選煤廠輸送機軟啟動電氣控制及故障分析

李曉婷

（大同煤礦集團大地選煤公司王村選煤廠， 山西 大同 037003）

引言

帶式輸送機作為我國大型洗煤廠主要的運輸工具之一，具有運輸距離長、運載量大、穩(wěn)定性強的特點，長距離或傾角較大的輸送機常常采用單電機或多電機驅(qū)動，為了確保輸送機的穩(wěn)定性，對電機功率進行合理的分配能夠防止電機啟動時對電網(wǎng)的沖擊，因此技術(shù)人員應(yīng)熟練掌握電機軟啟動方法，對發(fā)生事故進行分析并采取合理措施。

1 軟啟動電氣控制系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)

1.1 工作原理

輸送機軟啟動主要是利用變頻器控制液壓泵的轉(zhuǎn)速，從而達到改變液壓系統(tǒng)中液體油膜壓力的目的。通過液體油膜壓力改變輸出軸轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，通過這樣的方式來改變電機的啟動速度。

1.2 組成機構(gòu)

1）電機控制柜主要由以下部件組成：熔斷器、真空接觸器、電流互感器、顯示屏、高壓開關(guān)。電機控制柜的額定電壓為6kV。電機控制柜的低壓部分主要由以下部分組成：綜合保護器、電流表、顯示屏、繼電器、數(shù)據(jù)采集器。高壓柜能夠直接對電機進行啟停操作。

2）PLC控制柜的作用是對系統(tǒng)內(nèi)的潤滑泵和控制泵進行控制，并將各泵的控制情況實時顯示在屏幕上；PLC主要由以下部件組成：控制開關(guān)、PLC模塊、顯示燈、斷路器、保護裝置、變頻器、變壓器及接觸器。

3）就地控制按鈕箱安裝輸送機機頭處，可對輸送機進行遠程操控、啟動等功能，同時實現(xiàn)對輸送機的控制保護等作用；主要由以下部件組成：轉(zhuǎn)換開關(guān)、各類數(shù)據(jù)傳感器接受的信號（跑偏、斷帶、煙霧、過載）、顯示器、按鈕。

4）遠程上位機連鎖控制模塊主要由電池組、中央處理器、通訊控制器、遠程適配器等部分組成，連鎖控制模塊主要與PLC控制器連接，進行信號傳輸、命令發(fā)送等動作，可實現(xiàn)對輸送機聯(lián)鎖控制作用。

5）計算機監(jiān)控系統(tǒng)主要安裝在選煤廠集中控制室內(nèi)，監(jiān)控系統(tǒng)可對每一部輸送機運行狀態(tài)、保護裝置運行情況、輸送機運行時間、故障類型、故障處理情況進行監(jiān)控顯示[1-3]。

2 軟啟動電氣控制系統(tǒng)控制方式

帶式輸送機的啟動方式主要有以下三種：自動遠程控制、就地零位、就地手動。操作人員可以根據(jù)實際情況進行選擇。

1）就地零位：此位置輸送機完全處于停機狀態(tài)，檢修人員可以對設(shè)備進行檢修。

2）就地手動：此位置現(xiàn)場工作人員可以對輸送機進行調(diào)試。

3）遠程自動：此位置調(diào)度監(jiān)控人員可以遠程進行集中控制、設(shè)備連鎖控制、遠程啟停及遠程監(jiān)控。

4）輸送機急停按鈕主要有遠程按鈕和就地按鈕，遠程按鈕安裝在遠程操控室內(nèi)實現(xiàn)遠程控制作用，就地按鈕安裝在機頭處主要便于操作人員及時控制輸送機啟停動作；輸送機在工作時如發(fā)生故障后，能夠根據(jù)現(xiàn)場情況及時按急停按鈕將運輸機停轉(zhuǎn)。

5）故障復(fù)位按鈕：當(dāng)輸送機出現(xiàn)故障后，輸送機保護裝置及時對輸送機進行閉鎖動作，當(dāng)故障處理后通過故障復(fù)位按鈕清除監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)故障記憶，從而使輸送機再次啟動。

