的需求。压风机微机监测系统能够在生产过程中随时掌握压风设备的运行状态，改变了传统的设备管理方式，提高了通风设备的自动化管理水平，有力地保证了通风机设备的经济、可靠运行，为设备的管理和维修提供了可靠的科学依据，深受用户欢迎。 本系统采用测控功能齐全，画面、报表丰富多彩，方便现场操作人员使用和技术维护。 煤矿风机在线监控系统是工业级煤矿风机自动监控系统。它实现了风机运行的实时监控、风机停运报警、风机远程中心监控等功能。系统采用多种数据远程传输模式，适合于各种煤矿通讯条件，为煤矿提供最及时、安全、可靠、便捷、经济、易维护的安全监控手段，实现现场风机系统的无人值守在线监控。 1．1系统功能： 系统的主要功能有：实时监测压风系统参数、压风机的性能参数、电机的电气参数、轴承温度、数据管理、报表管理、性能测试、远程通讯等，详述如下： ★、实时监测压风系统入口静压、入口温度、风量。
变频器在锅炉引风机节 能中的应用 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
变频器在锅炉引风机节能中的应用 摘要? 主要分析了锅炉引风机的工作状态，讨论了变频器用于引风机进行变频调速的工作原理，介绍了，一个具体案例的改造效果及效率。 关键字? 引风机；变频器；调速；节能 1 引言 锅炉作为能源转换的重要设备，在电力、机械、冶金、化工、纺织、造纸、食品等行业，以及民用采暖中都占据着重要的角色，根据生产负荷需求，锅炉要随时调整生产状态，改变供热量的多少。用户在选配风机时，都是根据工艺要求中出现的最大负荷来确定容量，所以存在“大马拉小车”现象，而且锅炉的引风机、鼓风机和二次风机的风量是通过调节风门大小来实现的，而用来带动风机的电动机的转速是不可调节的，因此造成大量的调节损失和电量的浪费。基于这种情况，本文提出采用变频调速技术控制锅炉引风机电机，极大地改善了工艺操作人员工作条件，改善了风机设备的起动性能，实现了无级调速，而且节约了35%左右的电能，从而达到节能降耗、减少设备噪声污染的目的。 2 问题提出 通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合，根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样，不论生产的需求大小，风机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。风机类设备多数采
一、压风机在线监测及控制： 1、概述 压风机在线监测系统是依据国家标准《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T1236-2000和煤炭行业标准《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT 421-2004的要求，结合煤矿安全生产的实际情况而研制的新一代矿用压风机在线监测系统。它利用高性能PLC构成前端数据采集和处理单元，以稳定、可靠、精确的方式将采集数据传送给主控制计算机，主控制计算机对采集数据进行分析计算并显示存储，从而对压风机的运行状态进行连续的在线监测，为压风机的安全、高效运行提供科学依据。 风机是矿井要害设备之一，风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统，传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据，只要依赖于计算机网络技术，才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室，并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。所以，在线监测是实现全矿井自动化的必备设备。 压风机微机监测系统是应用于大型通风机流量监测方法的装置；系统以国家标准“压风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准“煤矿用主要压风机现场性能参数测定方法”为依据，应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型压风机的运行状态进行连 续在线测量与处理，以多种方式提供压风机运行状态的各种数据，保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试，并为多种功能扩充提供方便的条件。
在线测量与处理的风机运行参数包括：风量、负压、静压、动压、全压、风速；电机电压、电流、功率因数、轴功率、转速、轴承温度、正反转、效率等；根据运行情况可实时输出各种特性曲线。数据传输模式兼容满足国际标准的多种数交换形式， FTP、局域网IE数据服务与广域网IE数据服务功能，可与全矿井自动化系统实现灵活便捷的数据联网，将风机的实时运行参数传输到矿总调度室，满足自动管理的需求。压风机微机监测系统能够在生产过程中随时掌握压风设备的运行状态，改变了传统的设备管理方式，提高了通风设备的自动化管理水平，有力地保证了通风机设备的经济、可靠运行，为设备的管理和维修提供了可靠的科学依据，深受用户欢迎。 本系统采用测控功能齐全，画面、报表丰富多彩，方便现场操作人员使用和技术维护。 煤矿风机在线监控系统是工业级煤矿风机自动监控系统。它实现了风机运行的实时监控、风机停运报警、风机远程中心监控等功能。系统采用多种数据远程传输模式，适合于各种煤矿通讯条件，为煤矿提供最及时、安全、可靠、便捷、经济、易维护的安全监控手段，实现现场风机系统的无人值守在线监控。 1．1系统功能： 系统的主要功能有：实时监测压风系统参数、压风机的性能参数、电机的电气参数、轴承温度、数据管理、报表管理、性能测试、远程通讯等，详述如下： ★、实时监测压风系统入口静压、入口温度、风量。
