常永祥，張春龍

（潞安化工集團(tuán)李村煤礦，山西 長治 046600）

1 李村煤礦主扇風(fēng)機設(shè)備設(shè)置情況

1.1 風(fēng)機設(shè)置

李村礦井中央風(fēng)井風(fēng)機房內(nèi)安裝三臺同等能力的主通風(fēng)機，一用一備一檢修。風(fēng)機采用異步電動機驅(qū)動，風(fēng)機電動機采用高壓變頻器起動和調(diào)速。變頻器和風(fēng)機電動機為一拖一的驅(qū)動方式。主通風(fēng)機采用反轉(zhuǎn)反風(fēng)[1]。風(fēng)機變頻器由三臺AB 公司PowerFlex 7000 系列變頻器供電；高壓柜在主通風(fēng)機房配電設(shè)備，兩回電源引自地面110 kV 變電站不同母線，變電所內(nèi)安裝正泰電器KYN28A-12型中置式高壓開關(guān)柜14 面，GCS 低壓抽出式開關(guān)柜4 面，直流屏2 面，其主要參數(shù)如表1 所示。

表1 主通風(fēng)機技術(shù)參數(shù)表

李村煤礦南風(fēng)井風(fēng)機房內(nèi)安裝兩臺同等能力的主通風(fēng)機，一用一備。風(fēng)機采用異步電動機驅(qū)動，風(fēng)機電動機采用高壓變頻器啟動和調(diào)速。變頻器和風(fēng)機電機為一拖一的驅(qū)動方式。主通風(fēng)機采用反轉(zhuǎn)反風(fēng)。變頻器由兩臺上海ABB 公司ACS580MV 系列變頻器供電；高壓柜在南風(fēng)井主通風(fēng)機房配電設(shè)備，兩回電源引自南風(fēng)井變電所35 kV 變電站不同母線。風(fēng)機型號為FCZ No384500（Ⅱ）；葉輪直徑為3 800 mm；動葉片數(shù)為20；動葉調(diào)節(jié)范圍為43～80MPa；動葉調(diào)節(jié)方式為手動；轉(zhuǎn)速為747 r/min；風(fēng)量為4 800～39 500 m3/min；實際靜壓為4 759 Pa；軸功率為3 550 kW；通風(fēng)形式為抽出式；傳動方式為電傳動；配套變頻調(diào)速控制的交流鼠籠高壓異步電動機相數(shù)為三相；額定電壓為10 kV；電機功率為4 500 kW。

1.2 風(fēng)機控制

扇風(fēng)機配有調(diào)節(jié)風(fēng)機葉片角度的液壓站及給風(fēng)機和電機軸承潤滑油站，兩臺扇風(fēng)機的液壓站及潤滑站的冷卻共用一套水冷裝置。風(fēng)機制動裝置采用焦作制動器股份有限公司生產(chǎn)的CYZ2-630/E30 E112-S 系列，液動臂盤動式制動器，風(fēng)機另裝有自動開啟風(fēng)門的執(zhí)行器，且兩風(fēng)門之間通過自動閉鎖關(guān)系實現(xiàn)開閉，扇風(fēng)機配有SDJ-3B 震動檢測保護(hù)儀，實現(xiàn)對風(fēng)機運行過程中風(fēng)機震動智能化檢測。

扇風(fēng)機控制部分采用PYFK-1/2000型監(jiān)控系統(tǒng)，主控利用S7300 系列可編程序控制器實現(xiàn)對扇風(fēng)機的全面控制，并通過上位機來實現(xiàn)對扇風(fēng)機的實施監(jiān)控及全面顯示扇風(fēng)機的運行狀態(tài)和風(fēng)量、風(fēng)壓、電機電流等參數(shù)。兩臺扇風(fēng)機主控PLC 通過現(xiàn)場總線PROFIBUS 實現(xiàn)通訊[2]。通風(fēng)機電機配有WKLF-11型微機全控勵磁裝置，該裝置采用全數(shù)字?jǐn)?shù)勵磁調(diào)節(jié)，由兩個完全獨立自動通道互為備用，整個裝置具有啟動、無脈振，投勵無沖擊，運行可靠性高，操作維護(hù)簡單方便，故障檢測智能化等特點。兩臺扇風(fēng)機控制系統(tǒng)可采用通訊總線實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度、監(jiān)視與控制扇風(fēng)機的運行狀況。

2 抽風(fēng)機房主要快速切換裝置的設(shè)計

快速切換裝置在電源切除后工作線路失去電源，由于慣性保護(hù)電機在短時間內(nèi)將磁場能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，但各個礦井的電機容量和參數(shù)不同，電機之間的電磁能動交換情況各不相同，由于原動力和勵磁不同，殘壓的電幅值逐漸增大，在限定的階段內(nèi)使用備用電源，在保證電動機安全的同時又不降低電動機的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)快速切換。