6）遠程自動啟動系統(tǒng)：工作人員可以利用計算機控制該系統(tǒng)，對設(shè)備進行控制，直觀顯示每一部輸送機運行情況以及聯(lián)鎖情況，當(dāng)確定無誤后可通過遠程按鈕直接啟動輸送機。

7）遠程自動停車系統(tǒng)：當(dāng)所有輸送任務(wù)全部完成后，操作人員在發(fā)出停機信號后通過按下計算機停機按鈕將輸送機停轉(zhuǎn)。

3 軟啟動電氣控制系統(tǒng)故障分析及處理措施

3.1 電機控制柜故障及處理

1）故障類型：輸送機運載量大，發(fā)生過流時保護裝置動作；電機發(fā)生短路事故后熔斷器燒損；真空接觸器觸頭弧光短路；斷路器小車板卡及整流裝置損壞；連鎖繼電器損壞及顯示器故障。

2）處理方法：檢修人員首先要對過載原因進行分析，如電機絕緣性下降需對燒損部件進行更換，更換的接觸器及顯示器要采購質(zhì)量有保障的設(shè)備。

3.2 PLC控制柜故障及處理

1）故障類型：PLC控制柜發(fā)生故障通常有接觸器、繼電器、變頻器、集控裝置以及各類傳感器。

2）處理方法：若接觸器、繼電器頻繁故障動作時，檢修人員要定期對其進行維修；變頻器與集控裝置常常由于接線不良造成事故，檢修人員要定期對接線腔進行緊固；對容易損壞的溫度及壓力傳感器的電阻元件定期更換。

3.3 就地控制按鈕箱故障及處理

1）故障類型通常有按鈕損壞、急停按鈕失效、轉(zhuǎn)換開關(guān)失效，這些故障都會導(dǎo)致機構(gòu)合不到位、機構(gòu)板卡。

2）處理方法：采用有資質(zhì)的廠家生產(chǎn)的按鈕，同時定期對箱內(nèi)的線路進行檢查，發(fā)現(xiàn)接頭有弧光短路或虛接時及時清洗更換，并對損壞的零部件進行更換。

3.4 聯(lián)鎖模塊故障及處理

1）故障類型：當(dāng)聯(lián)鎖模塊內(nèi)信號線路開裂、短路或松動時，會造成模塊內(nèi)輸出、輸入信號動作失效現(xiàn)象，導(dǎo)致輸送機出現(xiàn)聯(lián)鎖故障，

2）處理方法：檢修人員定期對模塊內(nèi)各類線路進行檢查、清理，若發(fā)現(xiàn)線路斷線、老化脫皮、破口等現(xiàn)象時需及時進行更換，發(fā)現(xiàn)信號不正?；蚴д鏁r要停機檢查。

3.5 監(jiān)控系統(tǒng)故障及處理

1）故障類型：監(jiān)控系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，主要表現(xiàn)為系統(tǒng)無法啟動、死機、系統(tǒng)動作失效、顯示無信號、軟件自動關(guān)閉或操作無響應(yīng)。

2）處理方法：安裝監(jiān)控系統(tǒng)的電腦不得安裝其他軟件，以防與監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生沖突，同時安裝殺毒軟件防止病毒進入監(jiān)控系統(tǒng)[4-5]。

4 應(yīng)用效果

2019年9月21日王村選煤廠對廠內(nèi)帶式輸送機安裝了軟啟動控制系統(tǒng)，截止2020年4月，通過6個月實際應(yīng)用效果來看，帶式輸送機安裝軟啟動控制系統(tǒng)后輸送機啟動時相對平穩(wěn)，啟動電壓及電流控制在設(shè)計允許范圍內(nèi)，解決了傳統(tǒng)帶式輸送機頻繁啟動時電機燒毀現(xiàn)象，保證選煤廠帶式輸送機安全穩(wěn)定運行，取得了顯著應(yīng)用成效。