摘要:本钢歪头山铁矿是一座综合性矿山,其尾矿库扩容后对4#泵站设备提出了新的要求。本次改造主要包括更新矿浆泵、改造尾矿输送管道及5#高压室、采用变频调速集成装置为矿浆泵提供新动力。

    关键词:变频器;控制参数; U/F曲线;频率控制

    本钢歪头山铁矿是一座综合性矿山,在其生产工艺流程中,尾矿排放是一个重要环节,本次改造的4#泵站就是尾矿输送通道中最末一级泵站。随着矿山开采的深入,原设计的尾矿库容量已不能满足生产需要,需加高坝体以增加库容,坝体标高将从270 m提升至280 m。扩容后对尾矿浆的输送要求已超出4#泵站原有设备的能力,因此决定对 4#泵站的设备及供电系统进行相应的改造。概况本次改造的主要内容有: 1)矿浆泵的更新及尾矿输送管道; 矿浆泵供电系统。本文将主要介绍第二部分。 泵站原有6台矿浆泵,并联在两条矿浆输送管道上 (图1),分别由6台6 kV/630 kW的配套高压异步电动机提供动力,

    电源分别来自5#高压室的6台GFC-1B型高压开关柜,利用柜内小车上的SN-10/630-16型少油断路器进行切换,由机旁操作箱控制。改造后,将采用两台泵串联,分3组并联在两条管路上,通过6台液压闸板阀进行切换,如图2。由于矿浆泵工作及管道连接方式的改变,若仍采用高压异步电机直接起动,将会增加设备机械结构方面的损耗; 加之每一组泵正常工作需要两台6 kV高压电机同时起动, 起动电流倍增至76A×2台×5倍=760 A,势必会影响其它用电设备的正常工作。因此决定采用变频方式起动,避免起动电流对供电系统造成的不利影响。在实际工作中, 当满足负荷要求时,电机并没有工作在额定状态,实际转矿业工程Mining Engineering2008年8月速655rpm,实际电流537~628

    因此除起动问题外还要考虑运行调速的问题。在本次改造中,采用鞍山权晟电子电力有限公司生产的高低压变频调速集成装置代替6 kV高压异步电机,其原理如图3。该集成装置包括4台变频变压器、4组变频器、 6台切换柜和6台经过绕组改造的电动机,是为满足高压交流电动机变频调速而开发的专利产品。其基本原理就是由变频变压器将6 kV/50 Hz的三相交流电源变压至690 V/ 50 Hz,供变频器进行变频操作后,再由切换装置馈出,以二拖三的方式分别为6台电动机提供电源。

    高低压变频调速装置示意 变频调速及U/F比率的选择交流异步电动机转速: 式中　n交流异步电动机转速; 供电电源频率; p电动机磁极对数; 交流异步电动机的转差率。从式(1)可以得出,对于一台成品异步电动机,磁极对数p和转差率s是固定不变的,电机的转速n与电源频率F成正比关系,只要能调节电源频率F就可以控制电机转速n。但随着频率F的改变,电动机的机械特性也随之改变。　　U≈E=4·44fωKФ(2) 式中　E电动机定子绕组每相电动势; —定子绕组励磁电流率;ω———定子绕组每相串联匝数; K—绕组系数;Φ每极磁通量。式(2)说明,若端电压U不变,则随着频率的升高, 磁通量Φ将减小。转矩公式: 　　

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