矿用高压变频器开关调制优化策略
变频器在煤矿井下应用存在问题及解决措施
备C K IEngineering 工程变频器在煤矿井下应用存在问题及解决措施王民廷(淮南矿业集团西部公司色连二矿，内蒙古鄂尔多斯017000)摘要：伴随着变频器技术的发展，其被广泛应用于各个生产领域，在煤矿井下其优良的性能，极大地提高煤矿生产效率,但是在其应用过程中，还存在着诸多问题，包括谐波污染、电磁干扰、变频器散热等问题，本文笔者对变频器在色连二矿 煤矿丼下应用中所存在的具体问题进行了简单分析，并提出了几点解决措施。
关键词：变频器；煤矿井；问题与措施中图分类号：TD611 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2017) 01 (上）-0063-02色连二号井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯高头窑矿区东北部，行政区划属于鄂尔多斯市东胜区罕台镇管辖，距东南方向的鄂尔多斯市东胜区约13km;色连二矿设计生产能力为4.00Mt/a。
矿 井工业资源储量为549126kt，矿井设计可采储量345575kt,全矿井服务年限61.7a。
矿井副井提升系 统、无极绳运输、主皮带机系统以及选煤厂皮带等 大型煤矿设备全部使用变频器调速启动，变频器的 应用能够减少设备磨损，提高设备的使用效率，进 而提高矿井生产的效率，同时降低电耗。
变频器调 速机应用的范围不断扩大，且已经取代直流调速机，若能有效的控制其应用中极易出现的故障，则具有 较大的应用前景。
1变频器在煤矿井下应用存在的问题1.1电磁干扰问题变频器周围若出现干扰源，则干扰源能够通过 电源线或者辐射的方式，侵入到变频器内部，进而 造成控制回路出现误操作情况，使得变频器由于受 到干扰出现保护。
电磁干扰的主要途径包括外部组件给变频器造 成干扰、变频器给外部组件造成干扰。
其中外部组 件干扰主要是设备对局域电网造成的非线性负载，其产生的谐波给其他设备造成谐波干扰，进而造成 电网污染。
而变频器干扰则指的是其对周围组件造 成的干扰。
1.2变频器散热问题变频器应用在煤矿井下，其在运行的过程中 会出现电能损耗，使得变频器迅速升温，损耗问 题主要出现在主回路线路上，而控制电路上很少 出现损耗问题，加之变频器构造中多使用电子元器件，其对温度的敏感度较强，因此在其运行过 程中，温度要控制在〇 ~ 55尤，以此确保工作系 统运行的稳定性，最佳温度在40尤以下。
变频技术在煤矿主通风机设计中的方案优化
要 采 用 与 供 电 电压 相 同等 级 的 直 供 式变 频 装 置， 不需 要 中间变压环节 ， 以最 大限度地 减小 电 网污
煤矿 主通风机 按所 配电机分 为单 电动机通风 机
和双 电动机 通风机 。
染 ， 制高次谐波 ， 要 有较 强 的 电磁 兼 容性 ， 对 抑 并 不 其他 电子设备形 成干扰 ， 具有较 高 的功率 因数 。
在选 用变 频器 时 ， 注意 尽 量 选 择 高次 谐 波 分量 小 要 的产 品 ， 东 芝 、 如 三菱 、 门子 等 进 口变 频装 置 。另 西 外， 要注 意减 小 系统 漏 风 。
机特 性 曲线 选 定最 佳 工况 点 和 主通 风 机 转 速 ， 最后
・
５ ６・
煤
矿
机 电
Ｏｐ ｉ ｉｉｇ Ｄｅ ｉｎ ｏ ｒ ｑ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓｏ ｔ ｚｎ ｓｇ ｆＦ ｅ ｕ ｎ ｙ Ｃｏ ｖ ｒ ｉｎ ｍ
Ｔｅ ｈ ｏｌｇ ｏｒＭａ ｎ Ｆ ｎ Ｃｏ ｌＭｉｅ ｃ ｎ ｏ ｙ ｆ ｉ ａｎ ｉ ａ ｎ
Ｍ ｉ０ ｎ Ａ Ｘ ｕ ｅｇ
（ｈ ｎｅ Ｍｉｉ ｏ ， ｔ． Ｙ ｌ １００， ｈｎ ） Ｓ ａｂｉ ｎｎ Ｃ ． Ｌｄ ， ｕｉ ７ ９０ Ｃ ｉａ ｇ ｎ
ａ ｄ ｒ ｌ ｂ ｌ ｙ，ｅ ｏ ｏ ｃ ｏ ｅ ａ ｉｎ． ｎ ｅ ｉ ｉｉ ａ ｔ ｃ ｎ ｍｉ ｐ ｒ ｔｏ
Ｋ ｙ ｒ ｓ： ｍａｎｆｎ；￣ ｑ ｅ ｃ ｏ ｖ ｒｉｎ；ｒｄ ｎ ａ ｔｄ ｓ ｎ；ｅ ｅｇ ａ ｉｇ ｅ ｔ ｎｔｒｎ ｅ ｗｏ ｄ ｉ ａ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｅｓ ｏ ｅ ｕ ｄ ｎ ｅ ｉ ｇ ｎ ｒｙ ｓｖｎ ；ｒｍｏｅｍｏ ｉ ｉ ｇ ｏ
速 到零 ， 然后 反转 到负 频率转 速 ， 这样 既减少 了人 为
井下变电所高压开关操作控制优化改造说明书
1事故分析对井下高压供电线路检修时，应对计划检修电缆停电处理，并遵从电力安全作业规程：①拉开检修电缆供电电源断路器；②拉开被检修线路的隔离开关；③在断路器操作按钮上悬挂“有人作业，禁止合闸”标识牌；④在开关柜的线路侧挂接有效接地线。
2017年，西铭矿井下部分变电所实现了无人化值守和远程操作功能，远程操作员依据检修审批报告和停电工作票，在调度中心远程操作拉开了煤矿井下变电所计划停电线路的高压断路器。
