煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)分析

蘇華興

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提升，社會(huì)對(duì)于煤炭等能源的需求量也越來(lái)越大，因此對(duì)煤礦生產(chǎn)效率的要求也越來(lái)越高。目前我國(guó)大多數(shù)煤礦均已實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)，因此加強(qiáng)煤礦生產(chǎn)機(jī)械電氣設(shè)備的調(diào)試是保證煤礦安全、順利生產(chǎn)的重要措施，該項(xiàng)技術(shù)操作相對(duì)便捷，在設(shè)備調(diào)試中還會(huì)降低生產(chǎn)成本，因此通過(guò)自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)可以優(yōu)化煤礦機(jī)械電氣設(shè)備的性能，提高煤礦機(jī)電設(shè)備整體的運(yùn)營(yíng)效益，提高煤礦生產(chǎn)的產(chǎn)能。文章主要針對(duì)煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)械；電氣設(shè)備；自動(dòng)化調(diào)試

中圖分類號(hào)：TD67 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）34-0149-02

Abstract： With the continuous development of China's economy and the continuous improvement of people's living standards， the demand for coal and other energy sources in society is also growing， so the requirements for coal mine production efficiency are becoming higher and higher. At present， most coal mines in our country have realized mechanized production， so it is an important measure to strengthen the debugging of electrical equipment of coal mine production machinery to ensure the safety and smooth production of coal mine， and the technical operation is relatively convenient. In the equipment debugging will also reduce production costs， so through automation debugging technology can optimize the performance of coal mine machinery and electrical equipment， we should improve the overall operating efficiency of coal mine mechanical and electrical equipment， and improve the production capacity of coal mine. This paper mainly analyzes the automatic debugging technology of electrical equipment of coal mine machinery.

Keywords： coal mine machinery； electrical equipment； automatic debugging

1 自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)在煤礦機(jī)械電氣設(shè)備中的作用

目前我國(guó)的煤礦電氣設(shè)備自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，主要是由于其具有以下優(yōu)勢(shì)：

首先，提高機(jī)械設(shè)備的適應(yīng)能力。煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化調(diào)試系統(tǒng)是信息技術(shù)與智能化技術(shù)的有機(jī)融合。要實(shí)現(xiàn)各類煤礦機(jī)械電氣設(shè)備的自動(dòng)化調(diào)試，就必須在相關(guān)設(shè)備上安裝傳感器，通過(guò)傳感器向控制中心發(fā)送設(shè)備的相關(guān)信息，可以實(shí)現(xiàn)信息發(fā)送的實(shí)時(shí)性，設(shè)備管理人員可以及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行情況，以做出對(duì)應(yīng)的控制指令，大大降低了煤礦機(jī)械設(shè)備故障率。其次，提高井下運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍?。我?guó)的煤礦儲(chǔ)藏量十分可觀，隨著煤礦行業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦業(yè)逐漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。但是在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，煤礦運(yùn)輸是阻礙煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要瓶頸因素，尤其是井下運(yùn)輸，因?yàn)槿鄙傧冗M(jìn)的井下運(yùn)輸設(shè)備導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)需要投入大量的人力物力，不僅工作效率低，而且也導(dǎo)致安全事故的發(fā)生率不斷升高。最后，提高了煤礦生產(chǎn)的監(jiān)管效率。由于煤礦的主要生產(chǎn)流程都是在井下完成，比如開(kāi)采、運(yùn)行，因此井下工作的監(jiān)管存在一定難度，管理人員不可能實(shí)時(shí)守在井下監(jiān)管各個(gè)環(huán)節(jié)。安全監(jiān)控系統(tǒng)為井下生產(chǎn)流程的安全生產(chǎn)提供了有效的技術(shù)支持，其包含網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)及工作人員監(jiān)控系統(tǒng)等，可以從各個(gè)方面對(duì)井下生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施全面監(jiān)控。

2 煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用

2.1 控制模式

煤礦機(jī)械高速運(yùn)轉(zhuǎn)，比如液壓設(shè)備、采煤機(jī)、通風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等，在計(jì)算其運(yùn)作效率的基礎(chǔ)上可以提高自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性及合理性，以保證將每項(xiàng)設(shè)備的作用充分發(fā)揮出來(lái)，以提高煤礦機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的安全性及可靠性。下圖1為某煤礦機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化調(diào)度示意圖：

2.2 差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)法在煤礦機(jī)械電氣設(shè)備中的具體應(yīng)用

計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展促使微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置在煤礦機(jī)械電氣設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用，相比其它保護(hù)裝置，微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置的各項(xiàng)保護(hù)功能均是通過(guò)數(shù)字算法實(shí)現(xiàn)的，因此具有接線簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、操作容易的優(yōu)勢(shì)，故在煤礦機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。微機(jī)型保護(hù)中，煤礦機(jī)械電氣設(shè)備系統(tǒng)的變壓器多采用11點(diǎn)接線方式，變壓器差動(dòng)保護(hù)常用Y/Y接線方法，這種接線方法很容易導(dǎo)致微機(jī)保護(hù)裝置兩側(cè)電流出現(xiàn)較大的相位差，為了消除這種相位差，一般會(huì)將定值整定在內(nèi)部軟件，然后再對(duì)相位差進(jìn)行校正。目前在實(shí)際生產(chǎn)中，通常在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來(lái)檢查其采樣精度及保護(hù)算法功能，常用的方法包括單相實(shí)驗(yàn)法及三相實(shí)驗(yàn)法。

