國國電蒙東能源西二礦項目,是內蒙古煤炭外運典型工程和錫林浩特市形象工程。作為中國第五條超長煤炭運煤皮帶(2800米),皮帶系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,直接關系到整個煤炭運輸系統(tǒng)的正常運作,因此,該工程對設備質量及性能要求極高。也正因為如此,國內類似項目的變頻改造長期以來被國外企業(yè)所壟斷,
但合康變頻依靠過硬的產(chǎn)品質量和良好的信譽成功中標,打破了國外企業(yè)的長期壟斷。
圖1 項目實施工況
變頻器選型
我公司考察現(xiàn)場工礦情況(圖1)后分析??紤]的方面主要包括:
電機功率、額定電流(如表1所示)
▲海拔高度
▲皮帶機的起初負載重,如果變化大將導致電機負荷變化大。出現(xiàn)短期電機過載現(xiàn)象。
▲皮帶機由于負載過重,有時不太平穩(wěn)。
▲如果在運行過程中故障,則需要重新重載啟動
▲因此根據(jù)我們經(jīng)驗,變頻器放大兩個功率等級后。就能滿足現(xiàn)場實際需求。
表1 現(xiàn)場電機配置情況
多機實現(xiàn)方式
作為201三臺主電機的控制設備,合康變頻三機聯(lián)動(主從控制)同步運行變頻系統(tǒng)是由完全獨立的三臺變頻器通過主、從機的同步通訊方式保證雙電機的轉速及功率平衡。三臺電機中任意一臺都可作為主機,另兩臺為從機,主從機之間的同步控制是由以光纖通訊為傳輸介質的“內嵌式同步控制器”實現(xiàn)的。同時,HIVERT系列通用高壓變頻器光纖通訊,通訊速率500kbps,足以應付現(xiàn)場的通訊需求,并加入CRC校驗,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性。進一步來講,此種多機通訊方式已經(jīng)在變頻器內置完成,故無需增加額外繁雜的同步設備,,只需簡單的安裝操作及設置就可實現(xiàn)多機同步運行。另外,光纖抗干擾性好、鋪設簡單(只需在光纖外加設保護),可通過電纜溝等聯(lián)結,既不會增加您的費用,也不影響美觀。
圖2 三機聯(lián)動方案實施現(xiàn)場
不平衡解決方案
三機聯(lián)動功率平衡是系統(tǒng)運行的主要關鍵環(huán)節(jié),因此,變頻器多機運行過程中電機的功率平衡也成為成為變頻控制的重點。
主、從電機在運行過程中,系統(tǒng)會出現(xiàn)由工況引起的功率不對稱分配,如果某臺電機出力嚴重超過電動機的額定功率,另兩臺電機則會過度輕載運行。主、從電機非同步運行很容易造成設備的損壞。同時,長期運行,超載運行的電機會出現(xiàn)過熱、過載保護、過流現(xiàn)象甚至停機等事故發(fā)生。因此,為避免功率分配的不對稱出現(xiàn),HIVERT高壓變頻器通過內置的高速同步通訊,當主機接收到正常啟動信號后,主機啟動變頻器,同時將運行信號,運行頻率及轉矩電流發(fā)送給從機,從機按照主機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)正常啟動、運行、輸出轉矩的控制,從機本身具備轉矩電流的調節(jié),同時將自身的轉矩電流與主機發(fā)送過來的轉矩電流做比較,從機會自動調整自身的運行頻率,從而實現(xiàn)兩臺變頻器的功率平衡。同時,可將非同步狀態(tài)下輸出功率較大電機的超載功率部分及時平衡到輕載電機上,實時保持前后主、從電機功率均衡對稱分配,動態(tài)自動調整,由此實現(xiàn)主、從變頻器的同步運轉,實現(xiàn)雙電動機的同步運行。
人性化設計
▲ 現(xiàn)場連線方便,容易操作(圖3);
▲ 通訊方式多樣化;
▲ 為用戶提供Modbus、Probus以及RS485通訊接口,滿足用戶的現(xiàn)場需求;
▲ 控制方式多樣化,根據(jù)現(xiàn)場要求可提供本地、遠程,上位等多種控制方式;
▲ 可在故障維修后,在重載狀態(tài)下運行;
▲運行方式人性化,在特殊情況下,可將三機改為雙機聯(lián)動等。
圖3 主從通訊連線及故障連鎖
重要提示
為了保證設備的良好運行并延長其使用壽命,應注意以下幾個方面:
▲上高壓時,請注意順序,先上兩臺從機,最后主機。如果順序錯誤,則會有從機高壓指示燈不亮;
▲如果現(xiàn)場兩臺變頻器有滾筒連接,則這兩臺不宜設為主機,否則容易報過壓故障;
▲如果主機電流波動很大,則要求用戶停機,檢查皮帶是否松動;
▲運行一段時間現(xiàn)場,當再次啟動時,變頻器無法啟動,建議用戶檢查,皮帶是否粘有煤面;
▲在用戶運煤量很小時,建議不要超過35HZ。否則,可能使皮帶跑偏;
▲如果變頻器報單元故障,但故障記錄無任何記錄,且上高壓不超過30S自動調掉。這時需觀察上級高開柜,如高開柜顯示“動作時間過長,保護動作”。則需更換主控板;
▲當變頻器各項功能正常,但報有重故障時,按復位按鈕無任何作用。則需檢查PLC是否死機或拉繩開關動作;
▲當變頻器各項功能正常,但輕故障燈不停的閃,此時需要用戶確定,PLC是否死機。
結束語
在設備調試中,我公司克服了現(xiàn)場工礦帶來的各種棘手問題,如皮帶晃動,變頻器報過壓,用戶程序不穩(wěn)定等。至此,經(jīng)過現(xiàn)場一年運行,變頻器運行正常,主從機之間各項參數(shù)準確無誤,設備運行平穩(wěn),無任何故障。電機運行平穩(wěn)、無噪聲、發(fā)熱量低、對電網(wǎng)干擾小等,為用戶創(chuàng)造巨額利潤。這標志著合康公司在多機系統(tǒng)方面技術成熟以及市場的認可。
(轉載)