但煤矿井下变电所现场工作人员发现无法拉开线路隔离开关，随按下合闸按钮，使已经停电的高压线路再次带电，致使一名线路末端拆除电缆的人员触电。
此次误送电、误操作事故主要原因是工作人员没有严格履行停电步骤，未做好停电安全措施。
现场工人对设备性能工况不了解，开关柜设备存在缺陷也是发生事故的重要原因。
为解决硬件上的缺陷，增强井下变电所的安全性，对井下高开的控制系统进行优化，实现井下高开断路器合闸操作闭锁功能和分闸操作自锁功能。
2井下高压开关的合闸闭锁优化远方集中控制操作是煤矿智能化、无人化的首要功能。
但是，实现开关的远程控制，需要满足命令的唯一性，断路器在控制系统上优化强制实现开关两种工况下的合闸闭锁，远方和就地只能有一方能实现合闸操作，避免误操作的发生。
矿井井下常用高压开关设备分为隔爆本安型和隔爆非本安型，两种高开的控制部分接线是不同的，下面就两种高压开关的功能接线分别说明。
2.1隔爆本安型高开隔爆本安型高开内设有本安型先导控制电路，井下变电所高压开关操作控制优化改造吕帅（西山煤电集团电力公司，山西太原030053）摘要：对井下变电所高压开关的操作方式进行合理优化改造，实现井下高压开关“远方”模式和“就地”模式下断路器合闸操作之间制约闭锁，以及高压断路器分闸操作的自锁功能，防止职工操作开关柜时发生误操作事故，造成人员触电，有效保障了井下工作人员安全。
关键词：供电系统；高压开关；闭锁；误操作中图分类号：TD611.4文献标识码：B 文章编号：2095-5979（2018）05-0086-03Operation optimization of coal mine substationhigh voltage switchgearLv Shuai(Xishan Coal and electricity group power company,Taiyuan 030053,China )Abstract ：Reasonable optimization and transformation of underground substations operating mode high-voltage switch was conducted to achieve restrict blocking of high-voltage switch remote mode and local mode circuit breaker closing operation,and high-voltage circuit breaker opening operation of the self-locking function,prevent workers operating the switchgear misoperation accident,resulting in personnel shock,the technology ensured the safe production underground.Key words ：power supply system;high voltage switch;atresia;wrong operation责任编辑：任伟DOI ：10.19286/i.2018.05.026作者简介：吕帅（1962—），男，山西静乐人，助理电气工程师。
矿用高压变频器开关调制优化策略
矿用高压变频器开关调制优化策略李兆平;张红娟;靳宝全;高妍;黄飞;王雨星【摘要】针对矿用高压变频器采用载波调制PWM控制法时存在开关损耗大、电能质量畸变的问题,在载波同相层叠PWM控制法的基础上,对正弦调制波进行优化.通过对正弦调制波叠加3次谐波和直流分量,得到正半周为马鞍形调制波、负半周为梯形调制波的优化调制波.仿真结果表明,优化调制波的应用提高了变频器直流电压利用率,减小了开关损耗,降低了输出线电压总谐波畸变率.【期刊名称】《工矿自动化》【年(卷),期】2018(044)011【总页数】5页(P91-95)【关键词】矿用高压变频器;开关调制;开关损耗;载波调制PWM控制;载波同相层叠PWM控制【作者】李兆平;张红娟;靳宝全;高妍;黄飞;王雨星【作者单位】太原理工大学电气与动力工程学院,山西太原030024;太原理工大学电气与动力工程学院,山西太原030024;太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西太原030024;太原理工大学电气与动力工程学院,山西太原030024;山西汾西重工有限责任公司,山西太原030027;山西汾西重工有限责任公司,山西太原030027【正文语种】中文【中图分类】TD6110 引言煤矿井下电动机受限于应用环境的特殊性，存在严重的能源浪费、运行效率低等问题。
随着电力电子技术的发展及国家节能降耗的需要，大量矿用变频器被广泛应用于对电动机进行变频调速[1-2]。
由于煤矿井下电动机之间距离较远，一般采用1 140，3 300 V甚至更高电压等级矿用变频器来降低电路损耗[3]。