引风机说明 变频改造的提出背景 引风机是我公司燃煤锅炉烟气系统中的主要设备之一。通过控制引风机入口静叶开度调节引风量，维持锅炉炉膛负压稳定。如果炉膛负压太小，炉膛容易向外喷粉，既影响环境卫生，又可能危及设备和操作人员的安全；负压太大，炉膛漏风量增大，增加了引风机的电耗和烟气带来的热量损失。因此，控制引风量大小，稳定炉膛负压值，对保证锅炉安全、经济运行具有十分重要的意义。 异步电动机在启动时启动电流一般达到电机额定电流的6~8倍，对厂用电形成冲击影响电网稳定，同时强大的冲击转矩对电机和风机的使用寿命存在很大的不利影响。锅炉引风机系统的电气一次动力回路采用一拖一自动工/变频切换方案，单台机组系统主电气原理图如下。
1)注：#2机#1引风机开关编号为QFA21、QFA22、QFA23;#2机#2引风机开关 编号为QFB21、QFB22、QFB23。 2)上图中，QFIA、QFIB表示原有引风机高压开关； 3)QFA11、QFB11表示变频器输入侧电源开关； 4)QFA12、QFB12表示变频器输出侧电源开关； 5)QFA13、QFB13表示工频旁路电源开关； 6)TF1、TF2表示高压变频器，M表示引风机电动机。 7)QFA11～QFA13、QFB11～QFB13、TF1~TF2均为新增设备。 8)其中，QFA12和QFA13、QFB12和QFB13之间存在电气互锁和逻辑双重闭锁 关系，防止变频器输出与6kV电源侧短路。 9)正常运行时，断开QFA13、闭合QFA11、QFA12高压真空断路器，1#引风机 处于变频运行状态；断开QFB13、闭合QFB11、QFB12高压真空断路器，2#引风机处于变频运行状态；由变频器启/停设备，实现引风机控制和电气保护。 10)当机组运行过程中TF1变频器（TF2变频器）故障时，系统自动联跳变频器 上口的高压真空断路器QFA11（QFB11），断开变频器输出侧高压真空断路器QFA12（QFB12）。系统自动根据故障点位置判断是否能够切换至工频，并根据运行工况启动引风机工频运行，转为采用入口静叶开度控制风量与另外一台变频引风机协调运行。切实保障引风机变频器故障情况下的无扰切换、无需锅炉降负荷运行。 同时，为提高系统的安全性、可靠性，对高压真空断路器柜的控制逻辑进行整体设计。主要包括以下几个方面： 1.对变频器上口高压真空断路器的合、分闸控制回路进行改造与变频器实现联 锁保护功能。当变频器不具备上电条件时，闭锁高压真空断路器合闸允许回路，防止误送电；当变频器出现重故障时，紧急联跳上口高压真空断路器，断开厂用10kV段侧电源，确保设备安全。 2.变频器与下口高压真空断路器实现联锁功能。当变频器下口开关没有合闸 时，禁止变频器启动；当引风机变频运行时，下口开关异常分断，变频系统发出运行异常信号，确保引风系统及时有效的采取紧急处理措施。 3.变频器与上口高压真空断路器、下口高压真空断路器配合通过对运行工况的 实时监测处理，引风系统分级、分点地判断分析故障点位置，确定10kV网
一、引言 在工业生产和产品加工制造业中，风机、泵类应用范围广泛；其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7%~25%，是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入，市场竞争的不断加剧；降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。 而八十年代初发展起来的变频调速技术，正是顺应了工业生产自动化发展的要求，开创了一个全新的智能电机时代。一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式，使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出，从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。 八十年代末，该技术引入我国并得到推广。现已在电力、冶金、石油、、造纸、食品、纺织等多种行业的电机传动设备中得到实际应用。目前，变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。卓越的调速性能、显著的节电效果，改善现有设备的运行工况，提高系统的安全可靠性和设备利用率，延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现。 二、综述 通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合，根据生产需要对炉膛
