淺析顧橋礦南區(qū)空壓機吐油故障的解決辦法

張順

摘 要：顧橋礦是一個年產在1200萬噸以上的現代化礦井，顧橋礦南區(qū)做為顧橋礦的新采場，對于完成原煤產量等具有重大意義。顧橋礦南區(qū)現有6臺Ingersonll Rang（英格索蘭）型號為SSR M300-2S-HV高壓空壓機，擔負著南區(qū)的生產用風任務。控制系統(tǒng)為合肥萬邦自控制作，采用ControlLogix5000系列的PLC，使用RSLogix5000進行編程。吐油現象的出現的原因：由于Ingersonll Rang空壓機本機沒有和高壓主電機的保護器（過流及短路等的保護）對接，而控制系統(tǒng)對主機的控制由通訊方式完成，空壓機和高壓柜之間的連接由控制系統(tǒng)承接。高壓柜的南京中德NSP783（V3.0）保護器在檢測到二段過流時，經過1S延時作用與接觸器跳閘，并給控制系統(tǒng)一個故障脈沖觸發(fā)信號（40ms），但由于控制系統(tǒng)的巡檢周期為2s，控制系統(tǒng)沒有及時作用于本機SG控制器停機，空壓機低壓控制系統(tǒng)仍在運行，造成超冷油從空濾器吐出，對設備安全運轉造成隱患。基于這一吐油現象，對高壓柜綜合保護器和空壓機之間做出改進，讓高壓故障（包括1段過流、2段過流、低電壓等）發(fā)生時，保護器直接作用于Ingersonll Rang（英格索蘭）型號為SSR M300-2S-HV高壓空壓機的本機的SG控制器，使空壓機能夠及時可靠的停機，避免吐油，并且確保在空壓機高壓故障時可靠及時停機。取得了較好的安全技術和經濟效果。

關鍵詞：顧橋礦；故障；解決辦法

一、原系統(tǒng)存在的問題

顧橋礦南區(qū)壓風機房現有6臺Ingersonll Rang（英格索蘭）型號為SSR M300-2S-HV高壓空壓機。與2007年5月開始安裝，與2007年7月正式投入使用。（整個壓風設備系統(tǒng)由6臺Ingersonll Rang空壓機、合肥萬邦控制系統(tǒng)、賽力威KYN28A高壓柜、西門控低壓柜、浙江三辰直流屏等構成）。2008年6月，1號壓風機第一次出現吐油現象。當時高壓柜綜保（NSP783）顯示空壓機二段過流且保護動作跳閘，但空壓機本機SG控制器仍然執(zhí)行開機程序，低壓段仍在運行，造成空壓機冷卻油由空濾器吐出。吐油兩桶半左右（每桶19.8Kg），空濾器也損壞，必須更換。根據對空壓機及控制系統(tǒng)，高、低壓設備及原理分析吐油原因。由于Ingersonll Rang空壓機本機沒有對高壓主電機的過流及短路的保護，而控制系統(tǒng)對主機的控制由通訊方式完成。空壓機和高壓柜之間的連接由控制系統(tǒng)承接。對吐油故障進行還原，當時高壓柜的南京中德NSP783（V3.0）保護器在檢測到二段過流時，經過1S延時作用與接觸器跳閘，并給控制系統(tǒng)一個故障脈沖觸發(fā)信號（40ms），但由于控制系統(tǒng)的巡檢周期為2s，控制系統(tǒng)沒有及時作用于本機SG控制器停機，空壓機低壓系統(tǒng)仍在運行，造成超冷油從空濾器吐出。

二、系統(tǒng)集成改進方案

首先必須解決的是如何能夠在高壓故障（包括1段過流、2段過流、低電壓等）發(fā)生時，空壓機能夠及時可靠的停機，避免吐油。其次是必須動作可靠。既然故障原因是由于高壓柜NSP783（V3.0）保護器的保護跳閘信號為觸發(fā)信號，與控制系統(tǒng)的巡檢周期不匹配，那就必須找到解決這一問題的辦法。經過對NSP783（V3.0）保護器的的接線及原理的研究，決定利用保護器僅有的一個保護信號出口即（保護出口7），該出口為常開保持信號出口（C2-C3）。利用在高壓柜接線腔加裝一個施耐德220VDC直流繼電器KA1轉換后，將220VDC直流繼電器常閉接點直接串入空壓機的控制回路。這樣，在發(fā)生高壓跳閘保護時，保護器信號出口開點閉合，接通24V直流繼電器電源，繼電器常閉接點打開并保持，在高壓跳閘的同時，斷開空壓機的控制回路。從而從根本上杜絕了吐油事故的發(fā)生。在高壓綜合保護裝置NSP783（V3.0）保護器報故障的同時，空壓機SG控制器報控制電壓失去故障，在查出故障原因解決問題后，要重新開啟空壓機，必須在高壓柜NSP783（V3.0）保護器上復歸，同時在本機SG控制器上也必須復位，才能重新開機。這樣，不僅順利解決了空壓機吐油故障，更避免了空壓機在可能發(fā)生故障的狀態(tài)下帶病啟動造成事故，確保了空壓機的安全運轉。

三、實際使用效果

（1）充分利用現有資源，僅僅在每臺壓風機高壓柜加裝一個220VDC直流繼電器KA1，就成功解決這一問題，投資小，見效大。（2）由于該改進采用的是繼電器的硬接點來解決這一吐油問題，在發(fā)生故障查明原因并解決后，必須在保護器和本機都復位，才能重新開啟空壓機，這樣可靠的保證了動作的穩(wěn)定性。（3）在空壓機本機正常運行時，高壓柜保護器沒有檢測到異常動作時，加裝的220V直流繼電器KA1不得電，只有在保護動作時，保護器出口開點閉合，接通220V直流繼電器KA1電源，不會增加直流負荷。

結語：經過改進，顧橋礦南區(qū)空壓機沒有發(fā)生過類似故障，改進后的顧橋礦南區(qū)空壓機和高壓柜綜合保護器實現了空壓機的安全高效的運行，獲得了可觀的經濟效益，并且確保了礦井連續(xù)安全生產。這一改進還大大降低了空壓機超級冷卻油（進口）的損耗，延長空濾芯的使用壽命。實現經濟價值不菲。