二极管箝位式(Nautral-Point-Clamped，NPC)三电平逆变电路在矿用高压变频器中应用广泛[4-7]。
目前三电平逆变电路PWM控制法分为载波调制PWM控制法、消除特定谐波PWM控制法和空间电压矢量PWM控制法[8]，其中载波调制PWM控制法因电路实现简单、控制效果良好，成为研究热点[9-10]。
矿用变频器在应用中存在的问题及改进措施
矿用变频器在应用中存在的问题及改进措施摘要：本文从电磁干扰、欠压停机、变频器电磁谐波对电力系统的影响、变频器的散热迟缓等方面进行了分析，并给出了解决方法。
通过对变频调速系统的改造，确保其安全、有效地工作，提高其工作寿命，减少故障，有一定的实用价值。
关键词：矿用变频器；问题；措施变频调速系统是矿井机电设备中的一个关键环节。
矿井变频器主要包括整流器，滤波器，刹车，驱动，检测和微处理器。
矿用逆变器主要是利用 IGBT内部的断路，根据电力系统需要的供电电压来调节输出电压和频率，从而防止过电流、过电压和过载。
但是，由于变频调速系统在矿井应用中存在着电磁干扰、欠压等问题，使得其故障发生率大大提高，并对矿井的机电设备的安全、高效运行构成了极大的威胁。
1矿用变频器在使用过程中存在的主要问题变频调速系统是矿井机电设备中的关键部件。
其中，矿井变频器主要由微处理器，检测装置，驱动装置，刹车装置，滤波器，整流器等构成。
但是，在矿井逆变器的应用中，由于种种原因，难免会出现欠压、电磁干扰等问题，从而提高其故障发生的几率，甚至会对煤矿的电气设备的安全造成不利的影响。
下面对主要问题进行了详细的分析。
首先，就是 EMP。
由于变频调速器附近的各类设备在工作时，会产生大量的电磁辐射，这些电磁辐射会对变频调速系统的正常工作产生一定的影响。
具体的故障表现为变频调速或变频调速装置的错误运行。
另外，在变频器工作过程中，对变频器的整流、频率转换有很大的影响。
随着负荷的持续改变，变频调速系统的工作频率也随之改变，在变频调速系统中形成了一个磁场。
磁场会对变频设备造成一定的影响，使其产生电磁波，进而影响到变频设备的工作。
接着就是电压不足的关断。
由于煤矿生产中高压线路的应用比较少，所以一般情况下，煤矿中的大型设备都只能采用一条高压线路。
当大功率装置开启时，线缆内的电流会骤然增大。
这个状况很可能会造成电源线路上的电压降低。
如果电压下降过大，则会对变流器的工作产生不利的影响。
矿用高压级联变频器的特定谐波消去调制策略研究
矿用高压级联变频器的特定谐波消去调制策略研究将粒子群优化技术应用于计算矿用高压级联型变频器的开关角度，能够在较小的运算量的基础上保证所获得的特定谐波消去脉宽调制策略的开关角度全局最优化，实现特定次谐波的消去。
以五电平级联H桥作为算例，通过仿真验证了粒子群算法的正确性和有效性。
标签：高压变频器；特定谐波消去；调制策略；粒子群多电平变频器具有输出谐波含量低、电磁干扰小、电压等级高、输出功率大等优势，因此广泛应用于矿井大功率传动领域。
在众多多电平变频器拓扑中，级联型多电平变频器具有模块化的结构、容易实现冗余控制、功率等级扩展容易等诸多优势，因而具有很好的实用性，因而受到电力传动领域的关注。
在高压大功率的场合，往往需要限制开关器件的开关频率，而此时用传统的一阶惯性环节来描述PWM控制的特性已经不准确，而根据双重傅里叶分析可知，在开关频率较低时，这两种调制策略会引入大量的低频谐波，从而引起电机转矩的低频脉动，增加噪音，减少电机寿命。
针对此问题，本文研究了矿用高压级联变频器的特定谐波消去调制策略（SHEPWM），针对SHEPWM开关角计算复杂的问题提出了一种基于粒子群开关角优化计算的方法，此种方法相对于其他方法的最大优点在于容易实现全局最优化，并可通过合理的参数设计减小计算时间。
1 多电平SHEPWM技术多电平SHEPWM技术的研究主要集中在开关角的计算方法与对称性的改进。
文献[1]采用传统的牛顿迭代法来求取非线性超越方程的解，但是此种方法的精确度与计算时间受到初始值的影响；文献[2]将三角函数方程转换为多项式方程，并利用重复理论求解多项式方程的解，但是随着电平数与开关角的增加，多项式的最高项次数大大增加，此种方法不再有效；文献[3]使用Wlash变换将非线性超越方程组转换成线性方程，但是此种方法的运算量仍然较大；文献[4]使用遗传优化算法，将开关角的求解问题转化为一个优化问题，但是遗传算法所需调节的参数较多。
10KV矿业风机变频改造技术方案
10KV矿业风机变频改造技术方案矿业风机是在矿山等环境中用于通风、降温和排烟的重要设备，其功率一般较大，使用频率高。
然而传统的矿业风机存在能源消耗高、运行效率低、电力系统负载大等问题，因此对其进行变频改造是提高矿业风机能效的重要手段。
1.变频器选型：根据矿业风机的功率、转速范围和负载特性，选择适合的变频器。
通过准确的负载特性参数对变频器进行调整，以实现最佳效果。
2.变频器安装：变频器的安装位置需尽可能靠近电动机，减少线路损耗。
同时，要合理布置变频器的通风与散热装置，保证其正常运行。
3.系统设计：针对不同的矿业风机工况，设计合理的变频系统。
