1概述近年來，在以重介工藝為主的選煤廠中，通用變頻器以其智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，主要用在旋流器入口壓力調(diào)節(jié)與液位控制隨廠型規(guī)模的日趨大型化，變頻設(shè)備的功率隨之大使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)諧波干擾變頻器過載和電機(jī)發(fā)熱等問題本文僅就此問題，結(jié)合工程實(shí)例提出選型原則和解決措施2設(shè)計(jì)選型原則21基本參數(shù)選擇額定電壓：變頻器額定工作電壓應(yīng)不小于電源額定電壓，取Un目前，煤炭行業(yè)仍有許多煤礦采用660V電壓等級，新建礦多為380V額定電流：其額定輸出電流應(yīng)大于負(fù)載電機(jī)的，私k這點(diǎn)尤為重要，不能簡單地依照變頻器容量選擇變頻器容量：其額定功率應(yīng)大于負(fù)載電機(jī)，即髟PN根據(jù)電機(jī)的負(fù)荷類型，分輕過載應(yīng)用和重過載應(yīng)甩對選煤廠入料泵，一般按重過載選配因此，變頻器容量宜比電機(jī)容量大一級。

　　負(fù)載匹配：負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性大體分3種：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載和恒功率負(fù)載選煤廠變頻設(shè)備多為泵類負(fù)載，所以，應(yīng)選擇具有U/f=cons控制模式的變頻器。一般，選擇通用風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載變頻器即能滿足工藝要求通訊要求：變頻器如果采用現(xiàn)場總線控制方式，還要根據(jù)控制主機(jī)的要求，選用不同的總線接口，如：Profibus，DeviceNet等= 22附件選型頻器，其諧波干擾較輕，各變頻器廠家一般在其變頻模塊內(nèi)己做處理，不需另配；對大功率的變頻模塊，濾波器為必配附件，一般選用同品牌專用濾波器：包括進(jìn)線濾波器和出線濾波器對于IT供電系統(tǒng)，不能使用輸入濾波器；僅在TN和TT供電系統(tǒng)才使用輸入濾波器。

　　電抗器：選配變頻器配套的線路電抗器和電機(jī)電抗器對于制動電阻等附件，應(yīng)根據(jù)工藝要求選配對選煤廠泵類負(fù)荷，一般不選配3工程實(shí)例分析與解決措施3.1諧波干擾工程實(shí)例：在平煤集團(tuán)某選煤廠改造中，有兩臺主洗入料泵電機(jī)需配變頻器。其參數(shù)是：電機(jī)功率：315kW，普通電機(jī)，變頻柜距電機(jī)約40m；模塊；變頻器柜與配電柜、PLC分站控制柜在同一配電室，間距25m布置；進(jìn)出變頻器動力電纜采用鎧裝塑料絕緣電力電纜故障現(xiàn)象：變頻器啟動時，電機(jī)綜合保護(hù)器設(shè)置數(shù)據(jù)丟失，PLC分站控制模塊指示燈閃爍紊亂，不能正常顯示，集控系統(tǒng)死機(jī)，諧波干擾十分嚴(yán)重，導(dǎo)致調(diào)試工作無法正常進(jìn)行。

　　現(xiàn)場分析及對策：首先檢查了變頻器的配實(shí)際電機(jī)匹配打開附柜發(fā)現(xiàn)，僅進(jìn)線端接有電抗器，進(jìn)出線端均未找到濾波器，進(jìn)出電纜是鎧裝，但鎧裝層未做良好接地實(shí)際安裝時，因變頻器柜體尺寸過大（比設(shè)計(jì)要求大2m），占用了原設(shè)計(jì)預(yù)留的25m空間實(shí)際上變成緊鄰布置，控制模塊進(jìn)出纜線采用屏蔽電纜據(jù)此，我們分析造成諧波干擾的原因首先，變頻器未配置相應(yīng)的抗射頻干擾濾波器，減少諧波源：本供電系統(tǒng)為中性點(diǎn)直接接地的TN系統(tǒng)，變頻器的主電路形式一般由整流、逆變和濾波3部分組成整流部分為3相橋式不可控整流器，逆變器部分為IGBT 3相橋式逆變器，且輸出為PWM波形變頻器的輸出電壓中，含有除基波以外的其它諧波。低次諧波通常對電機(jī)負(fù)載影響較大，引起轉(zhuǎn)矩脈動；高次諧波使變頻器輸出電纜的漏電流加，使電機(jī)出力不足因此，變頻器輸出的高低次諧波都必須抑制，應(yīng)配置保護(hù)電機(jī)的出線濾波器本例中暴露的主要是對周邊電子設(shè)備的電磁干擾問題，變頻器產(chǎn)生的高低次諧波嚴(yán)重污染電網(wǎng)，必須選配變頻器專用的抗射頻干擾濾波器VW3-A68404雖然成套廠家在輸入端配置進(jìn)線電抗器，但非ATV68專用的VW3-A68505產(chǎn)品，其對諧波電流的抑制效果并不明顯因此，要求成套廠家按施耐德變頻器的需要配置濾波選件；鑒于電機(jī)未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，故對輸出電抗器的必要性未作要求其次是加強(qiáng)屏蔽措施：由于現(xiàn)場己沒有空間，緊鄰布置不可避免，故只能對各相關(guān)元器件加強(qiáng)屏蔽變頻器應(yīng)可靠接地進(jìn)出變頻器動力電纜的鎧裝屏蔽層應(yīng)360可靠接地，盡可能減少不屏蔽線段的長度，必要時更換為BPYVP1-2變頻器專用電纜確?？刂乒裰械乃性O(shè)備接地良好。采用距離短、截面大的接地線（比較好采用扁平導(dǎo)體或金屬編織網(wǎng)，因其在高頻時阻抗較低）連接到公共地線上按現(xiàn)行國家規(guī)范規(guī)定，變頻器與相連的控制設(shè)備（如PLC或PID控制儀）共用接地裝置時，其接地電阻應(yīng)小于1認(rèn)在電纜槽中間加隔板使動力電纜和控制電纜分開。如果控制電路連接線必須和電源電纜交叉，應(yīng)成90交叉布線進(jìn)出PLC控制柜纜線的屏蔽層360可靠接地，導(dǎo)線或雙絞線連接控制電路時，未屏蔽之處盡可能短。

