轉子變頻系統(tǒng)應用的整體解決方案的探討

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

2、其主要機械設備和主執(zhí)行原件進行更換。從而導致系統(tǒng)穩(wěn)定性不能得到保證。曉南礦主井轉子變頻調速系統(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轉子變頻改造后存在的問題轉子變頻改造后存在的問題2014年3月至2016年8月期間，曉南礦主井轉子變頻故障率較高，20多天就得更換電機，導致變頻系統(tǒng)無法運行。主要體現在變頻用的整流柜和逆變柜內部的可控硅和控制板等電器元件損壞，主電機頻繁

3、的燒斷轉子引出線。變頻系統(tǒng)的整流及逆變內部的電器元件損壞后，現場可以倒閘到編碼系統(tǒng)提升，中斷生產時間非常短；但是主電機出現問題后，電機能進行維修將會中斷生產2～3h左右，很多時候主電機損壞后，根本不能進行現場維修，只能立即更換主電機，現場組織更換主電機將會中斷生產5～6h，另外由于是突發(fā)性故障搶修，涉及到檢修維護人員較多，實際作業(yè)中涉及到高低壓停送電、大型設備起吊等危險性較高的作業(yè)，給安全生產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生，究其原因是轉子變頻設備輸出是通過PWM調制的交流電，電壓、電流含有大量諧波，使其峰值電壓有62.5%提高。其電機為繞線式電機，制造時轉子的耐壓和過載能力沒有考慮那么多余量，導致了后續(xù)問題。2.2.1原因分析電機自身問題，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)基礎上，又新安裝了轉子變頻系統(tǒng)，通過設置高低壓切換柜，實現了雙系統(tǒng)的轉換。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、機作為原動力。主井型號為YR800—81430的主電機，其參數如下，定子額定電壓為6000V，額定電流102A；轉子電壓850V，轉子電流580A，額定功率800kW，轉速741rmin，頻率50Hz，絕緣等級B級，電機軸承為滑動式軸承，是在上海東方電機廠訂制的非標準電3系統(tǒng)的工作要求。而最為重要的縮短變頻器與主電機的傳輸距離，增加諧波抑制裝置這項技術改造就由曉南礦自己解決了。經過相關技術人員共同討論，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，在其基礎底部進行走線，其原來的切換柜內切換是雙投開關分別做架，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），變頻相關設備全部移動到主井六樓縮短變頻器與主電機的傳輸距離，傳輸的纜線全部采用符合標準的變頻專用電纜。另外由廠家負責在變頻系統(tǒng)中增加了濾波器，實際應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的傳輸距離。這樣對主電機的運行，起到了積極保護作用，另外通過合理的設計改造，減少了纜線新品投入，在現有條件下，圓滿的完成了曉南礦主井轉子變頻的移位改造工作。為了進一步驗證改造成果，經過廠家使用專用儀器測量