通过合理的系统设计，可以实现对矿业风机的精确控制，提高其运行效率。
4.安全控制：增加可靠的安全保护装置，如风机转速监测装置、电流监测装置等，确保矿业风机在异常情况下及时停机，保护人员和设备的安全。
5.能耗监测：通过安装能耗监测装置，实时监测矿业风机的功耗，了解其能效表现，及时发现并解决能耗过高的问题。
6.智能化管理：引入智能化管理系统，对矿业风机进行在线监测和远程控制。
通过数据分析和预测，优化风机运行策略，提高其能效，并及时发现和排除故障。
通过以上的技术方案，可以有效改善传统矿业风机的能效问题，降低能源消耗，提高风机的运行效率，减轻电力系统负载。
这样不仅可以减少能源消耗，还可以节约运营成本，提高矿山的经济效益。
同时，通过智能化管理系统的引入，还可以实现对矿业风机的智能监测和控制，提高设备的稳定性和安全性。
总的来说，10KV矿业风机变频改造技术方案可以为矿业风机的节能减排和运行效率提升提供有效的解决方案，对于推动矿山的可持续发展具有重要意义。
煤矿综采工作面泵站变频控制系统问题分析及处理
煤矿综采工作面泵站变频控制系统问题分析及处理摘要：煤矿井下综采工作面环境复杂，生产过程中配套的大功率综采设备负荷处于频繁波动的状态，导致工作效率偏低，影响了矿井高产高效安全运行。
变频器凭借其优良的性能在煤矿企业得到越来越广泛的应用，由于变频器的启动、运行和停止产生的电磁干扰信号，对其他设备的控制系统也产生了严重的影响。
煤矿井下综采工作面配套泵站变频器产生的干扰信号，严重影响了“三机”CST 控制系统的运行，在生产过程中运输机频繁启停。
针对该问题本文对变频器多个方面影响因素进行综合分析，从而制定出切实可行的解决方案，保证综采工作面泵站系统正常运行。
关键词：变频控制;CST控制系统;抗干扰;变频器引言当前我国煤矿开采技术突飞猛进，使用设备逐渐增多，产量大幅上升，甚至导致现在的产能过剩，这其中变频技术在综采工作面的发展与应用起了关键性作用，煤矿井下综采工作面地质构造多，从中国平煤神马集团八矿回采过的工作面揭露的断层情况统计分析表明，每个工作面揭露的断层平均在20条左右，其中落差大于2.0米的平均多达6条以上。
综采工作面的恶略条件，极其需要高技术的设备来保证安全、高效生产，杜绝因设备问题造成的伤亡事故和生产事故，着力于节能环保、降低成本投入。
变频技术实现了智能保护，随时检测供电设备线路漏电、缺相、短路、过载现象，从而避免了电气事故伤人、电机烧毁、设备损坏等事故，使设备安全高效运转，另外变频技术节约电能有效，符合现在国家环保、节能政策。
下面小谈一下煤矿井下综采工作面复杂条件下变频技术的研究与应用。
1泵站变频恒压供液原理压力传感器实时监测系统管路压力，当实际监测到的管路压力值小于“压力给定值”时，计算压力实际值与给定值的差值，通过控制算法分析需增加的变频频率。
将分析得出的变频器新运行频率传送给变频器并驱动泵电机按照新给定的频率运行，增加泵电机转速，进而增加管路压力。
若管路压力实际值还未达到“压力给定值”，则重复上述过程直至管路压力值等于“压力给定值”。
矿井提升机变频调速系统改造方案
[摘要] 提升机是矿井的关键和重大安全设备之一，用于矿山的竖井、斜井的提升系统，用作提升矿物和物料及设备等，是矿井系统设备的咽喉。
在整个生产过程中，占有非常重要的地位，它不仅关系到矿井的正常安全生产和生产效率，而且直接影响上下井人员的生命财产安全。
矿用生产是24小时连续作业，即使短时间的停机维修也会给生产带来很大损失。
因此，设备的安全可靠运行就显的特别重要。
目前的电控系统存在着很多的不足，矿用提升机的技术改造要求迫在眉睫。
下面以彩霞山矿井提升机系统为改造对象试做探讨。
[关键字]提升机、提升机变频、变频、提升机变频调速一、原控制系统与改造后系统对比目前盛宝矿业彩霞山矿井提升机采用交流绕线式异步电动机转子串电阻调速方案，用交流接触器进行速度段切换。
目前提升机电控系统存在的不足：（1）挡位调节，调速不连续，运行中机械振动大，矿车冲击大，制动不安全；（2）启动及换挡时冲击电流大，启动电流一般是额定电流的2-3倍，有时会更大，如果加速快，甚至会引起总开关跳闸；（3）调速时大量的电能消耗在电阻上，不但浪费严重，也造成工作环境的恶劣，空间噪声大；（4）维修量大，不方便。
由于操作时交流接触器频繁动作，易造成触点及线圈的烧坏，转子更换碳刷频繁；（5）耽误生产。
矿井是连续24小时工作，生产量大，任务繁重，由于电控系统设计落后，制造工艺落后，即使是短时间的维修，也会给生产带来损失。
随着交流变频技术的发展和成熟，变频调速性能的优越性日益显现。
以变频器为核心的调速系统，在交流矿井提升机上也越来越多的被采用，彻底改变了沿袭几十年的交流绞车转子串电阻分级调速的模式，使提升机获得平稳、安全、可靠的运行状态。
避免严重的机械磨损，防止较大的机械冲击，减少机械部分维修的工作量，延长提升机械的使用寿命。
采用变频控制的提升机，基本上可以获得与直流电机相同的调速和制动性能。
控制系统、提升机数字行程控制等系统采用PLC和触摸屏实现控制、监视及人机通讯。
