達(dá)建平

（西山煤電屯蘭選煤廠，山西 古交 030206）

帶式輸送機(jī)承擔(dān)著選煤廠煤礦物料的主要運(yùn)輸工作，必須做好其故障的維修和保養(yǎng)工作。西山煤電集團(tuán)屯蘭選煤廠帶式輸送機(jī)電機(jī)電源開(kāi)關(guān)故障率非常高，不僅增加了設(shè)備的維修費(fèi)用，更影響了帶式輸送機(jī)的工作效率。技術(shù)部要求對(duì)其故障原因進(jìn)行查找，并提出相應(yīng)的解決方案。

1 選煤廠輸煤線路開(kāi)關(guān)概況

屯蘭選煤廠的帶式輸送機(jī)主要是將煤輸送至煤倉(cāng)處，再將經(jīng)過(guò)分選、加工等流程后變成的原煤、塊煤和矸石等產(chǎn)品輸送到原煤倉(cāng)，再供銷售。幾乎所有物料的運(yùn)輸都由帶式輸送機(jī)來(lái)完成。當(dāng)前屯蘭選煤廠的帶式輸送機(jī)采用的是“輸送機(jī)電機(jī)→減速機(jī)→驅(qū)動(dòng)滾筒→輸送皮帶”動(dòng)力傳遞模式。帶式輸送機(jī)的電機(jī)采用的是抽屜式開(kāi)關(guān)柜，由湖北翀?jiān)措姎夤旧a(chǎn)，配套著南京東大金智生產(chǎn)的WDZ-430EX電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)測(cè)控裝置，開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用DC110V 控制回路電壓。

2 6kV開(kāi)關(guān)故障現(xiàn)象及原因分析

2.1 6kV開(kāi)關(guān)故障現(xiàn)象

選煤廠工作現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告顯示，從2016年7月至2017年6月期間，廠區(qū)內(nèi)皮帶機(jī)開(kāi)關(guān)柜故障達(dá)到了15次之多，嚴(yán)重影響了選煤廠的作業(yè)。從現(xiàn)場(chǎng)的情況來(lái)看，電機(jī)電源開(kāi)關(guān)跳閘后，WDZ-430EX電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)測(cè)控裝置也處于失電狀態(tài)，無(wú)法了解故障信息，一般只能采用更換故障板卡的方式進(jìn)行維修處理。因無(wú)法明確故障點(diǎn)及原因，無(wú)法進(jìn)行故障的處理，更換故障板卡盡管可以保障其正常運(yùn)行一個(gè)階段，但是后期還是會(huì)出現(xiàn)故障。幾乎每月2次的電源故障給選煤廠正常的工作及經(jīng)營(yíng)活動(dòng)帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。

機(jī)電供應(yīng)科抽調(diào)精干力量，組織技術(shù)人員對(duì)該故障問(wèn)題進(jìn)行專項(xiàng)的維修處理，希望可以徹底解決該電源故障。技術(shù)人員在對(duì)該皮帶電機(jī)開(kāi)關(guān)故障進(jìn)行多次檢查后發(fā)現(xiàn)以下情況：從外觀來(lái)看電源開(kāi)關(guān)沒(méi)有明顯的異常損傷；開(kāi)關(guān)合閘線圈有點(diǎn)發(fā)黑，發(fā)出較大的焦糊味道，檢測(cè)其電阻為0.9Ω，相比正常值59.5Ω電阻降值較大，線圈表現(xiàn)出了燒熔；WDZ-430EX裝置操作板印刷電路熔斷，具體可見(jiàn)圖1所示。

圖1 故障后的WDZ-430EX保護(hù)裝置板

查閱該皮帶電機(jī)電氣控制圖發(fā)現(xiàn)，WDZ-430EX保護(hù)裝置只參與控制回路的工作，保護(hù)裝置操作板和開(kāi)關(guān)柜合閘控制線圈通過(guò)控制線路進(jìn)行聯(lián)系，故障的燒損主要原因在開(kāi)關(guān)柜控制回路中。根據(jù)上述情況基本推斷是因?yàn)榭刂苹芈饭收弦l(fā)的皮帶電機(jī)故障，排除了開(kāi)關(guān)本體機(jī)械合閘機(jī)構(gòu)和高壓動(dòng)力回路故障。

2.2 6kV開(kāi)關(guān)故障原因分析

選煤廠的跳汰機(jī)、浮選機(jī)和大型振動(dòng)篩都是采用同類型的電源開(kāi)關(guān)及配套電氣控制和保護(hù)回路，自2013年技改投產(chǎn)以來(lái)，其他同類型的電源開(kāi)關(guān)設(shè)備運(yùn)行基本穩(wěn)定，無(wú)類似的故障發(fā)生，因此必須找出電源開(kāi)關(guān)故障的原因，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改造消除故障。從電源開(kāi)關(guān)合閘線圈及保護(hù)裝置的同型號(hào)問(wèn)題著手，來(lái)進(jìn)行對(duì)比分析研究發(fā)現(xiàn)，該皮帶電機(jī)開(kāi)關(guān)110V DC控制回路與皮帶縱向撕裂電源220V AC控制回路進(jìn)行了混接，直流和交流電回路沒(méi)有進(jìn)行分開(kāi)設(shè)計(jì)，推測(cè)交流電回路對(duì)于直流電有很大的干擾，產(chǎn)生干擾電壓導(dǎo)致直流回路故障燒毀板卡。

