潘二礦地面瓦斯抽排站電機調速節電方案技術改造設計

摘要：淮南潘二礦西風井地面瓦斯抽采泵配置的驅動電機額定功率大，實際運行處于滿負荷運行狀態。在較多時間抽采的瓦斯濃度較低時抽采負壓較大，多為抽采空氣和新風，存在很大的電能浪費現象。可以采用調節抽采泵電機轉速的方式調節抽采泵的流量，滿足生產工藝的需要。同時在調節過程中，其需要的功率下降很多，能夠節約用電，帶來明顯的經濟利益。

關鍵詞：抽采泵；負壓；流量；轉速

1 瓦斯抽排泵電機調速原理

瓦斯抽采系統的可靠性要求高，考慮到安全性，設計如下方案：

選用一套高壓變頻調速系統拖動兩臺瓦斯抽采泵的“一拖二”方案。增加二套高壓變頻調速系統，相應的增加系統的旁路集控系統，利用原高壓柜提供電源和保護。共改造2臺泵。電氣主回路系統如圖1所示：其中QS1、QS2、QS3、QS4是隔離開關，平時處于合閘狀態，檢修時斷開，形成明顯的斷點。KM1～KM6是真空接觸器，用于工變頻切換。

旁路的作用是一旦高壓變頻系統出現故障時，可以通過旁路集控系統安全地使瓦斯真空抽采泵以工頻運行方式正常運行，保證生產系統的連續性和可靠性。

高壓變頻系統通過硬接線的方式，把個變頻系統的控制引導到PLC控制室，通過控制室完成控制，提高現場的自動化水平。

2 抽采系統調節原理

系統監測抽放管道中的瓦斯濃度、負壓等參數，系統根據瓦斯濃度和壓力實時調節變頻器的頻率。以瓦斯濃度控制為主，以壓力控制為輔，當瓦斯濃度傳感器檢測到瓦斯濃度達到某一值時，將信號傳送到PLC，經PLC運行處理后去控制變頻器調節控制電機轉速，滿足抽采瓦斯需求；同時有壓力傳感器檢測管道內的真空度，當檢測到管道內瓦斯濃度時，真空度達不到的情況下，壓力傳感器將信號傳到PLC，再由變頻器去調節電機轉速。

3 該抽采調速系統設計取得的經濟效益

1、高壓變頻調速系統以瓦斯濃度監測參數控制為主，以壓力參數控制為輔，真空瓦斯抽采泵電機采用變頻系統拖動，變頻調速系統能夠根據系統檢測到的瓦斯濃度、管道壓力調節電機轉速，滿足瓦斯抽采需求，保證礦井的安全生產。

2、節約生產所用的電量，增加企業的經濟效益。根據以往的經驗，變頻系統投入運行后，瓦斯抽采泵一般運行在35Hz～45Hz之間，對應的節電效果明顯。根據已有的現場經驗，節電效果在15～20%之間。

3、瓦斯抽采泵電動機功率大，如果采用直接啟動，啟動時間長，啟動電流大，對電動機的絕緣有著較大的威脅，啟動壓降對電網的影響較大，對設備的機械沖擊大。采用變頻系統實現了瓦斯抽采泵的軟啟動和軟停車，具有如下效果：

（1） 消除了電動機因啟動和停車對設備的沖擊，延長了瓦斯抽采泵以及電動機的使用壽命；

（2） 限制了啟動時的啟動電流對電網的沖擊，減少了啟動峰值功率損耗；

（3）瓦斯抽采泵的運轉速度下降后，改善了設備運轉部位的潤滑條件，降低了傳動裝置的故障。

參考文獻

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作者簡介

焦海鵬（1987.05-），漢族，助理工程師，現在安徽淮南礦業集團潘二煤礦從事機電技術管理工作。