煤矿井下通风机变频调控方案
煤矿井下通风机变频调控方案摘要由于井下地质环境复杂，在综采作业过程中的风阻特性变化大，而传统通风控制系统的控制反应滞后，无法满足通风系统快速调整的需求，导致在实际运行过程中风机常常设定在最大功由于井下地质环境复杂，在综采作业过程中的风阻特性变化大，而传统通风控制系统的控制反应滞后，无法满足通风系统快速调整的需求，导致在实际运行过程中风机常常设定在最大功率运行，虽然在一定程度上确保了井下通风的安全性，但也给矿井通风系统的运行经济性造成了极为不利的影响。
因此本文研究一种将传统的以井下定转速通风控制为基础的通风控制方案，改为采用通风风量和井下瓦斯浓度为反馈信号的矿井通风变频调速方案。
1矿井通风变频调速方案根据煤矿井下通风控制需求，该矿井通风变频调速系统主要由PLC控制模块、BP 神经网络模块、变频调速模块、多传感器监测模块等构成，各个控制模块之间采用了现场数据总线模式[1]，构成了监测-反馈-计算-调节的闭环调控系统，设置在井下巷道内不同区域的风速、瓦斯浓度传感器等对井下的通风情况进行实时监测，将监测结果传输到控制中心内进行数据分析和计算，然后根据计算结果输出通风机的变频调速信号，进而实现对通风系统转速和风量的调整，该变频调速控制系统整体结构如图1所示。
由图1可知，该变频调速系统中，该PLC控制中心主要由PLC控制模块和BP神经网络控制模块两个部分构成，BP神经网络主要用于对多类别传感器的监测情况进行对比分析，构建通风机运行状态和井下风量、瓦斯浓度之间的非线性映射关系，降低煤矿井下复杂地质环境下风阻变化对通风稳定性和安全性的影响，满足矿井通风安全性和稳定性的需求。
多传感器监测模块是矿井通风控制系统的眼睛，主要用于对煤矿井下巷道内的风速和瓦斯浓度等进行实时监测，将监测结果经过初步筛选后传输到PLC控制中心进行进一步的分析，是通风调控系统的调控基础，直接影响调控系统的运行稳定性和经济性。
2通风系统的变频控制结构通风系统的变频控制是通风系统的执行机构，用于输出变频调节信号，满足通风机在不同工况下的变频控制需求，以某矿井通风系统为例，其采用了两组90kW的通风机，一备一用，采用了一拖一的控制模式，为了确保对该通风系统的控制效果，在系统中增加了MM430型变频控制器[2]，变频器和控制中心的通信采用了现场总线结构。
矿用变频器在应用中存在的问题及改进措施
1矿用变频器在使用过程中存在的主要问题在煤矿机电设备中，最为重要的组成部分之一就是变频器。
其中，矿用变频器的主要构建为微处理单元、检测装置以及驱动装置、制动装置和滤波器、整流器等。
矿用变频器的工作原理是通过对内部的IGBT的开断进行利用，对电压和电源的输出频率进行改变，从而达到对机电设备的过载、过压和过流进行保护的目的。
但是矿用变频器在投入使用的过程中，因为种种原因，不可避免的存在各项问题，例如欠压、电磁干扰等。
这些因素都会在一定程度上提升变频器故障概率，严重情况还会对煤矿机电设备的安全运行造成影响。
下面将对主要存在的问题进行详细分析。
首先是电磁干扰。
位于变频器周围的各项设备在运行的过程当中，会有较大的电磁辐射产生，而变频器的正常使用会受到这些电磁辐射的干扰，具体故障的现象就是变频器停机或者变频器误动。
另外，当变频器处于运动状态的过程中，变频器的整流以及变频等情况受负荷大小直接影响的，因此当负荷大小在不断变化的时候，变频器的频率也会随之进行改变，这就导致变频器周围有磁场产生。
而磁场对变频器造成影响，从而产生了电磁波，最终影响到变频器周围的仪表正常运行[1]。
其次是欠压停机。
矿井在生产的过程中对高压线路的使用是比较少的，因此矿井下的大型设备在大多数情况下只能够用一条高压线路。
一旦开启大功率设备，就会使得电缆中的电流突然增大。
这样的情况极易造成供电线路出现电压降，而当电压因大幅度下降而不够的时候，就会对变频器的正常使用造成影响。
然后是电磁谐波不稳定。
变频器所产生的高次谐波是根据高压供电过程中所输出的电压而决定，输出不同数值的电压，高次谐波产生的频率也不一样。
需要明白的是电网波动是受高次谐波影响，高次谐波的频率不稳定，会对电网供电电压的稳定性造成影响，从而使机电设备出现超压、欠压的现象，严重的还会烧毁机电设备，对机电设备的安全运行和高效运转造成极其不利的影响。
最后是变频器散热不足。
矿用变频器在进行使用的过程中，功耗非常小，一般情况下仅占据了总容量的5%，整流回路占据了40%，逆变占据45%，控制和保护电流占据了10%。
高压变频器调试中的问题分析及程序优化
Power Electronics •电力电子Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 211【关键词】重故障 变频 切工频旁路 程序优化1 概况一次风机是火力发电厂内的重要辅机，容量大、耗电多，且长期处于低负荷状态，节能空间大。
某发电企业装机容量4*300MW 共1200MW 。