綜合以上的分析，得出全面的故障原因：直流和交流電共用電纜；皮帶保護(hù)裝置控制回路設(shè)計(jì)不合理。

3 針對(duì)電源故障提出的改進(jìn)解決方案

3.1 直交流電共用一根電纜的改進(jìn)解決方案

從前面故障的原因分析得知，皮帶機(jī)就地控制箱至開(kāi)關(guān)柜電纜包含110V直流分合閘控制回路的接線及交流220V皮帶縱向撕裂電源控制回路的接線問(wèn)題是導(dǎo)致故障發(fā)生的主要原因。根據(jù)查閱相關(guān)的資料和網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)，采用以下的改進(jìn)解決方案：（1）拆除斷路器輔助接點(diǎn)至皮帶電機(jī)就地控制箱接線（如圖2中的虛框顯示的部分）；（2）將就地操作箱內(nèi)控制回路中All直接引至A1；（3）給皮帶撕裂保護(hù)裝置單獨(dú)引出工作電源，即使其始終處于通電工作狀態(tài)，不隨開(kāi)關(guān)柜合閘和分閘而啟動(dòng)停止。這樣基本上可以消除直流、交流電壓等級(jí)沖突的相互影響。

圖2 改造后控制接線

3.2 控制回路設(shè)計(jì)不合理的改進(jìn)解決方案

當(dāng)皮帶電機(jī)啟動(dòng)指令發(fā)出時(shí)，開(kāi)關(guān)柜儲(chǔ)能器如果來(lái)不及儲(chǔ)能，以及有干擾電壓存在的情況下，開(kāi)關(guān)無(wú)法合閘。而開(kāi)關(guān)合閘指令發(fā)出，線圈長(zhǎng)期帶電致使合閘指令線圈燒毀，并引起綜合保護(hù)裝置操作板燒毀。為此，在負(fù)荷開(kāi)關(guān)合閘回路串接“未儲(chǔ)能閉鎖接點(diǎn)”（見(jiàn)圖3右上角橢圓圈畫區(qū)域），當(dāng)開(kāi)關(guān)未儲(chǔ)能時(shí)開(kāi)關(guān)合閘指令發(fā)出無(wú)效。

圖3 6kV電源開(kāi)關(guān)電氣改進(jìn)后的線路圖

4 改造過(guò)程及實(shí)踐運(yùn)行情況分析

4.1 改造過(guò)程分析

屯蘭選煤廠的主要設(shè)備都是采用的6kV電壓等級(jí)動(dòng)力設(shè)備，當(dāng)開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障跳閘時(shí)，需要做好6kV開(kāi)關(guān)設(shè)備檢修與皮帶機(jī)的運(yùn)行工作，這對(duì)維修人員提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在改造設(shè)計(jì)當(dāng)中，技術(shù)人員嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)過(guò)程，避免控制和動(dòng)力回路混合交叉的出現(xiàn)；嚴(yán)格按圖施工改造，交流、直流裝置電纜需有效隔離，降低維修和管理難度。

4.2 運(yùn)行情況分析

技術(shù)科對(duì)直交流電共用一根電纜和控制回路設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題改造后進(jìn)行了試運(yùn)行，從當(dāng)前的情況來(lái)看，工作穩(wěn)定。選煤廠C8B輸煤帶式輸送機(jī)控制運(yùn)行正常，各指示燈指示正確，無(wú)直流和交流電壓的混合問(wèn)題出現(xiàn)，各回路電壓正常，綜合保護(hù)裝置工作穩(wěn)定。試運(yùn)行半年期間皮帶機(jī)6kV開(kāi)關(guān)運(yùn)行正常，無(wú)一例綜合保護(hù)裝置燒損的情況出現(xiàn)。

4.3 效益分析

設(shè)備的更換和維修成本大大降低了，同時(shí)也避免了因故障導(dǎo)致的選煤廠的停工維修問(wèn)題的出現(xiàn)，大量節(jié)約了人力成本，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高了選煤廠產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

5 總結(jié)

本文主要是針對(duì)西山煤電集團(tuán)屯蘭選煤廠帶式輸送機(jī)電機(jī)電源開(kāi)關(guān)故障問(wèn)題進(jìn)行研究，分析故障發(fā)生的原因，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案。實(shí)踐應(yīng)用情況表明，試運(yùn)行半年期間皮帶機(jī)開(kāi)關(guān)運(yùn)行正常，無(wú)一例綜合保護(hù)裝置燒損的情況出現(xiàn)，此次改進(jìn)是成功的。公司技術(shù)部應(yīng)該著手對(duì)選煤廠主要設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)做一次全面的梳理，防止設(shè)計(jì)缺陷問(wèn)題的出現(xiàn)。