一、引言 　　主扇風機是礦山企業(yè)為礦井送風的主要設(shè)備。設(shè)備性能的優(yōu)劣直接影響著礦井安全生產(chǎn)和經(jīng)濟合理運行狀況。目前，國陽二礦維運區(qū)北茹風機房使用兩臺軸流式風機，風機型號為AGF 606 -3.2-2.0-2，其電機型號為Y9001-8。之前由于傳統(tǒng)設(shè)計等因素的影響，導(dǎo)致我礦風機存在效率低、能耗高、“大馬拉小車”的現(xiàn)象。為此，采用高壓變頻器對軸流式風機電機進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)節(jié)能降耗的總體目標。 　　二、HIVERT型高壓變頻器在主扇上的應(yīng)用 　　1、主扇風機 　　國陽新能二礦共有5臺主扇風機運行，南山風機、外南溝風機、桑掌風機、龍門風機、北茹風機，啟動方式分別為頻敏電阻啟動、可控硅勵磁啟動、軟啟動、直接啟動、可控硅勵磁啟動。 　　2、北茹主扇風機變頻改造　 　　大型同步電動機的啟動是個相當復(fù)雜的問題。如果用減壓啟動，不但需要很大的變壓器、電機結(jié)構(gòu)又相對復(fù)雜，且啟動對電網(wǎng)有較大的沖擊。原北茹風機采用同步電動機可控硅勵磁啟動。現(xiàn)北茹更換為AGF 606 -3.2-2.0-2型風機，采用三相異步電動機變頻啟動。變頻器為北京合康億盛變頻科技股份有限公司生產(chǎn)的HIVERT-Y 06/500型高壓變頻器（如圖1所示）。

圖1 北茹風機房高壓變頻器

　　北茹使用合康高壓變頻器啟動風機（如圖2），首先確認配電室母線已得電，合上變頻受電開關(guān)，操作變頻啟動柜按鈕，之后合上切除變頻柜開關(guān)，實現(xiàn)風機啟動。變頻器啟動風機，通過對輸入電動機電壓電流的調(diào)節(jié)控制，提高了風機滿載運行功率因數(shù)，節(jié)約電能，減小啟動對電網(wǎng)的沖擊。

圖2  電動機啟動一次接線圖

　　3、變頻器的重要作用 　?。?）變頻器節(jié)能 　　變頻器調(diào)速節(jié)能的原理： 　　圖3中曲線為恒速n1下H=f(qv)曲線，其與h=f(qv)交與A點,對應(yīng)風量qv1。此時風機軸功率PF與矩形qv1AH10的面積成正比。若欲將風量減半，使用擋板控制時，則新的h0=f(qv)曲線與H=f(qv)曲線相交于B點，此時風機軸功率PF正比與qv1AH10的面積。由圖可見，兩者面積相差不大。如果采用調(diào)速方法將風機轉(zhuǎn)速降為n2，對應(yīng)的h0=f(qv)與H0=f(qv)曲線相交與C點，此時與風機軸功率PF成正比的矩形的面積qv2CH30明顯減少。這說明軸功率下降了很多,節(jié)能效果十分明顯。

