11隧道通風(fēng)風(fēng)機(jī)變頻控制節(jié)能技術(shù)

..1/7隧道通風(fēng)風(fēng)機(jī)變頻掌握節(jié)能技術(shù)前言風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)概況噴射混凝土等工序,以及內(nèi)燃機(jī)械的廢氣排放等會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體、粉塵,并導(dǎo)致氣溫上升。施工中必需向洞內(nèi)供給穎空氣,以改善隧道施工作業(yè)環(huán)境,保障施工作業(yè)人員的身體安康和施工裝備正常運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。隧道通風(fēng)方案,通常依據(jù)掘進(jìn)通風(fēng)中最大穎空氣需求量選擇風(fēng)機(jī),然而在掘風(fēng)機(jī)時(shí),由于交通等方面的緣由,通風(fēng)機(jī)可能始終在滿負(fù)荷狀態(tài)下工作,變頻功能獲得了顯著的節(jié)能效果,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的應(yīng)用前景。風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能的根本原理通風(fēng)機(jī)的輸出風(fēng)量由其轉(zhuǎn)速打算,而通風(fēng)機(jī)是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的,即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)的調(diào)整。數(shù)成反比,由下式確定：s—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率；p—電動(dòng)機(jī)磁極對數(shù)。不同工況所要風(fēng)量而轉(zhuǎn)變風(fēng)機(jī)輸出風(fēng)量,從而到達(dá)節(jié)約能源的目的。隧道通風(fēng)變頻掌握技術(shù)的主要特點(diǎn)遠(yuǎn)程操作掌握器安裝在隧道進(jìn)口值班室內(nèi),使操作調(diào)整更便利。進(jìn)展比較,從而實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)風(fēng)速的自動(dòng)掌握。而電機(jī)非全功率運(yùn)行時(shí),可以設(shè)置電源頻率在30～40Hz電機(jī)啟動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),避開了工頻啟動(dòng)對電網(wǎng)和電機(jī)的沖擊,有效降低電機(jī)和機(jī)械局部的工作強(qiáng)度,延長設(shè)備使用壽命和檢修周期。5具有多種安全的保護(hù)功能,故障率低。6可在原有通風(fēng)機(jī)掌握柜根底上進(jìn)展老舊設(shè)備改造。適用范圍4.主要引用標(biāo)準(zhǔn)《鐵路隧道施工技術(shù)指南》〔TZ204-2023、《變頻電機(jī)用G標(biāo)準(zhǔn)》〔GB/T22712-2023、《風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載變頻調(diào)速節(jié)電傳動(dòng)系統(tǒng)及其應(yīng)用技術(shù)、、《大路隧道施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGF60-2023。風(fēng)機(jī)變頻工作系統(tǒng)布置方法隧道通風(fēng)風(fēng)機(jī)變頻工作系統(tǒng)布置形式如圖1。隧道通風(fēng)風(fēng)機(jī)變頻工作系統(tǒng),包括掌握系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)〔軸流式通風(fēng)機(jī)風(fēng)管兩局部。其中,掌握系統(tǒng)主要由變頻掌握柜、風(fēng)速傳感器、傳感器測控箱、觸摸屏掌握臺(tái)等構(gòu)成。2。安裝在隧道內(nèi)部時(shí),要求安裝位置不能在凹坑或狹窄區(qū)域內(nèi),且上方不漏水、無危石掉落、空氣流淌、粉塵可控。13,傳感器采集口宜靠近通風(fēng)管中部,以獲得較為穩(wěn)定的供風(fēng)流淌速度。測控箱與傳感器之間有損壞箱體為準(zhǔn)。值班人員進(jìn)展操作治理。圖2變頻掌握柜在隧道內(nèi)安裝 圖3傳感器在峒頂被固定變頻掌握操作要點(diǎn)啟動(dòng)前的檢查的刀閘處于變頻器輸出側(cè)位置。確認(rèn)系統(tǒng)輸入電壓符合系統(tǒng)要求。在變頻掌握柜中對主斷路器進(jìn)展合閘操作。在變頻掌握柜中合上掌握電源總開關(guān)QF1,柜內(nèi)散熱風(fēng)機(jī)開關(guān)QF2,PLC關(guān)QF3,柜內(nèi)照明電源開關(guān)QF4,柜內(nèi)檢修電源插座開關(guān)QF5,變頻器電源合閘開關(guān)QF6。