[发明专利]一种高可靠性煤矿通风机高压变频系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿通风机变频及电控系统控制领域，尤其是一种高可靠性煤矿通风机高压变频系统。

背景技术

随着经济的高速发展，社会生产对能源的需求量日益增大，煤炭作为我国能源结构的主体，其安全高效生产日益得到重视。而煤矿通风机作为煤矿安全生产的主要设备之一，担负着向煤矿井下输送新鲜空气、冲淡有害气体的浓度、调节井下空气的温度和湿度以及改善工作环境的重担，是防止瓦斯聚集和爆炸的最有效手段，因此其工作效率和运行可靠性对于整个煤矿生产安全系统而言是至关重要的。

目前，为了提高煤矿通风机的工作效率，高压变频调速技术被广泛应用于通风机，因此通风机变频电控系统的控制及其可靠性尤为重要。目前，公知的通风机调速系统，多采用两套互为备用的供电系统(专用电源和备用电源)和互为备用的通风机(主通风机和备用通风机)，能够在系统出现单个故障时自动切换到另一路，保证系统继续运行，但是，当供电系统和通风机出现交叉故障时，就显得无能为力，因此，这种方案的可靠性依然有待提高。

发明内容

为了最大限度地提高通风机变频调速系统的可靠性，本发明提供一种高可靠性煤矿通风机高压变频系统，采用两套互为备用的供电系统、通风机以及变频装置，并使变频装置和通风机互为冗余配置，能够使系统在供电、变频装置以及通风机三个环节以及由此组合而来的多个故障状况下仍能正常运行，使系统控制更加灵活，同时提高系统可靠性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高可靠性煤矿通风机高压变频系统，包括专用电源(1)、备用电源(2)、不间断电源UPS(3)、主控PLC(4)、上位机(5)、变频装置PFB(6)、变频装置PFA(7)、切换柜(8)、备用通风机MB(9)和主通风机MA(10)；专用电源(1)和备用电源(2)均可为变频装置PFA(7)和变频装置PFB(6)供电，切换柜(8)内设有接触器KM1、KM2、KM3、KM4和断路器QF，变频装置PFA(7)经接触器KM1、KM2连接主通风机MA(10)，变频装置PFB(6)经接触器KM3、KM4连接备用通风机MB(9)，接触器KM1和KM2的电气中点以及KM3和KM4的电气中点之间连接有断路器QF；专用电源(1)和备用电源(2)通过不间断电源UPS(3)为主控PLC(4)供电，同时专用电源(1)和备用电源(2)还负责为主通风机MA(10)和备用通风机MB(9)供电，主控PLC(4)控制变频装置PFA(7)和变频装置PFB(6)，上位机(5)通过远程I/O接口控制主控PLC(4)并处理返回数据。

本发明的有益效果是：采用两套互为备用的供电系统、通风机以及变频装置，并使变频装置和通风机互为冗余配置，能够使系统在供电、变频装置以及通风机三个环节以及由此组合而来的多个故障状况下仍能正常运行，使系统控制更加灵活，同时提高系统可靠性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中1.专用电源，2.备用电源，3.不间断电源UPS，4.主控PLC，5.上位机，6.变频装置PFB，7.变频装置PFA，8.切换柜，9.备用通风机MB，10.主通风机MA。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

在图1中，该高可靠性煤矿通风机高压变频系统包括专用电源1、备用电源2、不间断电源UPS 3、主控PLC 4、上位机5、变频装置PFB 6、变频装置PFA 7、切换柜8、备用通风机MB 9和主通风机MA 10；专用电源1和备用电源2均可为变频装置PFA 7和变频装置PFB 6供电，切换柜8内设有接触器KM1、KM2、KM3、KM4和断路器QF，变频装置PFA7经接触器KM1、KM2连接主通风机MA10，变频装置PFB6经接触器KM3、KM4连接备用通风机MB9，接触器KM1和KM2的电气中点以及KM3和KM4的电气中点之间连接有断路器QF；专用电源1和备用电源2通过不间断电源UPS3为主控PLC4供电，同时专用电源1和备用电源2还负责为主通风机MA10和备用通风机MB9供电，主控PLC4控制变频装置PFA7和变频装置PFB6，上位机5通过远程I/O接口控制主控PLC4并处理返回数据。

由此，本发明所述的高可靠性煤矿通风机高压变频系统共有以下8种运行方式：

运行方式1：正常运行时，专用电源1为变频装置PFA7供电，接触器KM1和KM2闭合，变频装置PFA7对主通风机MA10进行变频调速。