锅炉系采用控制循环、一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧方式、燃烧器摆动调温、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、露天布置燃煤锅炉。
其中#1~#4炉的8台一次风均为2118AZ/944/8双吸离心式风机，出力过大，变频改造前常用负荷率为70%左右，一次风机导叶开度经常在30%～50%之间，一次风机运行工况偏离高效区，电耗高。
通过对四台机组一次风机进行变频改造，大大降低厂用电，达到节能目的。
改造利用原有一次风机高压开关QF1，作为此次改造的变频器上级电源开关，加装高压通用变频器及一路工频旁路开关QF3，改造后的一次风机变频器一次回路接线示意图如图1：正常运行时，一次风机变频进线刀闸QS1、变频出线刀闸QS2在合闸位置，通过控制一次风机变频器接触器KM1、KM2进行变频带载运行，当变频器出现重故障时自动切换至旁路开关QF3，由旁路开关QF3带载工频运行。
2 变频器调试中发现问题虽然变频器应用已经比较普遍，变频技术原理也比较成熟，但由于现场设备工况及需求不一样，在调试过来中，发现原来标准变频器逻辑程序中也存在一些不合理的地方，具体表现为以下几个问题：（1）2018年5月13日9:35分，启动3A 一次风机变频器运行时，当变频器频率升到21赫兹时，变频器装置报变频器过流重故障，4秒后自动切换工频旁路运行，6KV 3A 一次风机开关电源报堵转过流动作出口跳闸；（2）2018年5月13日15:43分， 3A 一高压变频器调试中的问题分析及程序优化文/魏明勇次风机变频器试转结束，DCS 系统画面上操作停止时，当变频器频率降到18赫兹时，变频器装置报变频器过压重故障，4秒后自动切换工频旁路运行；（3）2018年5月13日22:10分，启动3A 、3B 一次风机变频运行，配合热工人员做一次风机运行中发生重故障引起的变频切工频试验。
煤矿提升系统中变频器的优化技术探析
一
般来说 ，开 环控 制主要有三种方式 在 前两种方式控制下 ，其踏板 带动 的 自 整脚机输 出信号直接 决定着变 频器输出 电压 ，所 以，变频器 的低 频 电压也可 以是 由司机进行控制 的。但 是，第三种方式在完成低频 制 动之后且达到爬行 点的速度之后 ，便要将低频爬行信号予 以输入 ， 完成低 频制动之后 ，因此 ，利用此种 方式，其变频器低频 电压输 出
煤矿技术
煤矿提升系统 中变频器 的优化技术探析
刘 印通
（ 陕西省神 木县 神南红柳 林矿业公 司机 电修理厂 。陕西 神木 ７ １ ３ ９ ０ ０）
【 摘 要】 现如今 ， 在煤矿提 升 系统 中， 变频器应用十分广泛 ，
而且作 为一较特殊的低频 电源 。而且 。变频 器主要 工作原理为结合 运行速度 以及 外来的控制信号 ，在确保输 出频 率保持 不变基础 上 ， 对输 出电压进行 有效的控制 ，这样一来 ，能 够提 升高压 电机减速段 制动与爬行 。本 文主要对煤矿提升 系统 中变频 器技 术优化 进行 深入 的探 究和 分析 。希望 能够为读 者提供 更多有 价值 的参考 。 【 关键词 】 煤矿提升 系统；变频 器；优化设 计 ； 探 究
一
其输出端交流接触器会在延迟 ０ ． ５ ｓ 之后予以闭合 ， 这样一来， 将使 变频器低 频电压和高压 电机相接。 系统在最初运行阶段 ，事实上 ，电机运行速度与变频器形成 的 制动 曲线间的差距是非常小的 ，而且制动反馈能量也是非常小 的， 同时，变频 器输出电压也很小 。并且 ，外部速度检测装置也会结合 提升机 系统的具体运行速度，分级将高压 电机转子 电阻予 以切除 ， 这样一 来，能使提升系统获得较大制动力矩 。针对低频发 电机的制 动系统 运行 状态进行模拟时，首先要将变频器调节成低频 电压 。如 果高压 电机 制动速度 满足爬行速度要求后，那么便会立即 向系统输 入爬行信号 ，这样 一来，变频器把事先设置好的爬行 电压输出所需 的低频 电压 。 ４运行 效果探究 在煤矿提升系统 中，其 常常会选用 Ａ Ｂ Ｂ企业生产 的变频器，并 且此种变频器在矿井 提升 系统中取得十分明显效果。如果提升机正 处在下行制动状态 ，在切 除高压 电源而 未和低 频电源 相连接之前， 重物会牵 引提升机滑行一段距 离，并且 获得相应 速度 ，如果和 低频 电压相连接 ，那么会快速增大提升 系统制 动转矩 。相 反，当提 升机 系统处在上升制动状态时 ，也能够 获得相 同效果 。但 是在和低 频电 源相连接之后 ，提升系统制动可 以按照提 前所设置好 的曲线开 始运 行，这样一来 ，制动效果有较强 的可靠性 ，使运 行状态更加平 稳。 从整体上来 说 ，此种变频器和传统低频发 电机 以及动力制动 比较来 说，使用此种低频制动方式能够获得效果更好 、更稳定 。主要体现 在以下两点：第一 ，能够缩小提升机系统制动时 间，使煤矿提升机 运行效率大大提高，第二 ，使提升机系统运行更加平稳 ，切实提高
矿用提升机变频调速控制
矿用提升机变频调速控制作者：张存玉来源：《中国科技博览》2014年第13期[摘要]介绍了传统交流提升机电控系统的弊端。
