1、变频器在基建矿井通风中的推广应用作 者：甄 超单 位：山西蒲县凤凰台煤业有限公司变频器在基建矿井通风中的推广应用节能降耗是我国的一项基本国策，煤矿是产能企业，也是能耗大户。矿井主要通风机是煤矿安全生产关键的、能耗较大的设备，功率大，24小时不间断运转，平均电耗约占矿井总电耗的20%左右。加之煤矿特殊的安全生产要求，在矿建期间，该设备有很大的节能空间。在基建矿井中，井下需风量不大，主要通风机应用变频器，具有显著的节能效果，并具有软启动和软起停的优良控制特性。运用变频器，通过改变主要通风机电机的运转速度、软启动等技术手段，达到节电目的，对企业节能降耗、降低生产成本有着非常重要的意义。一、风机变频调
2、速节能原理 (1)变频调速原理变频调速是是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。即先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的变频电源来调节电动机的转速的。(2)节能原理对风机进行调速控制属于减少空气动力节电方法 ，与常用的调节风门开度控制风量有着明显的节电效果。主要利用轴功率与转速的三次方成正比原理。二、变频调速的功能 : (1)节能 ; (2)提高测试精度 ; (3)降低噪声 ，保护环境。变频调速的特点 : (1)控制精确，调速平滑性好 ，开机、关机加减速平滑 ，属无级调速 ; (2)调速范围大 ，可
3、在 1%100 %额定转速下运行 ，工作效率高 ; (3)保护功能强 ，有欠压、过压、过流、过载、短路等多种保护 ; (4)操作简单易学 ，内设功能完善 ，可预置所需参数 ; (5)可实现软启动 ，启动电流小 ，减小了对电网电机的冲击和设备磨损 ; (6)可靠性高 ，寿命长 ，提高了自动化水平 ; (7)能提高电动机功率因数 ，并无需改变原配电动机 ，适合老设备改造 ; (8)体积小 ，便于安装、调试、维修。 三、变频调速在基建矿井通风中的应用山西省蒲县凤凰台煤业有限公司是兼并重组矿井，矿井设计本着节能环保、优质高效的要求，依靠科技进步，积极采用相适宜的新技术、新工艺、新装备，新材料，以效益高
4、、促安全为原则，实现节能降耗，力求效益最大化。该矿采用两个斜井，一个立井综合开拓。现在主斜井已施工580m，回风立井垂深173m，均已经施工完成。根据设计已进入二期工程，现在301（东）皮带大巷已掘20m， 、302（西）皮带大巷已掘137m，301（东） 、302（西）轨道大巷分别掘进62m和119m，201回风大巷掘进20m。供风最远的巷道为302皮带巷，供风距离为270m。该矿为瓦斯矿井，掘进工作面最大绝对涌出量为0.14m 3/min，全矿井绝对涌出量为0.91m 3/min，掘进工作面需风量最大的为候车硐室工作面，需风量为260m 3/min，矿井计划配风量为2500m 3/min。
5、目前，该矿通风系统已经形成，地面安装两台 FBCDZ242220轴流式通风机，该风机额定风量为43208820m3/min，风压3300900pa，现已经投入运行。由于该矿通风主扇及其传动电机是在矿井设计阶段选定，其选型主要依据矿井的瓦斯涌出量、井下作业人员数量、通风最困难及生产后期巷道通风阻力等因素决定的。现场矿井建设初期，通风路线短、风阻小，通风容易，主扇只开一级，就可满足供风要求。由于通风负压较低，风机运行效率低，采用变频调速的电控系统，降低风机转速，使风机运行在高效区，既避免了大马拉小车现象，也确保了矿井巷道矿建期间的风速符合煤矿安全规程和AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪
6、器使用管理规范的要求。根据节能要求，该矿主扇配套使用JD-BP33-220F变频器，用于变频调速。在实现节能降耗的同时，提高电网的供电品质，限制电机启动电流，延长电机的使用寿命。JD-BP33-220F变频器是一种高性能、简易型、低噪音变频器。在提高稳定性的前提下，增加了简易PLC、 、实用的PI调节，灵活的输入输出端子、参数在线修改、自主识别信号传输故障、停电和停机参数储存、摆频控制、RS485控制等，对降低运营成本，提高系统可靠性具有极大的帮助。主回路端子的配线示意图：变 频 器 D变 频 器断 路 器 断 路 器隔 离 开 关 隔 离 开 关电 流 互 感 器 电 流 互 感 器根据现有
7、的风量需求，在变频调速装置的正常投用中，当频率调整至30H Z时，实测输出端线电压U=702V、线电流I=22.6A，功率因数cos=0.85，电机有功功率为：P=1.732UIcos=1.73270222.60.85=23.4KW。每天消耗电量Q=23.424=561.6Kwh。实测工频电压692V，电流169A，电机有功功率为： Q=1.7326921690.85=172.2KW，预计全年节约电量Q=（172.2-23.4）24365=1303488Kwh左右，按电费为0.58元/度，全年节约电费为：13034880.58=75.6万元。通过矿区地面变电所电度表计量统计，自主扇运行以来，平均每天耗电量为580度左右（包括风机房照明及生活用电） ，与实际基本吻合。根据目前的矿建进度推算，预计2013年10月份该矿首采工作面回采前，供风量没有较大的变化，主扇仍可保持现有的运行状态。预计该矿在建设阶段，仅主扇利用变频器调速一项，每年即可节约电量1303488Kwh，以每度电0.58元计算，折合电费75.6万元，将是一笔可观收入。参考文献：1、 变频器在煤矿中的推广应用 作者：郑雄文2、
