青岛天信变频器快速选型手册--设计院

一、矿用隔爆兼本质安全型变频器

（一）用途

青岛天信电气有限公司生产的矿用隔爆兼本质安全型变频器（以下简称变频器）适用于含有爆炸性气体环境的煤矿井下，作为刮板输送机、胶带输送机、乳化液泵站、绞车、风机等类似场合的三相交流异步电动机调速控制用。该产品具有启动转矩大、启停平稳等特点，能实现交流电机在各种负载情况下的平滑启动、调速、停车等功能，彻底消除机械及电气冲击，延长设备使用寿命。使用多台变频器拖动同一带式负载时，各变频器之间自动调节，实现多台之间的动态功率平衡。

（二）型号含义

1）矿用隔爆兼本质安全型交流变频器系列

B P J 1 –□ / □ K

带回馈（四象限）

额定电压（V）

额定功率（kW）

设计序号

隔爆兼本质安全型

变频器

2）矿用隔爆兼本质安全型组合变频器系列

B P J –□×□ / □

额定电压（V）

单回路额定功率（kW）

输出回路数

隔爆兼本质安全型

变频器

3）矿用隔爆兼本质安全型组合变频器起动器系列

B P Q J–（□、□）/ □ - □

回路数

额定电压（V）

工频总电流（A）

变频功率（kW）

隔爆兼本质安全型

起动器

变频器

（三）使用环境条件

a)海拔高度不超过2000m；

b)周围环境温度应在0℃～+40℃范围内；

c)空气相对湿度不大于95%（+25℃）；

d)具有甲烷和煤尘等爆炸性气体混合物的煤矿井下；

e)无蒸汽或破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体的场所；

f)无显著摇动和剧烈冲击振动的环境；

g)无滴水的场所。

（四）主要技术参数

注（1）：由一个输出绕组的3相移动变电站供电

注（2）：由二个输出绕组的3相移动变电站供电，两路之间存在30度的相位差（一路Y接，一路△接）或两个Y接和△接的3相移动变电站供电

（五） 结构

为检修方便，变频器内部采用模块化，各模块单元间控制连线采用快速接插方式。

5.1 1140V （660V ）电压等级、315kW 小功率变频器结构

图1 315kW 变频器结构图

5.2 1140V （660V ）电压等级、400kW-1250kW 变频器结构

图2 400kW-1250kW 变频器结构图

说明

A

左室

1.MA 标牌

2.Exd(ib)I 标牌

3.断电二十分钟后开盖警示牌

4.IGBT 模块

5.绝缘监测模块

6.层叠母线排

7.电容器

8.变压器 B 右室

9.LED 指示窗 10.显示屏 11.矩阵键盘 12.急停按钮 13.键盘插孔 14.铭牌 15.主控器 16.电源箱 17.断路器 18.隔离开关 19.工具箱

C

电源接线室

20-25.输入R1/S1T1/R2/S2/T2 26.X31接线端子

D

控制接线室 27.X23接线端子 28.X22接线端子 29.X21接线端子

E

负荷接线室 30-35.输出

U1/V1/W1/U2/V2/W2 36.X11接线端子

5.2变频器电气系统

变频器电气系统主要由主回路、主控器、光纤分配单元、逆变单元、电源箱、显示屏、风扇及外围电路组成。6脉供电变频器电气系统图见图1，12脉供电变频器电气系统图见图2。

图3 6脉供电变频器系统图

图4 12脉供电变频器系统图

（六）变频器供电

变频器可以直接由移动变电站供电，供电图如下：

图5 6脉供电图

图6 12脉供电图

（七）变频器冷却

变频器在运行过程中将产生热量，系统设计中必须有可靠的散热措施，使变频器温度始终保持在预设温度范围以内，变频器采用水冷进行散热，水冷散热有两种方式：直供水和闭环冷却系统。

1）直供水直接由供水管路经过滤器和电动阀向变频器提供冷却水；

图7 直供水系统图

2）由循环水泵、水箱等构成闭环冷却系统，水箱内具备水箱水温监控并根据水温自动进行水箱补水热交换，水箱换水电磁阀的控制由变频器的换水控制口控制，当检测到水箱的温度达到设定值时，水箱自动打开换水电磁阀自动换水。水箱上带有4路分水器，1台水箱最多可为4台变频器提供冷却水。

图8 水箱方案水路图

（八）变频器安装要求

1）电源及负荷电缆选用

选用变频器专用屏蔽橡套软电缆，变频电缆的结构包括三根主线绝缘线、三根零线绝缘线，在主线绝缘线和零线绝缘线外依次设置内绕包层、铜带层、外绕包层和外护套层，形成3+3线芯结构，使电缆具有较强的耐电压冲击性，能经受高速频繁变频时的脉冲电压。

图9 电缆结构图

2）现场安装

变频器的现场布置尽量缩短变频器到电机的距离，即变频器尽可能的靠近电机放置。变频器输出电缆与输入电缆不能平行布置，并减少交叉的次数，防止对电网的干扰。青岛天信电气有限公司隔爆变频器输出电缆长度可达1000米。

3）控制电缆要求

对外控制电缆（包含通讯电缆）应单独布线，并使用屏蔽双绞电缆，以抑制干扰。

（九）典型应用

变频器可应用于乳化液泵站、胶带输送机、刮板输送机等负载，现列举三种典型应用方式。

1）乳化液泵站典型应用一

神东乌兰木伦煤矿12403工作面液压供液系统，共三台液压泵，使用250kW 电机拖动,一台用BPJ-315/1140矿用隔爆兼本质安全型变频器驱动电机，第二台和第三台电机由QJZ-630/1140(660)-4组合开关直接工频驱动。其中由工频驱动的液压泵受变频器开关量控制,此泵站每天24小时不间断工作。

外部压力传感器连到变频器的相应端口，变频器根据当前的压力状况调节转速。若变频器全速50Hz运行，不能满足供液要求时，启动第二台工频泵，当两台泵仍不能满足需求时，再启动3#备用工频泵。

当压力传感器损坏后，变频器自动转入恒转矩控制模式。

图10 乳化液泵站变频应用系统框图

2）乳化液泵站典型应用二

神东大柳塔煤矿12上312工作面乳化液泵站设备采用3泵2箱模式，泵电机功率315kW，电压等级为1140V。采用一台 BPQJ-(400、500)/1140-3矿用隔