[發明專利]一種高可靠性煤礦通風機高壓變頻系統

無效

• 申請號: 201210469731.1
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN102953758A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 趙學雷;何慧君;杜向陽;董宗斌;連紅飛;邱飛;王中;吳文兵;史朝陽;郝向東;王建紅;孫凱;蘇東偉;戴鵬;于月森;陳嫄;倪帥
• 申請（專利權）人: 山西潞安環保能源開發股份有限公司王莊煤礦;中國礦業大學
• 主分類號: E21F17/06
• 分類號: E21F17/06;H02J9/06;E21F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種煤礦通風機變頻及電控系統控制領域，尤其是一種高可靠性煤礦通風機高壓變頻系統。

背景技術

隨著經濟的高速發展，社會生產對能源的需求量日益增大，煤炭作為我國能源結構的主體，其安全高效生產日益得到重視。而煤礦通風機作為煤礦安全生產的主要設備之一，擔負著向煤礦井下輸送新鮮空氣、沖淡有害氣體的濃度、調節井下空氣的溫度和濕度以及改善工作環境的重擔，是防止瓦斯聚集和爆炸的最有效手段，因此其工作效率和運行可靠性對于整個煤礦生產安全系統而言是至關重要的。

目前，為了提高煤礦通風機的工作效率，高壓變頻調速技術被廣泛應用于通風機，因此通風機變頻電控系統的控制及其可靠性尤為重要。目前，公知的通風機調速系統，多采用兩套互為備用的供電系統(專用電源和備用電源)和互為備用的通風機(主通風機和備用通風機)，能夠在系統出現單個故障時自動切換到另一路，保證系統繼續運行，但是，當供電系統和通風機出現交叉故障時，就顯得無能為力，因此，這種方案的可靠性依然有待提高。

發明內容

為了最大限度地提高通風機變頻調速系統的可靠性，本發明提供一種高可靠性煤礦通風機高壓變頻系統，采用兩套互為備用的供電系統、通風機以及變頻裝置，并使變頻裝置和通風機互為冗余配置，能夠使系統在供電、變頻裝置以及通風機三個環節以及由此組合而來的多個故障狀況下仍能正常運行，使系統控制更加靈活，同時提高系統可靠性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：高可靠性煤礦通風機高壓變頻系統，包括專用電源(1)、備用電源(2)、不間斷電源UPS(3)、主控PLC(4)、上位機(5)、變頻裝置PFB(6)、變頻裝置PFA(7)、切換柜(8)、備用通風機MB(9)和主通風機MA(10)；專用電源(1)和備用電源(2)均可為變頻裝置PFA(7)和變頻裝置PFB(6)供電，切換柜(8)內設有接觸器KM1、KM2、KM3、KM4和斷路器QF，變頻裝置PFA(7)經接觸器KM1、KM2連接主通風機MA(10)，變頻裝置PFB(6)經接觸器KM3、KM4連接備用通風機MB(9)，接觸器KM1和KM2的電氣中點以及KM3和KM4的電氣中點之間連接有斷路器QF；專用電源(1)和備用電源(2)通過不間斷電源UPS(3)為主控PLC(4)供電，同時專用電源(1)和備用電源(2)還負責為主通風機MA(10)和備用通風機MB(9)供電，主控PLC(4)控制變頻裝置PFA(7)和變頻裝置PFB(6)，上位機(5)通過遠程I/O接口控制主控PLC(4)并處理返回數據。

本發明的有益效果是：采用兩套互為備用的供電系統、通風機以及變頻裝置，并使變頻裝置和通風機互為冗余配置，能夠使系統在供電、變頻裝置以及通風機三個環節以及由此組合而來的多個故障狀況下仍能正常運行，使系統控制更加靈活，同時提高系統可靠性。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中1.專用電源，2.備用電源，3.不間斷電源UPS，4.主控PLC，5.上位機，6.變頻裝置PFB，7.變頻裝置PFA，8.切換柜，9.備用通風機MB，10.主通風機MA。

具體實施方式

以下結合具體實施例，對本發明進行詳細說明。

在圖1中，該高可靠性煤礦通風機高壓變頻系統包括專用電源1、備用電源2、不間斷電源UPS?3、主控PLC?4、上位機5、變頻裝置PFB?6、變頻裝置PFA?7、切換柜8、備用通風機MB?9和主通風機MA?10；專用電源1和備用電源2均可為變頻裝置PFA?7和變頻裝置PFB?6供電，切換柜8內設有接觸器KM1、KM2、KM3、KM4和斷路器QF，變頻裝置PFA7經接觸器KM1、KM2連接主通風機MA10，變頻裝置PFB6經接觸器KM3、KM4連接備用通風機MB9，接觸器KM1和KM2的電氣中點以及KM3和KM4的電氣中點之間連接有斷路器QF；專用電源1和備用電源2通過不間斷電源UPS3為主控PLC4供電，同時專用電源1和備用電源2還負責為主通風機MA10和備用通風機MB9供電，主控PLC4控制變頻裝置PFA7和變頻裝置PFB6，上位機5通過遠程I/O接口控制主控PLC4并處理返回數據。

由此，本發明所述的高可靠性煤礦通風機高壓變頻系統共有以下8種運行方式：

運行方式1：正常運行時，專用電源1為變頻裝置PFA7供電，接觸器KM1和KM2閉合，變頻裝置PFA7對主通風機MA10進行變頻調速。