阐述变频调速控制系统的优点、特点及在本矿实际使用中的经济效益。
[关键词]提升机；变频调速；变频器中图分类号：TD27312 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0093-01引言矿井提升机广泛用于煤炭、有色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井的提升系统，用作提升矿物和物料及设备等，是矿井系统设备的咽喉，在整个生产过程中占有非常重要的地位。
矿井生产是连续作业，即使短时间的停机维修也会给生产带来很大损失，因此，设备的安全可靠运行就显得特别重要，传统电控系统存在着很多的不足。
变频调速是近年来发展起来的一门新兴的自动控制技术，它利用改变被控对象的电源频率，成功实现了交流电动机大范围的无级平滑调速，在运行过程中能随时根据电动机的负载情况，使电机始终处于最佳运行状态，在整个调速范围内有很高的效率，节能效果明显。
采用变频器结合PLC控制系统对异步电动机进行调速控制，由于使用方便、可靠性高并且经济效益显著，所以得到了广泛应用。
一.传统矿用交流提升机电力拖动系统现状及存在的不足（1）目前全国各类矿山的提升机，很多仍采用绕线式异步电动机转子串电阻调速方案，用接触器进行速度控制。
这种调速方式在低同步状态没有制动力矩，而提升工艺要求拖动系统在低速爬行段能够工作在制动状态（下放重物）或电动状态（提升重物）。
（2）分段调节，调速不连续，运行中机械振动大，制动不安全。
（3）启动及加速时冲击电流大，启动电流一般是额定电流的1.7倍，有时会更大。
（4）调速时大量的电能消耗在电阻上，浪费严重，工作环境恶劣，噪声大。
（5）维修量大故障率高。
传统电控系统大量采用接触器控制，由于操作时接触器频繁动作，易造成触点及线圈的烧损，线路连接复杂，故障率居高不下，大量的时间浪费在处理故障上。
二.提升机变频调速控制系统优点（1）变频系统甩掉了原电控调速用的接触器及调速电阻，提高了系统的可靠性，改善了操作人员的工作环境。
矿井提升机变频控制分析
矿井提升机变频控制分析摘要：随着变频技术的成熟，变频设备的成本越来越低，矿井提升机开始逐渐采用变频调速控制。
提升机使用变频调速能带来良好的提升性能，使用维护较为简单，效率提升也较为明显。
本文对矿井提升机变频控制进行分析，以供参考。
关键词：矿井提升机；变频控制；分析引言在金属非金属矿地下开采过程中，矿井提升机是重要的辅助运输设备，其主要负责人员、材料和煤炭、金属矿石的运输。
在矿井提升机运行过程中，需要频繁地启动、调速和停止，因此，对矿井提升机的运行状态进行准确控制显得十分重要。
提升机调速最简单的方式就是采用转子串电阻，这种调速方式会浪费大量的电能，而且提升机会因为要承受较大的冲击而造成钢丝绳断裂。
1矿业提升机变频调速控制技术的概述矿井提升机主要是在矿井内完成矿石、人员、材料、废料及设备的运输，由于由于矿物中运输和环境破坏的特点，电梯的精度、速度性能、制动位置和运行方向的变化受到严格控制。
传统的加速技术需要更大的设备、更高的预算和更高的能耗。
在调试期间，传统的转速技术处于较不稳定的状态，导致调节设备故障，严重影响电机的寿命。
变频器控制采用智能数字系统，通过电机输入频率提高电机转速，从而提高设定精度和转速范围。
变频器控制优化了电机性能，降低了能耗，实现了低碳生产，同时提高了矿井生产的安全性，从而降低了矿物运输事故的危险。
当前的速度技术由于其简单、灵活、安全和经济高效的电路在矿山生产中得到广泛应用。
2变频控制技术的优势变频控制技术的优势主要体现在两方面，一方面可以使机电设备的运行更加平稳，另一方面可以使机电设备更加节能。
煤矿大功率用电设备较多，在运行过程中会有大量的谐波进入到电网中，这会导致机电设备运行时出现一定的异常，例如振动加剧、发热。
交流电源经过变频后波形更加标准，使交流电机在运行时更加平稳。
此外，交流电机的转速与电源的频率呈线性关系，采用变频控制技术可以对电机进行无极调速，减轻设备在启停时的振动。
浅析矿井提升机变频调速控制策略
浅析矿井提升机变频调速控制策略发布时间：2021-07-01T15:52:48.947Z 来源：《科学与技术》2021年3月7期作者：吕天果[导读] 矿井提升机主要用于煤矿井下开采过程，在井下开采中将发挥重要作用。
因此，加强对提升系统的有效控制是一项系统的技术工作，吕天果开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司，河北唐山 063000摘要：矿井提升机主要用于煤矿井下开采过程，在井下开采中将发挥重要作用。
因此，加强对提升系统的有效控制是一项系统的技术工作，其在煤矿井下的应用可以有效地提高开采效率，也可以获得重要的安全保证。
随着中国煤炭开采越来越受到重视，矿井提升机的控制通常由中国基本建立的变频调速系统来控制。
可以说，目前中国煤矿井下基本进入变频调速时代。
关键词：矿井提升机；变频调速；控制策略引言：在现代社会发展的过程中，变频调速系统广泛应用于矿井提升机中。
