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看“天下第一隧”如何拥有安全舒适的“大肚量”

www.cechina.cn2017.08.23阅读 3224

  “要致富先修路”,犹记得当年,大村小村、大街小巷都挂着红色的大横幅,粉刷着白底黑字的大标语。那时候,很多偏僻的山区交通基本靠走,通讯基本靠吼。


  为了不让交通因素制约经济的发展,近几十年来,在国家和各地方政府的大力投资下,我国道路的发展日新月异,各地道路通车里程屡创新高,尤其包括高速公路、长大桥梁和公路隧道等公路基础设施的发展更是举世瞩目。
  隧道挖掘困难多,斜井提升机成关键
  在修筑工程中,最为复杂与困难的情况之一就是山区隧道工程。公路隧道往往穿越崇山峻岭、地形陡峻、植被茂密,施工方案技术难度极大,同时需要防范生态破坏,预防可能造成高风险的人员伤亡。


  那么一条条看不到头的隧道,巨大的建设工程量,大肚量是如何实现的呢? 这就需要用到斜井提升机:
  斜井提升机是矿井提升机的一种,主要应用在中小型矿井的副斜井、轨道暗斜井和轨道上下山的提升运输上。斜井提升机与渣土车厢与火车的运货车厢类似,高度和体积小一些。在井口有一绞车提升机,由电机经减速器带动卷筒旋转,钢丝绳在卷筒上缠绕数周后挂上一列渣土车厢,在电机的驱动下将装满渣土的列车从斜井拖上来;卸载完成后,再将空车在电机的拖动下沿斜井放下去。


  在隧道挖掘生产中,斜井提升机起着非常重要的作用,直接影响隧道挖掘生产的效率及安全www.cechina.cn,不仅承担着运送人员及其它物料的作用,还经常被用来接送上下班的工人,因此提升机的舒适性、安全性就显得尤为重要。
  建设规模世界第一隧,生态保护再添难度
  宝鸡至坪坎高速公路是陕西省“十三五”在建高速公路中规模最大、建设标准最高、施工难度最大的项目。项目全长73.238公里控制工程网版权所有,概算投资129亿元,建设工期6年。全线采用六车道高速公路技术标准,设计速度每小时80公里,项目主线桥梁52座共计20652米,隧道16处共计32026米,桥隧比例达71.9%,其中全长15.56公里的秦岭天台山特长隧道建设规模世界第一。


  由于桥隧比例高、便道修建难度大、施工场地及桥梁预制场地狭小,此次建设施工组织极其困难。同时,路线经过嘉陵江源头、清姜河,穿越天台山国家级风景名胜区,环保、生态防护要求比较高。
  英威腾全新提升方案,匹配“大肚量”建设需求
  针对此次天台山隧道挖掘工程的复杂情况与困难程度,英威腾提出了全新的隧道斜井提升方案,系统由英威腾四象限高压变频器+三电平中压变频器以及控制系统组成,应用方式为四象限高压变频拖动+中压变频低频备用拖动(备用)。
  其中,英威腾高压四象限变频器采用矢量控制,可能量回馈运行,采用速度闭环与电流闭环控制,使得转矩控制动态响应迅速,从而获得良好的调速性能。该控制系统节电效果良好,提高了电网容量资源利用率。


  同时,三电平中压变频器拖动系统,采用三电平结构,输入谐波含量低。低频系统作为备用,系统稳定性强,效果良好。


  高压四象限拖动,真正的绿色方案
  相比之前使用两象限变频器的斜井提升方案,英威腾此次提供的高压矢量四象限变频拖动+中压变频低频备用拖动方案具有明显的优势,是真正的“绿色方案”:
  1、相比普通的两象限变频器更节能;
  英威腾Goodrive5000四象限变频器采用了IGBT模块作为整流装置,实现了能量的双向流通,在不需要外加任何装置的情况下,可以把再生能量回馈到电网,达到节能运行效果。
  2、减少电网侧谐波电流,满载时功率因数接近1;
  普通变频器由于采用二极管整流方式,会产生比重很大的谐波成分,对电网产生严重的污染,干扰其它设备的正常工作,甚至会引起其它设备的损坏,而Goodrive5000系列高压四象限矢量变频器采用IGBT模块作为整流装置,用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲,可以调整功率因数,消除对电网的谐波污染,让变频器真正成为“绿色产品”。
  3、采用三电平结构,输入谐波含量低,系统稳定性强,效果良好;
  Goodrive3000系列中压三电平变频器结构简单,体积小,与两电平相比,用同样电压等级,器件可以实现2倍的电压输出,输出du/dt减小一半,相电压输出电平数增加www.cechina.cn,输出谐波减小,避免用户引功率因数以及谐波含量超标造成的罚款;可降低电机的共模电压和对电网的共模干扰;同时传输能力强,无需考虑负载电机位置,减少用户工程成本。


  另外控制工程网版权所有,英威腾Goodrive5000系列高压变频系统还具有以下显著优点:
  1、整机采用多重化整流/回馈抵消谐波,整机网侧电流、电压谐波均符合国家标准;
  2、整机各功率单元独立锁相,可自主辨识移相变压器变比以及移相变压器原副边相位差,兼容性好,方便实现各功率单元间互换;
  3、功率单元的工作状态(整流/回馈状态)由主控制系统根据当前电机的工作状态统一控制,状态一致性好;
  4、功率单元均有独特的调试接口,通过光电转换设备与上位机软件可方便监控任意单元工作状态,可快速定位单元故障控制工程网版权所有,缩短故障修复时间。
  安全舒适又节能,隧道工程建设新方向
  本次天台山隧道工程中采用的英威腾四象限高压变频拖动+中压变频低频备用拖动的方案,既满足了对提升系统的运行效率以及能量管理的合理处理,又满足了提升系统安全稳定运行的要求,据现场反馈估算,初步运行节能效果约在15%-20%。


  同时,传统调速系统在调速过程中消耗大量的转差功率、速度越低消耗的转差功率越大的问题,使用英威腾四象限变频调速方案后,可以完全避免,是一种不耗能的高效的调速方式,节能十分显著,取得了很好的经济效益。
  另外控制工程网版权所有,该提升机采用英威腾高压-中压低频拖动双系统后,系统运行的稳定性和安全性得到大大的提高,减少了运行故障和停工工时,节省了人力和物力,提高了物资使用效率。


  相信在未来的隧道工程中,将会越来越多的看到四象限变频器的应用,作为值得信赖的工控与能效解决方案提供商,英威腾将出推广更多高效节能的产品与解决方案,支持国家基础设施的建设与经济发展。

关于英威腾电气股份有限公司更多信息,请点击官方链接:http://www.invt.com.cn/cn/index.aspx

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