啟動(dòng)和運(yùn)行本地操作運(yùn)行模式〔1在變頻掌握柜上把本地/遠(yuǎn)程操作旋鈕旋轉(zhuǎn)到“本地位置“,把“手動(dòng)/自動(dòng)“操作旋鈕旋轉(zhuǎn)到手動(dòng)位置,此時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)處于“本地操作+手動(dòng)掌握“運(yùn)行模式,在遠(yuǎn)3?！?統(tǒng)備妥“指示燈亮,變頻器送電成功。等待3-5s可以啟動(dòng)風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后“變頻運(yùn)行“指示燈亮,按下“本地停頓“按鈕可以停頓風(fēng)機(jī),“變頻運(yùn)行“指示燈熄滅。在系統(tǒng)風(fēng)機(jī)停頓的狀況下按下“電源分閘“按鈕可以斷開變頻掌握柜電源,電源分閘后“系統(tǒng)備妥“指示燈熄滅。掌握柜柜門上的“本地調(diào)速“電位器給定。觸摸屏操作

3變頻掌握柜操控面板構(gòu)造示意圖合上觸摸屏操控柜內(nèi)的電源開關(guān),開機(jī)后觸摸屏?xí)M(jìn)入登錄界面?！矁H有監(jiān)視查看權(quán)限。選擇好登錄用戶之后,輸入登錄密碼,點(diǎn)擊確定〔圖4。登錄后,進(jìn)入通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控主畫面〔圖5。45通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控主畫面在設(shè)備監(jiān)測畫面可以對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)展數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測和遠(yuǎn)程掌握操作。回登陸界面?！?系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)才可以正常運(yùn)行。參數(shù)設(shè)定由專業(yè)技術(shù)人員完成,其他人員不得隨便轉(zhuǎn)變參數(shù)。一級(jí)風(fēng)速～四級(jí)風(fēng)速,可依據(jù)作業(yè)面空氣狀況設(shè)定不同的風(fēng)速值,需要施工現(xiàn)場工程技術(shù)人員與隧道作業(yè)人員依據(jù)實(shí)際通風(fēng)效果總結(jié)確定,隨著隧道掘進(jìn)深度的操作人員可在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)測畫面中點(diǎn)選一級(jí)風(fēng)速、二級(jí)風(fēng)速、三級(jí)風(fēng)速、四級(jí)風(fēng)速中的某一級(jí),系統(tǒng)就會(huì)依據(jù)設(shè)定好的風(fēng)速進(jìn)展運(yùn)轉(zhuǎn)。〔2

6通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)設(shè)置界面6報(bào)警查看界面障報(bào)警,解除故障之后,可以在報(bào)警界面中對報(bào)警信號(hào)進(jìn)展報(bào)警復(fù)位。風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線行電流的變化狀況。7一段時(shí)間內(nèi)風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率、電流變化狀況監(jiān)測遠(yuǎn)程操作運(yùn)行模式一〔遠(yuǎn)程操做+手動(dòng)掌握〔1在變頻掌握柜上把本地/遠(yuǎn)程操作旋鈕旋轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)程位置,把手動(dòng)/自動(dòng)操作行將由遠(yuǎn)程觸摸屏進(jìn)展操控?！?未上電,點(diǎn)擊此位置會(huì)在柜體圖畫下方消滅變頻上電變頻斷電兩個(gè)按鈕,點(diǎn)擊變頻上電按鈕,變頻柜內(nèi)接觸器動(dòng)作,變頻器未上電變化為變頻器已上電,此時(shí)變頻器送對話框,即可輸入需要的運(yùn)行頻率之后點(diǎn)擊確定。此時(shí)點(diǎn)擊設(shè)備監(jiān)控畫面右下角風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕,通風(fēng)系統(tǒng)就會(huì)依據(jù)設(shè)定的頻率進(jìn)展運(yùn)轉(zhuǎn)。點(diǎn)擊按鈕風(fēng)機(jī)停頓即可停頓風(fēng)機(jī),在風(fēng)機(jī)停頓狀態(tài)下,點(diǎn)擊變頻斷電按鈕可以對變頻器切斷供電?！?