  　　（2）變頻器特點

　　高壓變頻器的功率單元進行了模塊化設(shè)計，使日常維護工作更加方便。合康變頻器的輸出電此變頻器的轉(zhuǎn)矩提升功能，提升了風機低頻運行時的輸出電壓，提高了低頻運行時的輸出轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速(飛車)啟動功能，實現(xiàn)電機在旋轉(zhuǎn)中再啟動，滿足了生產(chǎn)過程中對連續(xù)性的要求。此變頻器具有瞬時停電功能，逆變可以充電，保證電網(wǎng)系統(tǒng)在瞬間掉電時仍可以正常運行。改造后，具備同步投切功能，實現(xiàn)電機在電網(wǎng)與變頻之間“無擾動”切換，減小了對風機及電網(wǎng)的沖擊。變頻器人性化設(shè)計，人機界面操作容易，功能強大。 　　HIVERT高壓變頻器還具有以下保護功能、特性： 　?、偻ㄟ^高壓變頻器還可以具有缺相保護； 　?、谶^壓保護； 　?、圻^熱保護； 　?、芟蘖鞴δ?； 　?、菘刂齐娫垂收线B鎖保護； 　　⑥控制電源雙路冗余； 　　⑦功率單元與控制器光纖通訊，完全電氣隔離； 　?、嘞到y(tǒng)閉環(huán)運行，可由用戶設(shè)定的現(xiàn)場被控量（比如壓力、溫度等）的期望值，來自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。 　　三、技術(shù)探討 　　在北京合康公司生產(chǎn)的HIVERT-Y 06/500型高壓變頻器安裝使用過程中，我們發(fā)現(xiàn)并總結(jié)了一些此變頻器在實際運用中出現(xiàn)的問題，共同探討。 　　1、啟動柜中增加變頻器受電開關(guān)，實現(xiàn)變頻器自控一體化。建議啟動柜可設(shè)計為雙層，上層為變頻器受電柜（包括綜合保護裝置），下層為啟動柜。 　　2、用于大功率設(shè)備的高壓變頻器，可增加“自動化集成監(jiān)控系統(tǒng)”。實現(xiàn)高壓電源接入時，在控制器上可看到實際電壓的顯示，在液晶屏上能看到“ABC”圖標顯示，說明高壓已接入，并且可保證相序正確。 　　3、實際風機運行中，變頻運行在20Hz~25Hz時，工頻柜綜合保護裝置動作報警。根據(jù)現(xiàn)場分析，變頻器輸出電流經(jīng)過星點柜進入工頻保護裝置，變頻器內(nèi)電流存在差流。 　　4、變頻器與風機連接過程中，發(fā)現(xiàn)接口模塊有許多重復(fù)接口。建議可根據(jù)用戶需求定做接口模塊，節(jié)約成本。 　　5、增加能夠監(jiān)控風機風量的自動監(jiān)控裝置，在變頻器閉環(huán)運行時可根據(jù)風量自動調(diào)節(jié)頻率，節(jié)能效果更顯著。 　　6、在變頻器輸出一次回路中增加短路裝置，以避免由于電動機故障造成變頻器內(nèi)單元爆炸，使故障進一步擴大。 　　7、由于IGBT在導(dǎo)通過程中“ 、-”變化，實際監(jiān)視中，電動機輸出功率參數(shù)和數(shù)值跳躍大不能夠穩(wěn)定在基本參數(shù)內(nèi)，應(yīng)加裝恒流穩(wěn)定變送器，使監(jiān)控更加完善。 　　8、為了更好的監(jiān)測節(jié)能效果，建議在變頻器中增加一套節(jié)能效果比較系統(tǒng)，最好能夠打印數(shù)據(jù)。 　　9、通過北茹風機改造，我們對北京合康高壓變頻器有了一定了解，建議合康公司生產(chǎn)SVG設(shè)備，為供電系統(tǒng)安全節(jié)能提供更多的產(chǎn)品支持。 　　四、小結(jié) 　　改造風機采用變頻技術(shù)后，風機啟動速率更平穩(wěn)，運行電流明顯減小，具有很明顯的節(jié)電能力。用高壓變頻器后，啟動頻率低、轉(zhuǎn)速低，電流小且平穩(wěn)，實現(xiàn)軟啟動。避免了用工頻啟動時的大電流大轉(zhuǎn)矩對電機、電纜、開關(guān)及機械設(shè)備的不利沖擊，不僅延長了電機等設(shè)備的使用壽命，也減輕了軸承的磨損，提高了設(shè)備的可靠性。 　　HIVERT-Y 06/500型高壓變頻器自投運以來，既保證了裝置的安全平穩(wěn)運行，又節(jié)約了能耗，可見在風機上推廣使用變頻器具有很大潛力，可以帶來很好的經(jīng)濟效益和社會效益。