下圖2為差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)接線圖。在下圖中，在Δ側(cè)分別加入A、C兩相電流即可做出A相的比例制動(dòng)曲線，A、C兩相電流之間的幅值相等，相位相差180°，再在Y側(cè)加入A相電流，并與Δ側(cè)的A相相位相差180°即可完成差動(dòng)保護(hù)的實(shí)驗(yàn)接線工作：

相比單相實(shí)驗(yàn)法，三相實(shí)驗(yàn)法的可靠性更高，因此如果條件允許盡量采用三相實(shí)驗(yàn)法，與上圖單相實(shí)驗(yàn)法不同，Δ側(cè)輸入的電流值相位與Y側(cè)輸入的電流值相位差并不是180°，具體見(jiàn)下表1：

當(dāng)然，煤礦生產(chǎn)中，單相實(shí)驗(yàn)方法與三相實(shí)驗(yàn)方法均可在數(shù)字式機(jī)電設(shè)備差動(dòng)保護(hù)中獲得可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，均可實(shí)現(xiàn)有效的差動(dòng)保護(hù)，煤礦要結(jié)合自身的實(shí)際情況選擇適用的方法。

3 電氣設(shè)備自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)的注意事項(xiàng)

煤礦機(jī)械電氣設(shè)備自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)應(yīng)用要注意以下幾個(gè)方面：

3.1 完善啟動(dòng)及操作作業(yè)模式及配置

電氣設(shè)備通常會(huì)通過(guò)自鎖的啟動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備啟停的控制，這個(gè)過(guò)程中，如果要保證調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)高效、多元的設(shè)備控制，必須要設(shè)置至少兩臺(tái)以上的電氣裝置及相關(guān)配件，才能保證煤礦安全生產(chǎn)順利進(jìn)行，因此煤礦電氣設(shè)備通常都具備自動(dòng)調(diào)節(jié)、手動(dòng)調(diào)節(jié)兩種控制模式。在自動(dòng)化調(diào)試工作中通常按照自動(dòng)化控制線路進(jìn)行，操作模式固定，如果設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)一些突發(fā)情況，這種機(jī)械化的控制模式就無(wú)法實(shí)現(xiàn)及時(shí)、有效的處理，因此需要配合手動(dòng)調(diào)度。如果發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備存在故障隱患，需手動(dòng)執(zhí)行緊急停機(jī)操作，待所有設(shè)備均處于停機(jī)狀態(tài)后，調(diào)試系統(tǒng)主控器會(huì)將故障位置精確定位出來(lái)，再結(jié)合設(shè)備的實(shí)際情況收集詳細(xì)的故障數(shù)據(jù)，確定故障發(fā)生原因，以為后續(xù)故障排除提供可靠依據(jù)。

3.2 積極引進(jìn)信息化技術(shù)

在煤礦機(jī)械電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，電氣設(shè)備的相關(guān)裝置、配套設(shè)施可能會(huì)出現(xiàn)信號(hào)燈顏色不統(tǒng)一、音色間調(diào)不同等，會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的故障判斷產(chǎn)生影響。并且電氣設(shè)備的系統(tǒng)內(nèi)部警示信號(hào)多通過(guò)數(shù)字信息技術(shù)進(jìn)行傳輸，虛擬的數(shù)字化技術(shù)易受到外界環(huán)境因素的干擾，比如設(shè)備自身的性能、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定性等，這些均會(huì)影響到電氣設(shè)備信息傳送的穩(wěn)定性，導(dǎo)致控制人員無(wú)法及時(shí)了解事故的發(fā)生情況。針對(duì)這種情況可以在信號(hào)回路中安裝狀態(tài)調(diào)整設(shè)備、儲(chǔ)存裝置等，可最大程度上減少自動(dòng)調(diào)試設(shè)備自身出現(xiàn)的線路故障及內(nèi)部系統(tǒng)故障。

3.3 改善供電系統(tǒng)

目前我國(guó)的礦用類型電氣設(shè)備所采用的供電回路電源包括交流220V、AC380V、直流24V等，煤礦在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中要結(jié)合自身的實(shí)際情況選擇適用的供電電源，比如要考慮礦區(qū)的地理位置、開(kāi)采流程、采空面等等，在確定供電電源后要增加各種保護(hù)措施，以保證供電回路的安全性。常用的供電系統(tǒng)保護(hù)裝置包括熱繼電器、整流組件、熔斷器、失壓線圈等，這些保護(hù)裝置可以形成一個(gè)可靠的供電電源保護(hù)系統(tǒng)，以減少煤礦生產(chǎn)過(guò)程中電源問(wèn)題導(dǎo)致的生產(chǎn)事故。總之無(wú)論采用何種供電系統(tǒng)，自動(dòng)化調(diào)試技術(shù)均要滿足煤礦機(jī)械電氣設(shè)備選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性的需求，盡量簡(jiǎn)化調(diào)試方法，減少不必要的人力、物力投入，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)保障整個(gè)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，煤礦產(chǎn)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，煤礦開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展也日新月異。煤礦電氣設(shè)備自動(dòng)調(diào)試技術(shù)主要應(yīng)用于煤礦機(jī)械電氣設(shè)備的控制與調(diào)試，是煤礦開(kāi)采中的不可取代的重要技術(shù)措施。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，煤礦設(shè)備工程人員要根據(jù)煤礦的實(shí)際情況、生產(chǎn)需求選擇合適的調(diào)試技術(shù)，以生產(chǎn)安全及生產(chǎn)質(zhì)量為基礎(chǔ)，遵循科學(xué)的理論依據(jù)，加強(qiáng)自動(dòng)化控制過(guò)程的管理，用科學(xué)的方法提高煤礦自動(dòng)化控制的生產(chǎn)效率。

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