轉(zhuǎn)子變頻系統(tǒng)應(yīng)用的整體解決方案的探討

1、1轉(zhuǎn)子變頻系統(tǒng)應(yīng)用的整體解決方案的探討生產(chǎn)技術(shù)部張玉超王文巖摘要通過對曉南礦主井轉(zhuǎn)子變頻系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生問題分析，確定其屬于轉(zhuǎn)子變頻器系統(tǒng)應(yīng)用中的不足方面，結(jié)合現(xiàn)場實際，提出了合理的整體解決方案，并在現(xiàn)場實施，收到了預(yù)期的效果，為將來更好的應(yīng)用轉(zhuǎn)子變頻提供了寶貴的第一手資料。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)子變頻應(yīng)用解決方案探討1引言煤礦整套的提升系統(tǒng)受到現(xiàn)場條件所限，只能更新電控部分，如采用PLC控制、轉(zhuǎn)子變頻拖動、微電腦網(wǎng)絡(luò)化智能控制等設(shè)備，不能對

2、其主要機(jī)械設(shè)備和主執(zhí)行原件進(jìn)行更換。從而導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性不能得到保證。曉南礦主井轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)改造完成后，總體的運行效果很好，但同時也存在著一些問題。2問題分析及其解決方案問題分析及其解決方案2.12.1轉(zhuǎn)子變頻改造后存在的問題轉(zhuǎn)子變頻改造后存在的問題2014年3月至2016年8月期間，曉南礦主井轉(zhuǎn)子變頻故障率較高，20多天就得更換電機(jī)，導(dǎo)致變頻系統(tǒng)無法運行。主要體現(xiàn)在變頻用的整流柜和逆變柜內(nèi)部的可控硅和控制板等電器元件損壞，主電機(jī)頻繁

3、的燒斷轉(zhuǎn)子引出線。變頻系統(tǒng)的整流及逆變內(nèi)部的電器元件損壞后，現(xiàn)場可以倒閘到編碼系統(tǒng)提升，中斷生產(chǎn)時間非常短；但是主電機(jī)出現(xiàn)問題后，電機(jī)能進(jìn)行維修將會中斷生產(chǎn)2～3h左右，很多時候主電機(jī)損壞后，根本不能進(jìn)行現(xiàn)場維修，只能立即更換主電機(jī)，現(xiàn)場組織更換主電機(jī)將會中斷生產(chǎn)5～6h，另外由于是突發(fā)性故障搶修，涉及到檢修維護(hù)人員較多，實際作業(yè)中涉及到高低壓停送電、大型設(shè)備起吊等危險性較高的作業(yè)，給安全生產(chǎn)帶來了諸多的不利因素。2.22.2原因分析及

4、解決方案原因分析及解決方案以上問題的產(chǎn)生，究其原因是轉(zhuǎn)子變頻設(shè)備輸出是通過PWM調(diào)制的交流電，電壓、電流含有大量諧波，使其峰值電壓有62.5%提高。其電機(jī)為繞線式電機(jī)，制造時轉(zhuǎn)子的耐壓和過載能力沒有考慮那么多余量，導(dǎo)致了后續(xù)問題。2.2.1原因分析電機(jī)自身問題，曉南礦主井電控系統(tǒng)改造時，主井保留原有可控硅編碼控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，又新安裝了轉(zhuǎn)子變頻系統(tǒng)，通過設(shè)置高低壓切換柜，實現(xiàn)了雙系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。改造后，該變頻系統(tǒng)仍然采用原有的2臺三相異步電動

5、機(jī)作為原動力。主井型號為YR800—81430的主電機(jī)，其參數(shù)如下，定子額定電壓為6000V，額定電流102A；轉(zhuǎn)子電壓850V，轉(zhuǎn)子電流580A，額定功率800kW，轉(zhuǎn)速741rmin，頻率50Hz，絕緣等級B級，電機(jī)軸承為滑動式軸承，是在上海東方電機(jī)廠訂制的非標(biāo)準(zhǔn)電3系統(tǒng)的工作要求。而最為重要的縮短變頻器與主電機(jī)的傳輸距離，增加諧波抑制裝置這項技術(shù)改造就由曉南礦自己解決了。經(jīng)過相關(guān)技術(shù)人員共同討論，決定將主井三樓變壓器和四樓變頻控制

6、柜挪到主井六樓，將其原來的三樓變壓器放置在原來四樓變頻控制柜的后面，其之間走線直接利用起高基礎(chǔ)，在其基礎(chǔ)底部進(jìn)行走線，其原來的切換柜內(nèi)切換是雙投開關(guān)分別做架，安裝在1#和2#逆變變壓器之上，適合電氣操作的高度，主井六樓平面布置圖（圖2），變頻相關(guān)設(shè)備全部移動到主井六樓縮短變頻器與主電機(jī)的傳輸距離，傳輸?shù)睦|線全部采用符合標(biāo)準(zhǔn)的變頻專用電纜。另外由廠家負(fù)責(zé)在變頻系統(tǒng)中增加了濾波器，實際應(yīng)用中在逆變器輸出端與原來的升壓變壓器之間，將濾波器串入

7、用以進(jìn)一步抑制諧波危害。圖2曉南礦主井六樓變頻控制柜及變壓器平面布置圖2016年10月大修期間，曉南礦完成了變頻系統(tǒng)的移位和諧波抑制裝置的安裝，安裝前后曉南礦主井變頻系統(tǒng)主回路走線圖（圖3），可以明顯的看到改造后大大縮短了變頻器與主電機(jī)的傳輸距離。這樣對主電機(jī)的運行，起到了積極保護(hù)作用，另外通過合理的設(shè)計改造，減少了纜線新品投入，在現(xiàn)有條件下，圓滿的完成了曉南礦主井轉(zhuǎn)子變頻的移位改造工作。為了進(jìn)一步驗證改造成果，經(jīng)過廠家使用專用儀器測量