压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样，不论生产的需求大小，风机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。 泵类设备在生产领域同样有着广阔的应用空间，提水泵站、水池储罐给排系统、工业水（油）循环系统、热交换系统均使用离心泵、轴流泵、齿轮泵、柱塞泵等设备。而且，根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等信号的控制。这样，不仅造成大量的能源浪费，管路、阀门等密封性能的破坏；还加速了泵腔、阀体的磨损和汽蚀，严重时损坏设备、影响生产、危及产品质量。 风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。 近年来，出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求，加之采用变频调速器（简称变频器）易操作、免维护、控制精度高，并
YF-ED-J7763 可按资料类型定义编号 煤矿主扇风机司机操作规 程实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
煤矿主扇风机司机操作规程实用 版 提示：该操作规程文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 一、一般规定： 1、司机必须专职、专责; 2、司机必须经过培训，考试合格，取得合 格证，方准上岗操作; 3、司机必须熟悉通风机一般构造、工作原 理、技术特征、各部性能，供电系统和控制回 路，以及地面风道系统和各风门的用途; 4、司机必须严格执行交接班制度和工种岗 位责任制。 二、操作前的准备工作：
1、通风机启动前应进行下列部位检查： (1)、轴承润滑油油量是否合适，油质是否符合规定; (2)、各紧固件及连轴器紧固牢靠; (3)、电动机接线完好，接触良好; (4)、各指示仪表、保护装置齐全可靠; 三、启动操作： 1、接到开机命令后，司机应先合进线空气开关，后合变频柜空气开关，合闸完毕后，检查变频柜电压是否正常。 启动时，司机应先启动一级风机，变频柜数码显示为000HZ，正反转开关打到正转位置，听到变频器接触器吸合声后，缓慢转动调速旋钮，风机转速达到规定转速后启动完成，这时应观察电流表及风机运转有无异常。
摘要 对于井下矿山系统而言，通风机作为重要的安全设备，起着安全保障的作用。随着生产对风机调速性能要求的不断提高，传统风机主要采用三相交流电固定转速，从启动到正常运转后一直是保持一个转速，不能根据不同需求而改变转速，既浪费了电能，又由于启动电流过大、启动不平滑容易造成电气、机械故障。 本文以一个使用变频器控制车间铁龙回风斜井185KW的通风机的应用案例，以此风机的节能来展开讲述。根据不同时段和需求要求的不同风量，在不使用变频器控制的情况下，风机只能以最大转速运行。结合变频器来控制风机的转速，实现平滑调速，达到节能的效果。 关键词：风机变频器调速节能
前言 在矿山、冶金、石油等工业生产中，使用着大量的风机，这些机械设备一般都用交流电动机驱动，且功率都比较大，消耗的电能非常可观。仔细观察这些设备的运行状况，可以发现它们大多都不是常年工作在额定功率之上，而是经常只有50—70%，甚至更低的输出量。传统的依靠挡板、阀门或空放回流调节方法致使电动机长期处于低效率、低功率因数状态运行，白白损失掉大量的电能，越是大功率的风机，情况越是严重。 随着我国经济的高速发展，微电子技术，计算机技术，自动化控制技术都得到了迅速发展，交流变频调速技术也已经进入了一个崭新的时代，其应用越来越光。而风机作为矿山企业必不可少的设备与企业的生产效率紧密相关，随着能源的日益紧缺，企业中的设备节能问题就显得尤为重要，采用变频器来控制风机负载，不仅能够实现平滑调速，而且大大节省能耗。
一、改造前风机存在的问题 1、电能的严重浪费。改造之前铁龙回风斜井通风机以额定功率185KW运行，因此造成能源浪费，增加了生产成本。 2、启动电流大，机械容易损伤。风机采用直接启动，启动时间长，启动电流大，对电机的绝缘有着较大的威胁，曾经造成过经常跳闸、交流接触器被烧坏等电气故障。而电动机在启动过程中所产生的单轴转矩现象使风机产生较大的机械振动应力，严重影响到电动机、风机及其它机械的使用寿命。 3、自动化程度低。风机依靠人工调节挡板，更不具备风量的自动实时调节功能，自动化程度低。在故障状态下，如风流短路，将对正常生产造成严重影响。为了设备的安全生产和降低生产成本，提升整体的自动化水平，对风机进行变频调速改造具有非常重要的意义。 二、变频器概述 变频调速是目前国际上最先进的调速技术，变频调速器是一种变频变压的调速，也可称〝交-直-交〞变频器。由于变频器的主回路采用了大功率的晶体管模块，控制回路采用了大规模的集成电路，再加上多种保护功能和自诊断显示功能。因此，具有很高的可靠性，而且维修方便。另外变频器内置有丰富的软件功能，外设有多个控制端子和外部计算机通讯接口，很轻易实现自动控制和过程控制。此外，由于变频器采用了先进的变频变压的控制方法，因此可以很好的实现软启动、软停止和无极变速。变频器对电机速度的控制正确，启动力矩大、电流小，而且功率因数很高，在很好满足工厂现场要求的同时，改善了供电电网，大大缓解了工厂电源容量紧张，而且节约了大量的电能。