一、引言

　　新余良山選礦廠(chǎng)位于江西新余市良山鎮。選礦廠(chǎng)開(kāi)采出來(lái)的礦石可以直接供給新余鋼鐵廠(chǎng)進(jìn)行冶煉。目前礦廠(chǎng)新增一套選礦設備，其中有3臺型號相同的油隔離泵，均采用高壓電機拖動(dòng)。正常運行時(shí)開(kāi)2臺泵，1個(gè)備用。電機如果直接工頻啟動(dòng)，啟動(dòng)電流大，會(huì )對電網(wǎng)產(chǎn)生較大沖擊。而且油隔離泵的流量要依據尾礦庫尾礦的剩余量來(lái)進(jìn)行調節。

　　為了降低生產(chǎn)經(jīng)濟成本，提高工藝精度及工作效率，所以決定采用高壓變頻調速系統來(lái)進(jìn)行調速。經(jīng)過(guò)多次調研、考察，綜合比較市場(chǎng)上的調速設備，最終決定采用北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的3臺HARSVERT—A06/060高壓變頻器，對3臺電機進(jìn)行調速。

    二、選礦廠(chǎng)工藝概況

    （一）工藝流程

　　北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的三臺變頻器運用于鐵礦的尾礦回收系統中，容量570KVA，電機參數為：450KW、55.44A、988rpm。

　　現將尾礦回收工藝簡(jiǎn)要介紹一下，如圖1所示。首先是將選好后的尾礦漿（密度大約為8﹪），放入分礦箱內，加入藥水促進(jìn)礦物質(zhì)和水的快速分離，然后將礦漿分配給1、2號濃縮池（2號暫時(shí)未使用）沉淀。沉淀后的水由溢水池溢出，濃縮池中的礦漿流入底流泵站。此時(shí)的礦漿（密度28﹪）被排入脫渣室，將顆粒狀的礦石選下，礦漿送入攪拌室攪拌。然后由變頻器所驅動(dòng)的活塞式容積泵將攪拌室里的礦漿排入尾礦庫。在尾礦庫旁的事故池是為了預防變頻泵出現故障的情況下，將仍然殘留在管道內的尾礦漿排到分礦箱中。

　　活塞式容積泵與尾礦庫水平線(xiàn)落差為160米，管徑長(cháng)達4000米，其泵的型號為YBJ-210/6.3,流量是210m3/h，額定壓力6.3Mpa,實(shí)際工作壓力3.8Mpa~4.2Mpa左右。  

      
 
                                圖1：高濃度尾礦輸送流程圖

　　從礦山采出來(lái)的礦石經(jīng)過(guò)球磨機選出精礦和尾礦。精礦輸送給煉鋼廠(chǎng)進(jìn)行加工冶煉。純度不夠的尾礦必須返回到尾礦庫?，F場(chǎng)采用油隔離泵壓縮機將尾礦注入泵內，然后打到4km外的尾礦庫。尾礦跟泥漿差不多，相當于含30%雜質(zhì)的水。

　　電機拖動(dòng)雙缸壓縮機來(lái)回做功，壓縮機屬于比較特殊的負載?；钊蚰酀{時(shí)，電流大；回收活塞時(shí)，電流又驟減。所以變頻器電流成鋸齒波形，對設備運行有一定影響。用戶(hù)在電機側安裝了平衡環(huán)，使電流波動(dòng)趨于平緩。

    （二）現場(chǎng)變頻器房狀況，如圖2所示：

             
 
                                       圖2：變頻器方位圖

　　現場(chǎng)通過(guò)3種方式來(lái)控制變頻器：本機監控界面操作，上位機遠程操作，操作箱電機旁操作。電機和變頻器參數如下表：

    

    三、使用情況

　　為了充分保證系統的可靠性，為變頻裝置配備工頻旁路裝置，變頻器異常時(shí)，變頻停止運行，電機通過(guò)手動(dòng)倒刀閘切換到工頻下運行。工頻旁路由3個(gè)高壓隔離開(kāi)關(guān)QS1、QS2和QS3組成（如圖3，其中QF為用戶(hù)原有高壓開(kāi)關(guān)）。要求QS2不能與QS3同時(shí)閉合，在機械上實(shí)現連鎖。變頻運行時(shí)，QS1和QS2閉合，QS3斷開(kāi)；工頻運行時(shí)，QS3閉合，QS1和QS2斷開(kāi)。

　　為了實(shí)現變頻器故障的保護，變頻器對6kV開(kāi)關(guān)QF進(jìn)行連鎖，一旦變頻器故障，變頻器跳開(kāi)QF，要求用戶(hù)對QF的合分閘電路進(jìn)行適當改造。工頻旁路時(shí)，變頻器應允許QF合閘，撤消對QF的跳閘信號，使電機能正常通過(guò)QF合閘工頻啟動(dòng)。
 
    由于尾礦比水的濃度大，變頻器啟動(dòng)時(shí)負載相對過(guò)重，為了讓變頻器正常啟動(dòng)，可以將“轉矩提升”值改到2或者3后啟動(dòng)。

    四、系統綜合評價(jià)

　　通過(guò)對新余良山選礦廠(chǎng)進(jìn)行的分析表明，這些設備進(jìn)行變頻改造不僅將具有顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。另外，對該系統進(jìn)行變頻改造后會(huì )產(chǎn)生的一些其它影響總結如下幾個(gè)方面：

（1）變頻改造后，實(shí)現電機軟啟動(dòng)，啟動(dòng)電流小于額定電流值，啟動(dòng)更平滑。

（2）系統效率得到提高，消除了閥門(mén)擋板的損失，取得節能效果。

（3）由于水泵采用轉速調節后，工作特性改變，設備工況得到改善，延長(cháng)設備使用壽命。

（4）水泵改變頻后，由于變頻器采用單元串聯(lián)移相技術(shù)，因此在理論上可以消除41次以下諧波。由于實(shí)際制造工藝的限制，網(wǎng)側電壓諧波總含量可以控制在2％以?xún)?，電流諧波總含量小于4％。

（5）變頻輸出采用PWM技術(shù)控制，輸出電壓波形基本接近正弦波，諧波總含量小于1％，上述指標均滿(mǎn)足IEEE-519國際電能質(zhì)量諧波標準要求。

（6）該變頻器為電壓源型結構，功率因數可高達0.95。

（7）廠(chǎng)房設備噪聲污染將降低。

                                

                                       圖3：工頻旁路