此操作模式在控制电能质量方面也起着重要作用，在定位和制动时可以产生更准确的结果。
变频调速系统采用新技术，有效地保证了提升机的整体性能，为其安全稳定运行提供了基本保证。
本文详细阐述了这一方面的内容，希望将来能够更有效地控制变频调速系统，以保证电能质量的稳定。
1矿井提升机变频调速系统在我国的发展现状该系统在中国的总使用量已达到相对成熟的水平，因此可以在运行过程中达到自动加速的效果，以保证正常运行。
采用该系统进行控制后，真正实现了软起动和平滑调速的效果。
此外，在运行时，可以正确地分配s形速度，并有效地控制加速度和减速时间、上、下频率以及其他相关目标。
可以说，高压交直流变频调速系统是目前国内使用的主要调速系统，这种变频调速在以下几个方面具有重要作用。
最重要的是，它可以有效地提高工作效率，不会造成更多的损失，从而在节能和减排方面发挥作用。
第二，在使用范围方面，它有着更广泛的发展空间，值得在其他相关行业推广，特别是在笼型 IC异步电动机领域。
第三，从速度控制的角度来看，它有几个不同的传动比，范围更广，精度更高。
高压变频调速在矿井主扇风机中的优化应用
高压变频调速在矿井主扇风机中的优化应用摘要：早些时期的矿井主扇风机中的高压变频调速装置使用率几乎为零，仅仅是高压变频调速装置在国外已有应用，但国内煤矿大功率主风机尚未应用。
目前国内很多矿井开始启用高压变频调速在矿井的主扇风机中，因为在实际的生产过程中，矿井主扇风机用高压电机驱动的通风机容量过大，为了调节风量，采用了降低进气阀开启高度、改变叶片角度等方法，风机运行在效率低下的区域，导致大量的电能浪费，采用高压变频调速技术节电可以改变这种状况，本文在研究高压变频调速的优势基础上，着力探索优化高压变频调速技术，使其在矿井主扇风机上的应用更加便捷高效和智能。
关键词：煤矿；主扇风机；高压变频调速；优化设计0.引言矿井主扇风机的作用是为矿井提供可供井下作业人员工作的空气环境，保证井下风流循环通畅，空气新鲜，保证井下作业人员的生命安全，但在实际的生产过程中，由于一通三防的设备众多，矿井主扇风机所负载较大，因此矿井主扇风机的耗电量也很大。
综合调研目前国内大部分的矿井后，可以得出，多数矿井主扇风机的平均耗电量在15%左右。
通风设备及配套电机的选择主要取决于瓦斯涌出量、井下人员数量、通风井阻力等因素，因此矿井主扇风机采取高压变频调速装置势在必行。
1.矿井主扇风机存在的问题及高压交流变频调速的优势1.1影响矿井主扇风机正常通风的因素在矿井主扇风机的正常工作过程中，会因通风过程中的气体排放量与实际排放量不同，这可能会影响在实际矿井通风的效果与质量。
通风需求也可能随着生产的增加和减少、采矿方法的改变以及地下工人的劳动生产而改变。
在假期和维护期间，地下人员数量和气体排放量减少，因此实际通风量也减少。
在煤矿系统中选择主扇风机时，考虑到用电量的大小以及实际通风效果的局面，通常会安设多台风机及设备。
例如，某煤矿中心风井配置了两个BD-II-8-No。
26型旋风分离器，一台备用，每台风机配置两台450kW、6kV防爆鼠笼式电动机。
高压变频器调试方案
7#泵变频器调试方案一、静态调试1、变频器上控制电源检查项目2、用户接口1)检查变频器的外接二次线是否正确.2）检查自动旁路柜的外接二次线是否正确。
3、变频器联锁保护高压合闸、分断回路检查（必须要做的内容）。
确认上级断路器处于试验位置或上端不带电，检查变频器的合闸和高压分断控制回路.真空断路器式自动旁路柜电气联锁简介：1）变频器与自动旁路柜的合分闸联锁(变频器“合闸允许”串入变频器入口断路器合闸回路，“分闸”并入变频器入口“断路器”分闸回路。
2）变频器故障后自动切旁路到工频。
主回路图如下:操作步骤如下：上级断路器处于试验位置或上端不带电,自动旁路选择“禁止”，检查变频器的合闸和高压分断控制回路:●确认电磁锁工作正常；●变频器无故障状态下，确认变频合闸正常，变频状态指示灯亮;●确认变频合闸状态下，无法完成旁路合闸；●强行打开旁路柜门,确认接触器QF1、QF2可靠分断;●旁路柜门打开，确认无法完成变频合闸；●拍下单元柜上的高压分断按钮，确认接触器QF1、QF2可靠分断；●确认高压分断按钮拍下状态，无法完成变频合闸；●确认上述状态下，可实现旁路合闸，旁路状态指示灯亮；●松开高压分断按钮后,重新变频合闸,人为制造变压器过热故障，确认接触器QF1、QF2可靠分断；●分断变频器控制电源,确认无法完成变频合闸;●分断变频器控制电源，确认可以完成旁路合闸。
自动旁路选择“允许”,检查变频器故障时自动投切控制回路：●变频合闸，变频状态指示灯亮;●拍下柜门上的高压分断按钮,确认接触器QF1、QF2可靠分断，延时2秒后QF3闭合，旁路状态指示灯亮；（注意：时间可由时间继电器根据用户要求调整,不得小于1秒）●分断QF3，变频合闸，变频状态指示灯亮；●人为制造变压器过热故障，确认接触器QF1、QF2可靠分断,延时2秒后QF3闭合，旁路状态指示灯亮。
●该项调试完后，选择“禁止”，正式运行后根据用户要求选择“禁止”或“允许”。