中压1140V变频器的应用

    1．中压1140V变频器的使用概况    1140V的供电在煤炭开采（如高档普采工作面）及石油开采行业等均有相当规模的应用，而且讲究专用型特点，如煤炭开采所使用的采煤机专用的1140V变频器为1140V大功率（多为250kW以上）的四象限防爆变频器，油田所使用的潜油电泵1140V专用变频器则为中小功率（多为30kW~ 100kW）的二象限变频器。前者在实际使用时的供电线路较长，后者在实际使用时的出线较长。图3-1是一种中压1140V变频器。
    图3-1    一种中压1140V变频器    2．煤炭开采进行中压1140V供电的必要性    近年来，随着煤炭工业的高速发展，采煤工作面机械化程度迅速提高，原来所使用660V电压供电已经不能完全满足供电技术要求。为提高采区供电质量，做到安全、可靠、经济技术合理，很多高档普采工作已开始采用1140V电压供电。    (1)传统的煤炭开采常使用380V和660V供电，很多时侯，煤炭开采时所使用的采煤机组的电动机功率大，距离采区变电所也很远，故在供电方面存在如下问题：    ①采煤机支线电缆常不能满足长时过电流的要求，经常超过电缆的负荷电流及电缆本身绝缘的允许温升。    ②更多的运行时电压损失超过允许值，使采煤机组的电动机长期低压运行。    ③由于380V和660V供电末端的电压低，使电动机启动时的电压及启动转矩过低，常造成启动失败。磁力启动器的吸合线圈也易因电压低而不能工作。    ④过流保护灵敏系数过低。    (2)采用1140 V供电的优点如下：    ①可满足煤炭开采的技术要求，符合《煤矿安全规程》的要求。    ②过流速断保护装置整定值降低，满足过电流保护动作灵敏系数的要求。    ③可减少压降损失，保证电动机有足够的启动力矩。保证磁力启动器吸合线圈正常工作。    ④可使用更先进的电气设备，安全可靠程度高。    ⑤所采用的真空开关（如DQZBHA - 300P1140型），维修方便，还可用于660V和1140V转换，适应性强。    ⑥可减少电缆敷设和投入，缩小电缆截面，节省有色金属。在负载不变的情况下，根据P=IU即可得出电压升高3倍，则电流相应下降2/3，而电缆截面与电流成正比，所以1140V供电所需电缆的截面为380V供电时所需电缆截面的1/3，即节约了大量铝材或铜材，降低了成本；同时，便于井下安装和管理，降低工人劳动强度。    ⑦可减少线路电压降，提高末端电压。工作电流降低，由于负载和供电线路不变，所以1140V供电时的线路电流为380V供电时线路电流的1/3，那么380V供电时的压降为IR，则1140V供电时的压降为1/3 IR，可见，使用1140V供电可以减少线路的电压降，相应提高负载端电压，解决了电动机因末端电压偏低引起启动困难或工作不正常的问题；减少烧开关等电气事故的发生，为煤炭生产提供有利条件。    ⑧实现采煤机电缆自动拖移装置，减少电缆损坏程度，保证安全供电，取消了工人盘电缆，避免触电伤人的事故发生。    ⑨在电缆和负载不变的条件下，1140V供电线损是380V供电时线损的1/9，即1140V供电比380V供电节约线损为8/9。如采用移动变站，深入开采区供电，缩短供电距离，更进一步减小线损。    此外，由于使用1140V供电，则生活用电和其他用户则无法使用，还可杜绝非法用户的私接乱挂，也保证了生产设备的安全运行和产量不受影响。图3-2是常见的1140V真空接触器。
    图3-2    常见的1140V真空接触器    采煤企业采用1140V供电具有许多优点，一些企业通过对所属380V变压器及其线路设备进行1140V升压改造，设备故障率明显下降，节电效果显著，尤其对长距离的用电负荷，节电效果更加明显，供电是值得推广的节能项目。