唐賀龍

摘 要：邢臺(tái)煤礦-450泵房有3臺(tái)水泵，擔(dān)負(fù)著該礦-450水平以及-450以下水平的排水任務(wù)。該泵房日常排水量不大、環(huán)境潮濕，沒有配備泵工值班， 以往是定期派泵工去巡檢，根據(jù)水位情況有選擇地人工抽水。另外，由于水泵電機(jī)也不是長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)工作，在潮濕的環(huán)境中因?yàn)楹粑袁F(xiàn)象造成絕緣低，容易發(fā)生燒壞電機(jī)事故。因此，需要對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，以實(shí)現(xiàn)對(duì)-450泵房水位和水泵電機(jī)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。

關(guān)鍵詞：煤礦排水；呼吸現(xiàn)象；電機(jī)絕緣；溫度控制

1 舊系統(tǒng)存在的問(wèn)題

邢臺(tái)礦-450泵房日常排水量不大、環(huán)境潮濕，因此沒有配設(shè)專門值班的泵工進(jìn)行抽水，而是定期派泵工去根據(jù)水位情況有選擇地人工抽水，在這種情況下，過(guò)去對(duì)-450泵房的水位情況就沒有第一時(shí)間掌握的能力，只有在泵工去巡檢或定期抽水時(shí)才能了解到水位情況，因此對(duì)突發(fā)性大量出水的及時(shí)抽排存在隱患，如果遇到突發(fā)性的大量來(lái)水則會(huì)造成巷道或泵房積水、甚至淹沒。另外，-450泵房環(huán)境比較潮濕，由于水泵電機(jī)也不是長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)工作。電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止時(shí)內(nèi)部的高溫和外部潮濕環(huán)境的巨大溫差和濕度差會(huì)造成電機(jī)內(nèi)外部的呼吸性現(xiàn)象，使潮氣進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，造成電機(jī)因受潮而絕緣降低。當(dāng)再次啟動(dòng)電機(jī)時(shí)容易燒壞電機(jī)，以前就發(fā)生過(guò)類似事故。因此，-450泵房的升級(jí)改造勢(shì)在必行。

2 系統(tǒng)概況

-450泵房水泵電機(jī)溫控系統(tǒng)核心單元為2臺(tái)KXB-660W型礦用隔爆型電機(jī)溫度控制器、2臺(tái)超聲波液位計(jì)，配合井下電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)之間通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)-450泵房3臺(tái)水泵、電機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)場(chǎng)的控制器能顯示所控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、時(shí)間及環(huán)境溫度，電機(jī)當(dāng)前溫度；井上的上位機(jī)能顯示每臺(tái)水泵的水倉(cāng)水位、水泵軸溫、電機(jī)軸溫、電機(jī)定子溫度，如圖1。

圖1

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能與設(shè)置

上位機(jī)和交換機(jī)位于井上環(huán)境良好的值班室（運(yùn)轉(zhuǎn)組）內(nèi)，2臺(tái)KXB-660W型礦用隔爆型電機(jī)溫度控制器安裝于井下無(wú)粉塵、通風(fēng)良好和無(wú)滴水的-450泵房?jī)?nèi)；2個(gè)液位計(jì)分別裝在1#、2#小井井口，電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)安裝在30米之內(nèi)的-450中央變電所內(nèi)。

KXB-660W型礦用隔爆型電機(jī)溫度控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)：核心部件主盤板，其上裝有斷路器、雙向可控硅、控制變壓器、開關(guān)電源、隔離器、控制接線端子等元件，負(fù)責(zé)信號(hào)采集后的處理和控制；控制器控制部分有主回路和控制回路。主回路主要有斷路器、雙相可控硅組成?？刂苹芈分饕锌刂瓢澹ㄆ渖显O(shè)置有一塊單片機(jī)控制板）、變送器、繼電器、液晶等組成。通過(guò)控制板中固化的程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)控制器的各種保護(hù)功能。溫度傳感器和超聲波液位計(jì)負(fù)責(zé)采集水泵、電機(jī)軸溫和水倉(cāng)水位。

裝置安裝有高清LFD顯示屏，如圖2，除了地面值班人員可以觀察實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)之外，現(xiàn)場(chǎng)也可通過(guò)顯示屏進(jìn)入循環(huán)顯示界面，查看控制電機(jī)狀態(tài)，方便現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)的了解和對(duì)系統(tǒng)的操控。

圖2 電機(jī)顯示界面

該溫控裝置屬于智能化設(shè)備，采用微控芯片，全面控制大型電機(jī)設(shè)備的定子溫度變化，減少設(shè)備由于溫升快速跳變帶來(lái)的內(nèi)部應(yīng)力。在電機(jī)溫度控制器的基礎(chǔ)上加上數(shù)據(jù)采集通訊模塊，每個(gè)水倉(cāng)安裝一臺(tái)超聲波液位計(jì)，實(shí)現(xiàn)水倉(cāng)液位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，配套上位機(jī)軟件實(shí)時(shí)顯示井下泵房液位，電機(jī)前、后軸承溫度等模擬量參數(shù)。控制器對(duì)水倉(cāng)水位、水泵軸溫、電機(jī)軸溫、電機(jī)定子溫度、等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。設(shè)備通過(guò)485轉(zhuǎn)RJ45模塊通過(guò)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)之間通訊。實(shí)現(xiàn)了對(duì)-450泵房排水設(shè)施的集中監(jiān)控，并能夠結(jié)合先進(jìn)的控制思想合理調(diào)度設(shè)備運(yùn)行。

4 系統(tǒng)工作流程和原理

溫控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)-450泵房的水位高度，運(yùn)轉(zhuǎn)組值班人員通過(guò)上位機(jī)觀測(cè)水位信號(hào)和各參數(shù)信息，需要進(jìn)行排水時(shí)進(jìn)行排水。排水過(guò)程中：水泵電機(jī)啟動(dòng)前，控制器對(duì)電機(jī)進(jìn)行檢測(cè)進(jìn)行必要的加熱和除潮，提高電機(jī)絕緣，避免電機(jī)絕緣低而被燒毀。排水完畢后，設(shè)備電機(jī)停止工作，控制器檢測(cè)到信號(hào)自動(dòng)進(jìn)入降溫控制?？刂破靼丛O(shè)定曲線（設(shè)備出廠時(shí)根據(jù)需求對(duì)控制溫度的可變電位器進(jìn)行整定）控制設(shè)備的溫度，穩(wěn)步下降，保護(hù)設(shè)備不因?yàn)闇囟韧蛔兌a(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，影響設(shè)備使用壽命，到接近環(huán)境溫度時(shí)自動(dòng)停止控制工作。

5 結(jié)語(yǔ)

電機(jī)溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和投入使用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)-450泵房水倉(cāng)水位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，并有效地保護(hù)了水泵電機(jī)的絕緣性能、降低了事故率、延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命、減少維修次數(shù)，同時(shí)也降低了泵工的工作量以及用工成本，在提高泵房安全系數(shù)的同時(shí)也增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]田渝飛.礦用隔爆型電機(jī)溫度控制器的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2013.7.