　　電機(jī)用鎧裝電纜在電機(jī)端也要將屏蔽層可靠接地。

　　經(jīng)過整改之后，變頻器諧波干擾顯著減少，控制系統(tǒng)正常運(yùn)行。

　　3.2電機(jī)發(fā)熱工程實(shí)例：皖北煤電集團(tuán)某選煤廠，有一臺主洗入料泵電機(jī)配變頻器。參數(shù)如下：電機(jī)功率：280kW，普通電機(jī)，變頻柜距電機(jī)約75m；變頻器采用富士Ftenic5000系列變頻模塊；變頻器柜與配電柜、PLC分站控制柜在同一配電室同列相鄰布置；進(jìn)出變頻器動力電纜采用塑料絕緣電力電纜故障現(xiàn)象：試生產(chǎn)中，電機(jī)發(fā)熱運(yùn)行2h后，電機(jī)機(jī)頭部溫度實(shí)測約64°C，手不可觸摸；變頻器經(jīng)常過載報警。

　　現(xiàn)場分析及對策：到現(xiàn)場后，首先查對了變頻器的參數(shù)，變頻器模塊為無錫富士產(chǎn)品，變頻模塊銘牌顯示為FRN280P11S-4CX，比較大輸出電流1min根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行記錄，變頻器工作點(diǎn)頻率43Hz左右，I=459A，I，ut=420A，U.=350V，負(fù)荷率83%，報警電流參數(shù)設(shè)置為491A電機(jī)為普通空-空冷異步電機(jī)從現(xiàn)場記錄看，電機(jī)并未過載富士280kW變頻模塊和250kW模塊相同，但變頻器的發(fā)熱并不嚴(yán)重，后認(rèn)為電機(jī)質(zhì)量有問題經(jīng)與電機(jī)廠家聯(lián)系，廠方提出本電機(jī)不適宜變頻使用。頻率降低時，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，自身冷卻風(fēng)扇也變慢，冷卻風(fēng)量和頻率成3次方關(guān)系。雖然頻率變化不大，但冷卻風(fēng)量大大減少。

　　加上電機(jī)自身風(fēng)冷系統(tǒng)弱點(diǎn)，導(dǎo)致機(jī)頭發(fā)熱是必然的。建議采用變頻專用電機(jī)我們在其他選煤廠中也廣泛選用大功率變頻器，但都是通用型電機(jī)，并未發(fā)生嚴(yán)重發(fā)熱事故因此，采用變頻電機(jī)固然會好點(diǎn)，但不是解決電機(jī)發(fā)熱的比較佳方案隨后，我們又重新回到變頻器本體來分析。打開柜體面板后發(fā)現(xiàn)，柜內(nèi)除了變頻模塊和短路器外，沒有相應(yīng)的濾波器和電抗器，查隨機(jī)使用手冊，對于75kW以上的變頻器，直流電抗器為標(biāo)準(zhǔn)配件，應(yīng)加裝變頻器至電機(jī)之間采用兩根VV-1000，3K塑料絕緣電纜并聯(lián)使用，故電纜總長度超過100m按要求，應(yīng)配置OFL濾波器，避免變頻器元件開關(guān)過程中產(chǎn)生的電涌電壓使電機(jī)絕緣老化其次，要求在變頻器輸出端加電機(jī)電抗器其作用是為加變頻器到電機(jī)的導(dǎo)線距離。因?yàn)檩敵鲭娍蛊骺捎行б种谱冾l器的IGBT開關(guān)時產(chǎn)生的瞬間高電壓，減少此電壓對電纜絕緣和電機(jī)的不良影響。比較后，加強(qiáng)電機(jī)的通風(fēng)措施在電機(jī)外殼上安裝1臺軸流風(fēng)機(jī)，對電機(jī)頭部“自身循環(huán)死區(qū)”進(jìn)行強(qiáng)制送風(fēng)，加速機(jī)體內(nèi)空氣流動；隨電機(jī)同步工作。

