内容摘要：本文主要介绍了HIVERT变频调速装置在葛店煤矿主提升机中的应用情况，以及对四象限高压变频器改造过程及效果做了进一步的论述。
关键词：变频调速 主提升机
一、引言
煤矿的大型动力固定设备：主井提升系统(或主运输皮带机)、主通风机、压风机及主排水系统等高压大功率用电设备。电机的节能经济运行应从高压大功率设备的变频改造着手进行。
改造提升机的变频器是在原提升机电控系统的基础上，用变频调速系统替代原工频调速系统，即实现节能降耗，又进一步增加系统运行的可靠性。
二、葛店煤矿主井提升系统基本参数
绞车型号：2JK-3×1.2E 立井提升高度：261.8m
电机功率：710kW 滚筒直径：3m
提升速度(最大)：7.67m/s 变频器型号：HIVERT-YVF06/096
变频器容量：1000kVA
三、绞车改造的必要性
改造前系统为绕线式异步电机转子串电阻调速方式，虽然设备运行比较稳定。但是由于矿井生产压力大，运行负荷较重，多年的长时间大负荷运行，机械设备损伤比较严重;电控设备更新换代很快，10年前的设计已经淘汰，新的技术、工艺不断应用，设备安全可靠性、控制性能、节能效果已经有了质的飞跃，针对老的高压交流提升机设备也有了完善可靠的变频调速改造方案，因此，从设备的更新换代、节能提效等方面考虑，现有设备都有改造的必要。
四、改造方案比较
(一)绕线式异步电机转子串电阻调速
调速方式为转子串电阻调速，电动机转子串电阻调速系统的调速属有级调速，调速范围受限，调速精度低，低速转矩小，转差功率大，启动电流和换档电流冲击大，爬行速度不易控制，尤其是重物下放时，需要动力制动与转子串电阻及制动闸配合操作，司机不易控制，安全性能差。在减速时和下放重物时，投入动力制动，不仅消耗外加直流电能，而且还将电动机上的再生电能消耗在转子串接的电阻上，浪费了大量的电能，且运行维护量大，维护费用高，司机操作难度大，劳动强度大，发热严重使工作环境恶化，夏季使环境温度高达600C以上，导致工作环境恶劣。
转子串电阻调速系统也有它的优点。经过长年的运行，尤其是对于维护人员来说，对系统各环节都非常的熟悉，而且故障出现后比较直观，排查维护相对比较容易，对于维护人员的技能素质要求相对较低。
(二)高压变频器调速
1.启动转矩大，爬行区有劲儿，加减速快速平稳，全速运行时速度保持度好。启动和加减速阶段基本不存在机械冲击，极大的延长了设备的使用寿命;
2.闸瓦磨损小，输入输出谐波含量极低，对电网无污染，对周边设备无干扰，维护量小;
3.实现了软启动、软停车，实现无级调速，减少了机械冲击，使运行更加平稳可靠;
4.起动及加、减速时冲击电流很小，减轻了对电网的冲击，简化了操作、降低了工人的劳动强度。
5.运行速度曲线成S形，使加减速平滑、无撞击感。
6.将高压变频器应用到交流提升系统上之后，再生制动，能量回馈到电网，节约能量 ，一般在10%～30%左右，网侧功率因数0.95以上所以节能方面大大加强，经济性能显著;
7.安全性方面，高压变频器本身采用的也是微型电脑控制结构，其开发的人机对话通讯方式，可以随时把电机的运行工况数据传给主控PLC，并且发生故障时可以将故障的种类和情况直接传给主PLC，这样主PLC会及时对目前的情况进行判断，适时做出反应，并将有关所有情况反映到上位监控计算机上，便于维修人员进行分析，提高了电控系统的安全性;
8.高压变频系统也有它的不足，系统采用集中控制，模块化，利用了现代电子、信息、通讯技术，因此对于现场的维护人员来说，要求的技能素质相对较高。
五、主提升机变频调速装置在使用中需要注意的问题
如何确保主提升机变频调速装置安全无故障的运行，除设备本身的质量重要外，后期的维护与保养工作就尤为重要，不但影响设备是否保持在完好的状态下运行，同时对设备的寿命也起了至关重要的作用。我公司通过使用HIVERT变频调速装置后，在日常的维护和保养中应用应该注意如下的问题：
1.培训专业的维护保养工作、管理人员，确保系统无故障运行;
2.定期、定量的对各部件有计划的进行检查保养;
3.有充分的备品备件，以备紧急情况及正常维护保养之需;
4.与相关部门专业技术人员通过对矿井通风实时参数进行分析总结，做好调速装置及相关辅助系统运行工况的调整，以满足矿井生产需要，实现不浪费、不超负荷，让系统在最优工况下运行;
5.与生产厂家、兄弟单位加强沟通交流，同时需要通过网络获取该产品或类似产品的最新信息，从而来更好的维护保养、管理系统。
六、主提升机投用变频调装置后的经济性、安全性及节能性的分析
通过投入使用以来，HIVERT变频调速装置不管是在安全性、经济及节能方面都收到了良好的效果。
1.提升能力由原来的90万吨增加到了135万吨;
2.采用变频调节后，系统减少了对电网的冲击，同时具备软启动功能，使电机启动电流不超过额定电流，启动时间相应延长，对电网无冲击，启动平稳，低速运行，低速爬行平稳，快速调速性能好，提升机的振动、噪音和温度明显降低，延长了电的使用寿命，进一步提高了提升机系统的安全性;
3.高压变频器采用单元串联多电平方式，谐波成分小，功率因数高。采用计算机进行过程控制，安全可靠，维护量小。
4.节电效果显著。在主井绞车电机功率为710kw，增加310kW的情况下(原来400kW)，节能在10%以上，年节约用电量超过10万度。
七、结语
综上所述，应用变频技术节约能源，收益的是国家和用户。HIVERT变频调速装置在我公司矿井的应用，提高了设备安全可靠运转，进一步夯实了安全生产的基础，节能降耗、减少检修维护量，经济性、安全性及节能性效果明显，该产品、技术值得推广。
（转载）
