G120变频器在天然矿业高海拔区域的应用.pdf

G120 变频器在天然矿业高海拔区域的应用 Getting-started 2014 年 04 月 摘 要 本文简单介绍了高海拔区域对于电气设备的影响以及 G120 变频器、电机等在高海 拔区域环境的选型和应用注意事项； 关键词 海拔 降容 选型 Siemens Ltd. China Industry sector Industry Sales Technical Application Support Page 1/16 一、项目简介： 新疆天然矿业有限公司成立于 2008 年 10 月，位于新疆喀什经济特区塔什库尔干县，注 册资金 1.2亿元人民币，是新疆阿拉尔市三五九钢铁有限公司的全资子公司，是一家以铁矿 石开采及铁精粉加工、销售为主的采掘类生产型企业。 用户投资4亿元进行天然矿业矿区建设，本项目已于 2013 年 10 月份正式投产运营，生 产规模为年开采铁矿石 300 万吨，年生产铁精粉 125 万吨，年产值超过 10亿元，达产后将成 为南疆地区最大铁精粉原料基地之一。 新疆塔什库尔干塔吉克自治县位于中国新疆维吾尔自治区西南缘，西靠帕米尔高原，南 依喀喇昆仑山脉，是与塔吉克斯坦、阿富汗、巴基斯坦等国交界的边境县。境内地势险要， 群山环抱。东南有世界第二高峰乔戈里峰，海拔 8611 米 ，北有冰山之父慕士塔格峰 ，海拔 7565 米。为温带高原气候，冬季寒冷，夏季温凉，年均降水量 100 毫米。县城塔什库尔干镇 距乌鲁木齐 1765 千米，平均海拔 3500 米。 新疆天然矿业位于塔什库尔干县以西约 80 公里处，矿区工作面海拔高度在 3600 以上到 5600 米之间，高差地势较陡。工作区属大陆性气候，空气稀薄，气候寒冷，较干燥，降雨量 少，昼夜温差大，每年十一月至次年四月为冰封期，平均气温零下 20 摄氏度以下。气候主要 特征为：气压低，气温也低，气温日变化大，绝对湿度低，太阳辐射强度比较强烈。 本次设备现场的使用环境条件如下： 1）、年极端最高气温：32.5 ℃； 2）、年极端最低气温：-42 ℃； Siemens Ltd. China Industry sector Industry Product and System Sales Technical Application Support Page 2/16 3）、年平均气温：3.4 ℃； 4）、平均无霜期：75 天；最长：142 天；最短：32 天； 5）、年平均降雨量：69 mm； 6）、年平均蒸发量：2307 mm； 7）、比平原地区缺氧：37 % 8）、最大冻土深度：2.5 m； 9）、平均冻土深度：2.0 m； 10）、海拔高度：3610 ；4600m； 11）、年平均气压：699.7 mmHg； 按照设计要求，新疆天然矿业矿区的电气供配电及控制设备主要分布在海拔为 3610 米和 4600 米的两个工作区。在本项目中主要应用了西门子的 S7-300 系列 PLC、G120 系列变频器 和 3RW44 系列软起动器的工业电气设备，其中 G120 系列变频器共 48 台套，主要负载为高频 筛给矿泵、给矿泵、皮带给矿机、带式输送机和电振给矿机等设备，其中在电振给矿机设备 的控制上采用的是一拖二方式，即一台变频器同时控制两台并联的电振给矿电机。 设备的操作方式分为手动控制和自动控制两种，根据用户的需求：手动方式为现场操作 柱控制，自动方式为 PLC 上位控制（即通过 Profibus-DP 总线远程控制 G120 变频器）。 二、高原气候条件对电气设备的影响： 根据西门子 G120 系列变频器技术选型手册我们知道，变频器的选型依据主要有：负载类 型、电机电压等级、电机电流（功率作为参考）、现场使用的环境（比如：温度、湿度、海 拔高度）、变频器与电机之间距离及采用何种电缆等等因素，对于此次 G120 系列变频器在 新疆天然矿业的选型中需要重点关注的两个因素是：高海拔和低环境温度。 高原地区的电气设备选择与往常的电气设备选择有许多不同之处。高原气候具有常年气 温低、气压低、空气稀薄、干燥、日夜温差大