協(xié)莊煤礦副井絞車變頻技術(shù)改造紀要

關(guān)鍵詞：煤礦絞車、電控改造、變頻控制、節(jié)能環(huán)保
摘要：變頻絞車是以全數(shù)字變頻調(diào)速為基礎(chǔ)，以矢量控制、能量回饋技術(shù)為核心，具有低頻轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速平滑、調(diào)速范圍廣、精度高、加減速度快節(jié)能明顯等優(yōu)點；具備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、移動方便、操作簡單、運行安全穩(wěn)定、故障率低、基本免維護等特點，對于煤礦絞車安全運行具有深遠意義。

一、概述
協(xié)莊煤礦一號副井絞車房1985年11月正式投入運行，提升機由洛陽礦山機械廠生產(chǎn)，型號2JK-3.5/20,主電機為YR143/39-12-630kW,提升方式為斜井雙勾串車、人物混合提升，井筒斜長1360m，所配電控為TKD-A-0289型及KZG-180/320-3三相可控硅動力制動電源柜，絞車屬于交流異步電機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速絞車（電氣拖動）類型。串電阻調(diào)速絞車的電控調(diào)速屬于逐級切除電阻，調(diào)速不平滑，對設(shè)備沖擊大，故障率較高，耗電量較大。

二、變頻改造過程和節(jié)電量分析
1、變頻改造過程
變頻絞車是以全數(shù)字變頻調(diào)速為基礎(chǔ),以矢量控制、能量回饋技術(shù)為核心，具備結(jié)構(gòu)緊湊、移動方便、操作簡單、運行安全穩(wěn)定、故障率低、節(jié)能明顯等特點。為確保提升運輸安全，我礦于2008年1月2日對絞車進行變頻改造并調(diào)試完畢投入運行，電控系統(tǒng)由煤炭科學(xué)研究總院天地科技股份公司高新技術(shù)部設(shè)計，高壓變頻器為北京合康億盛科技有限公司設(shè)計生產(chǎn)的HIVERT-YVF系列高壓變頻器。
改造后的絞車電控系統(tǒng)采用先進的功率單元串聯(lián)疊波技術(shù)、矢量控制技術(shù)、有源逆變能量回饋技術(shù)，絞車具備手動、半自動、全自動、檢修、應(yīng)急五種控制方式，各項數(shù)據(jù)如深度、速度、閘間隙、速度曲線圖等同步顯示，具備保護齊全可靠、系統(tǒng)總效率高（96%以上）、噪音小、故障顯示及報警并保存記憶十次故障等功能。由于絞車采用變頻技術(shù)，自動控制絞車運行頻率，因此該電控系統(tǒng)還具有節(jié)能環(huán)保的特點。

2、節(jié)電量分析：
1#副井絞車電控系統(tǒng)變頻改造于2008年1月2日上午10時改造完畢并投入運行，同時對新電度表進行統(tǒng)計：
1）2008年3月2日上午統(tǒng)計電度表走數(shù)為30
則1月2日至3月2日耗電量為：30＊1200=36000kWh。
2）4月2日上午統(tǒng)計電度表走數(shù)為44.8
則3月2日至4月2日耗電量為：（44.8-30）＊1200=17760kWh。
3）5月2日上午統(tǒng)計電度表走數(shù)為61.5
則4月2日至5月2日耗電量為：（61.5-44.8）＊1200=20040kWh。
則改造后月耗電量為：（61.5＊1200）/4=18450kWh，舊電控系統(tǒng)2007年月均耗電量為27849kWh，則改造后月均節(jié)電27849-18450=9399kWh，節(jié)電率為34％.節(jié)電效果明顯。

三、使用變頻改造后的其他效果
1、以矢量控制為控制核心的絞車控制系統(tǒng)，使絞車控制性能和保護性能更加完善；設(shè)備的故障率較原老式電控系統(tǒng)減少80%以上，設(shè)備維護率降低50%，維修費用較同期降低65%以上，具有較大的安全效益。
2、絞車控制電路采用變頻調(diào)速系統(tǒng)，與原串電阻調(diào)速電控系統(tǒng)相比，具有較好的節(jié)能效果。變頻調(diào)速系統(tǒng)以矢量控制技術(shù)為核心，淘汰了原絞車串起動電阻的投入，減少了電阻降壓損耗，節(jié)約了設(shè)備電能損耗，根據(jù)實際統(tǒng)計，絞車電機有發(fā)電回饋補償電網(wǎng)現(xiàn)象，最大為-75KW。
3、通過采用變頻技術(shù)，解決了原電控系統(tǒng)可靠性差難題，降低了設(shè)備運轉(zhuǎn)的維修率和事故率，降低工人勞動強度，自使用至今絞車運行穩(wěn)定，未出現(xiàn)故障；提高了電控系統(tǒng)的安全性、可靠性，節(jié)約了設(shè)備維護費用，保證了絞車的安全運轉(zhuǎn)。
4、操作簡單，只需要簡單正反向控制，各加減速點自動控制速度，減低了操作人員的勞動強度。
5、保護功能齊全可靠，啟動電流小，設(shè)備整體噪音低。