在運(yùn)行過程中,運(yùn)行頻率和電機(jī)電流會(huì)顯示在設(shè)備監(jiān)控畫面中變頻掌握柜圖像上,風(fēng)速儀圖像位置可以顯示出系統(tǒng)當(dāng)前風(fēng)速。在“遠(yuǎn)程操作+手動(dòng)掌握“運(yùn)行模式下,系統(tǒng)僅僅以手動(dòng)設(shè)定的頻率運(yùn)轉(zhuǎn),一級(jí)～四級(jí)風(fēng)速按鈕無效。強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)間作用無效。遠(yuǎn)程操作運(yùn)行模式二〔遠(yuǎn)程操做+自動(dòng)掌握〔1在變頻掌握柜上把本地/遠(yuǎn)程操作旋鈕旋轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)程位置,把手動(dòng)/自動(dòng)操作行將由遠(yuǎn)程觸摸屏進(jìn)展操控?！?未上電,點(diǎn)擊此位置會(huì)在柜體圖畫下方消滅變頻上電變頻斷電兩個(gè)按鈕,點(diǎn)擊變頻上電按鈕,變頻柜內(nèi)接觸器動(dòng)作,變頻器未上電變化為變頻器已上電,此時(shí)變頻器送此時(shí)點(diǎn)擊設(shè)備監(jiān)控畫面右下角風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕,通風(fēng)系統(tǒng)就會(huì)依據(jù)參數(shù)設(shè)置畫面中設(shè)定風(fēng)速等級(jí)對應(yīng)的風(fēng)速值自動(dòng)進(jìn)展閉環(huán)調(diào)整,使輸出的風(fēng)速在系統(tǒng)掌握下漸漸到達(dá)鈕可以對變頻器切斷供電?！?在運(yùn)行過程中,運(yùn)行頻率和電機(jī)電流會(huì)顯示在設(shè)備監(jiān)控畫面中變頻掌握柜圖像上,風(fēng)速儀圖像位置可以顯示出系統(tǒng)當(dāng)前風(fēng)速。在“遠(yuǎn)程操作+手動(dòng)掌握“運(yùn)行模式下,系統(tǒng)啟動(dòng)后,系統(tǒng)先在強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)間內(nèi)運(yùn)行,當(dāng)強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)間完畢后,系統(tǒng)以自動(dòng)設(shè)定的風(fēng)速等級(jí)閉環(huán)運(yùn)行。勞動(dòng)力組織2～3主要機(jī)具設(shè)備系統(tǒng)主要配置包括：①森蘭變頻器；②西門子S7200PLC；③研華模擬量轉(zhuǎn)化模塊〔ADAM-4117；④研華RS485ADAM-4541；⑤昆侖通態(tài)觸摸屏；⑥光電轉(zhuǎn)換器；⑦多模光纖等。9.1主要安全風(fēng)險(xiǎn)變頻掌握柜與通風(fēng)機(jī)之間電源接線錯(cuò)誤。電工安裝或檢查電路時(shí)意外觸電。保證措施認(rèn)真爭論通風(fēng)機(jī)接線盒內(nèi)接線端子的布置形式,避開搭接錯(cuò)誤或接線錯(cuò)誤。電源合閘及電源分閘操作。因此,必需對風(fēng)機(jī)變頻系統(tǒng)相關(guān)作業(yè)人員進(jìn)展技術(shù)培訓(xùn),讓他們了解這一系統(tǒng)特性,并能正確應(yīng)用。加強(qiáng)安全用電教育,非專業(yè)電工,制止私拉亂接電力電源。應(yīng)用實(shí)例工程簡介云桂鐵路石林隧道全長18208m,為云桂線最長隧道、全國最長單洞雙線隧道、主要地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)為巖溶,為Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道。石林隧道進(jìn)口分正洞、平導(dǎo)兩個(gè)工作面分別施工。第一階段通風(fēng)方式為長管路的風(fēng)機(jī)變頻掌握系統(tǒng)已成功安裝在石林隧道進(jìn)口,用于掌握平導(dǎo)2×55kW通風(fēng)機(jī)。1〔1故障率大為降低,維護(hù)工作量大為削減?！?運(yùn)行穩(wěn)定、牢靠,操作簡潔敏捷,因而節(jié)能效果明顯。2〔1直接經(jīng)濟(jì)效益1現(xiàn)場記錄表序號(hào)HzA150142240953306450Hz142A；40Hz95A；當(dāng)電源頻率為30Hz時(shí),通風(fēng)機(jī)電機(jī)實(shí)時(shí)電流為64A。假定電源電壓維持380V不變,50HzP=I×V40Hz33.130Hz54.9%。這只是一個(gè)簡潔地計(jì)算,但可以說明,只要充分利用并治理好這一系統(tǒng),即使整個(gè)系20%,年節(jié)約電費(fèi)也是相當(dāng)可觀的?！?間接經(jīng)濟(jì)效益通過變頻節(jié)能改造,使電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng),減小了對電