2.1 抽風(fēng)機房快切裝置動作原理

SUE3000 快速切換裝置是根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)選擇最適合的切換模式，當(dāng)井下作業(yè)出現(xiàn)斷電后可以選擇快速切換裝置，SUE3000 最常用的切換方式是快速切換裝置，啟動快速切換裝置需要主線和備用線處在額定范圍內(nèi)，快速切換裝置要發(fā)出分合閘指令，SUE3000 快速切換裝置考慮到饋線的狀態(tài)和操作特點提供一個邏輯信號處理模塊，同時監(jiān)視相應(yīng)回路的低電壓，母線電壓和備用饋線電壓當(dāng)測量值在每次的快切啟動時就決定切換模式，雙饋線加母聯(lián)的布置方式如圖1 所示。快速切換裝置為單項操作，該裝置可以將工作電源作為備用電源，但不是備用電源作為工作電源，快切裝置無法實現(xiàn)兩條饋線同時合閘，這就要求在倒廠過程中要快速推出切換裝置，快速切換裝置的切換完全取決于電網(wǎng)的使用情況，在電網(wǎng)同時使用的前提下，實現(xiàn)兩個饋電的并列，從而實現(xiàn)快速切換[3]。

圖1 雙饋線加母聯(lián)的布置方式

2.2 抽風(fēng)機房快切裝置狀態(tài)現(xiàn)象及恢復(fù)步驟

1）快切動作現(xiàn)象：快切裝置面板上有紅燈亮；+AH2 進(jìn)線柜上分閘燈亮。

2）快切恢復(fù)步驟：確認(rèn)+AH2 進(jìn)線柜供電恢復(fù)→快切裝置撥至“退出”位置→+AH2 進(jìn)線柜上合閘方式撥至“就地”，合閘，再將合閘方式撥至“遙控”→+AH6 聯(lián)絡(luò)柜上合閘方式撥至“就地”，合閘，再將合閘方式撥至“遙控”→快切裝置撥至“投入”位置。

2.3 風(fēng)機快切運行方式

1）快切動作現(xiàn)象：快切裝置面板上有紅燈亮；快切裝置撥至退出位置；+AH11 進(jìn)線柜上合閘方式撥至“就地”，合閘，再將合閘方式撥至“遙控”；+AH6聯(lián)絡(luò)柜上合閘方式撥至“就地”，合閘，再將合閘方式撥至“遙控”；快切裝置撥至“投入”位置。

2）風(fēng)機自動方式切換步驟（以1 號到2 號為例對自動切換方式進(jìn)行說明）：檢查2 號風(fēng)機勵磁柜、各低壓柜電源已合閘；登錄風(fēng)機在線監(jiān)控系統(tǒng)；確認(rèn)在用1 號風(fēng)機葉片角度設(shè)定值為30°；依次將1 號風(fēng)機控制柜門上，運行方式：液壓站方式：潤滑站方式：轉(zhuǎn)化開關(guān)撥至自動位置（順序不能亂）；將2 號風(fēng)機控制柜門上，運行方式：液壓站方式：潤滑站方式：轉(zhuǎn)化開關(guān)撥至自動位置（順序不能亂）；將1 號風(fēng)機2 號風(fēng)機高壓正轉(zhuǎn)柜上合閘方式撥至遠(yuǎn)程；將1 號風(fēng)機2 號風(fēng)機葉片執(zhí)行器撥至自動；將1 號風(fēng)機下風(fēng)門執(zhí)行器自動按鈕蓋板壓?。ㄉ巷L(fēng)門執(zhí)行器不需要動），將2 號風(fēng)機上、下風(fēng)門執(zhí)行器自動按鈕蓋板壓??；有施工負(fù)責(zé)人匯報調(diào)度，接到調(diào)度指令后，操作人員在風(fēng)機監(jiān)控畫面上點擊1 號風(fēng)機停止按鈕，1號風(fēng)機按順序葉片角度回至17°，高壓正轉(zhuǎn)柜分閘，風(fēng)門關(guān)閉；確認(rèn)1 號風(fēng)機狀態(tài)已停機，監(jiān)控畫面2 號風(fēng)機準(zhǔn)備好指示燈亮，設(shè)置2 號風(fēng)機葉片角度26°，點擊2 號風(fēng)機啟動按鈕，2 號風(fēng)機按順序開啟，液壓站、潤滑站，打開風(fēng)門。高壓柜合閘，葉片角度自動升至26°，風(fēng)機切換完畢。

2.4 手動倒換風(fēng)機步驟

以1 號風(fēng)機動倒換到2 號風(fēng)機為例：觀察2 號風(fēng)機電源進(jìn)線柜+AH11 是否有點；確認(rèn)2 號風(fēng)機勵磁柜、低壓柜、主控柜均供電正常；開啟2 號風(fēng)機液壓站、潤滑站；調(diào)整1 號風(fēng)機葉片執(zhí)行器，將1 號風(fēng)機葉片角度回至17°；1 號風(fēng)機正轉(zhuǎn)柜+AH4 柜分閘；關(guān)閉1 號風(fēng)機風(fēng)門；開2 號風(fēng)機風(fēng)門；確認(rèn)2 號風(fēng)機葉片角度為17°；將2 號風(fēng)機電壓互感器柜+AH8 柜手車搖至工作位置；2 號風(fēng)機正轉(zhuǎn)柜+AH9 柜合閘；調(diào)整2 號風(fēng)機頁面執(zhí)行器，將風(fēng)機葉片角度調(diào)整為26°；觀察2 號風(fēng)機各項運行數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

通風(fēng)機是煤礦企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，對高瓦斯礦井的通風(fēng)尤為重要，是關(guān)系井下安全運行的主要設(shè)備，使用快速切斷電源裝置可以快速找出故障點，在切斷電源的同時快速恢復(fù)供電，可實現(xiàn)企業(yè)不停電、不停工、不停風(fēng)的目的，全面保障企業(yè)的安全生產(chǎn)。