　　加壓過濾機(jī)在黃陵公司一號礦選煤廠的應(yīng)用朱軍章，譚震，潘潔（黃陵礦業(yè)公司選煤廠，黃陵縣用。該設(shè)備的投運(yùn)，解決該廠多年的煤泥水處理難題，使生產(chǎn)步入正常軌道。

　　1概況黃陵礦區(qū)選煤廠是一座礦井型選煤廠，1992年建成投產(chǎn)。設(shè)計(jì)能力300<1（ft/a原工藝流程為：原煤分級、破碎至-50~ 13mm塊煤跳汰分選-煤泥水濃縮-壓濾近年來，隨煤炭市場的不斷好轉(zhuǎn)，公司加大對礦區(qū)設(shè)備的技改力度。礦井能力己達(dá)到500<1（ft/a，選煤廠也經(jīng)過幾次小的改造雖原煤系統(tǒng)的處理能力己達(dá)到500（104t/a，但水洗系統(tǒng)，特別是煤泥水系統(tǒng)基本上沒有大的改觀，嚴(yán)重制約礦區(qū)和選煤廠生產(chǎn)的發(fā)展進(jìn)入2005年，公司決定對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，加大洗精煤產(chǎn)量這樣，煤泥水系統(tǒng)的處理能力能否提高就顯得尤為重要。經(jīng)過充分調(diào)研與論證，決定在煤泥水系統(tǒng)新加一臺GP3-96A型加壓過濾機(jī)2工作原理及主要特點(diǎn)機(jī)置于一個封閉的加壓倉內(nèi)完成作業(yè)；過濾機(jī)落料槽下有小型刮板運(yùn)輸機(jī)，在機(jī)頭處裝有排料裝置。待過濾的礦漿由入料泵給到過濾機(jī)的槽體中，加壓倉內(nèi)充進(jìn)一定壓力的壓縮空氣；在濾扇盤上通過分配閥與通大氣的汽水分離器形成壓差，在加壓倉內(nèi)的壓力作用下，槽體內(nèi)的液體通過浸入礦漿中的過濾介質(zhì)排出；固體顆粒被收集到過濾介質(zhì)上形成濾餅，隨濾盤轉(zhuǎn)動，并經(jīng)干燥脫水后，到卸料區(qū)卸入運(yùn)輸區(qū)中。由小型刮板運(yùn)輸機(jī)收集到排料裝置的上倉中；達(dá)到一定量后，由排料裝置間歇式排到大氣中。

　　該廠這次技改用的設(shè)備為天地公司唐山分公司新研制的GP3-XXA系列中的GP3-96A型加壓過濾機(jī)據(jù)了解，該公司生產(chǎn)的加壓過濾機(jī)在國內(nèi)河北、山西陜西、內(nèi)蒙等地的洗煤廠應(yīng)用，對其使用效果、效益及售后服務(wù)，用戶都較滿意這也是公司在經(jīng)過調(diào)研后選用GP3-96A型加壓過濾機(jī)的理由。

　　設(shè)備的主要技術(shù)特點(diǎn)：協(xié)調(diào)后，變頻成套設(shè)備廠家加了濾波器和電機(jī)電抗器，開車2h后機(jī)殼實(shí)測溫度43C；安風(fēng)機(jī)后，連續(xù)運(yùn)行5h，手觸微有熱感，發(fā)熱問題解決4結(jié)語選煤廠使用變頻器的設(shè)備，主要是風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載，也是工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用比較多的負(fù)載類型；主要以離心泵和離心風(fēng)機(jī)為主這類負(fù)載對變頻器的性能要求不高，只要求經(jīng)濟(jì)性和可靠丨性但變頻器產(chǎn)品種類繁多，性能和技術(shù)優(yōu)勢各有側(cè)重因此，選配變頻器時，應(yīng)注意其相關(guān)附件如濾波器、電抗器以及制動電阻的配合，避免因附件缺漏引起事故對于泵類負(fù)載運(yùn)行中易發(fā)生的喘振、憋壓及水錘效應(yīng)等異常現(xiàn)象，應(yīng)在設(shè)定變頻器運(yùn)行參數(shù)時酌情考慮