選煤廠輸送機(jī)軟啟動(dòng)電氣控制及故障分析

李曉婷

（大同煤礦集團(tuán)大地選煤公司王村選煤廠， 山西 大同 037003）

引言

帶式輸送機(jī)作為我國(guó)大型洗煤廠主要的運(yùn)輸工具之一，具有運(yùn)輸距離長(zhǎng)、運(yùn)載量大、穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)，長(zhǎng)距離或傾角較大的輸送機(jī)常常采用單電機(jī)或多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為了確保輸送機(jī)的穩(wěn)定性，對(duì)電機(jī)功率進(jìn)行合理的分配能夠防止電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，因此技術(shù)人員應(yīng)熟練掌握電機(jī)軟啟動(dòng)方法，對(duì)發(fā)生事故進(jìn)行分析并采取合理措施。

1 軟啟動(dòng)電氣控制系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)

1.1 工作原理

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

1.2 組成機(jī)構(gòu)

1）電機(jī)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(jī)控制柜的額定電壓為6kV。電機(jī)控制柜的低壓部分主要由以下部分組成：綜合保護(hù)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(duì)電機(jī)進(jìn)行啟停操作。

2）PLC控制柜的作用是對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑泵和控制泵進(jìn)行控制，并將各泵的控制情況實(shí)時(shí)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(hù)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(jī)機(jī)頭處，可對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控、啟動(dòng)等功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送機(jī)的控制保護(hù)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(hào)（跑偏、斷帶、煙霧、過(guò)載）、顯示器、按鈕。

4）遠(yuǎn)程上位機(jī)連鎖控制模塊主要由電池組、中央處理器、通訊控制器、遠(yuǎn)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(jìn)行信號(hào)傳輸、命令發(fā)送等動(dòng)作，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送機(jī)聯(lián)鎖控制作用。

5）計(jì)算機(jī)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(duì)每一部輸送機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)裝置運(yùn)行情況、輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)間、故障類型、故障處理情況進(jìn)行監(jiān)控顯示[1-3]。

2 軟啟動(dòng)電氣控制系統(tǒng)控制方式

帶式輸送機(jī)的啟動(dòng)方式主要有以下三種：自動(dòng)遠(yuǎn)程控制、就地零位、就地手動(dòng)。操作人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

1）就地零位：此位置輸送機(jī)完全處于停機(jī)狀態(tài)，檢修人員可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。

2）就地手動(dòng)：此位置現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行調(diào)試。

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

4）輸送機(jī)急停按鈕主要有遠(yuǎn)程按鈕和就地按鈕，遠(yuǎn)程按鈕安裝在遠(yuǎn)程操控室內(nèi)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制作用，就地按鈕安裝在機(jī)頭處主要便于操作人員及時(shí)控制輸送機(jī)啟停動(dòng)作；輸送機(jī)在工作時(shí)如發(fā)生故障后，能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)按急停按鈕將運(yùn)輸機(jī)停轉(zhuǎn)。

5）故障復(fù)位按鈕：當(dāng)輸送機(jī)出現(xiàn)故障后，輸送機(jī)保護(hù)裝置及時(shí)對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行閉鎖動(dòng)作，當(dāng)故障處理后通過(guò)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(jī)再次啟動(dòng)。

6）遠(yuǎn)程自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)：工作人員可以利用計(jì)算機(jī)控制該系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，直觀顯示每一部輸送機(jī)運(yùn)行情況以及聯(lián)鎖情況，當(dāng)確定無(wú)誤后可通過(guò)遠(yuǎn)程按鈕直接啟動(dòng)輸送機(jī)。

7）遠(yuǎn)程自動(dòng)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(jī)信號(hào)后通過(guò)按下計(jì)算機(jī)停機(jī)按鈕將輸送機(jī)停轉(zhuǎn)。

3 軟啟動(dòng)電氣控制系統(tǒng)故障分析及處理措施

3.1 電機(jī)控制柜故障及處理

1）故障類型：輸送機(jī)運(yùn)載量大，發(fā)生過(guò)流時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作；電機(jī)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(duì)過(guò)載原因進(jìn)行分析，如電機(jī)絕緣性下降需對(duì)燒損部件進(jìn)行更換，更換的接觸器及顯示器要采購(gòu)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(dòng)作時(shí)，檢修人員要定期對(duì)其進(jìn)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(duì)接線腔進(jìn)行緊固；對(duì)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(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)合不到位、機(jī)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(shí)定期對(duì)箱內(nèi)的線路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)接頭有弧光短路或虛接時(shí)及時(shí)清洗更換，并對(duì)損壞的零部件進(jìn)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(hào)線路開裂、短路或松動(dòng)時(shí)，會(huì)造成模塊內(nèi)輸出、輸入信號(hào)動(dòng)作失效現(xiàn)象，導(dǎo)致輸送機(jī)出現(xiàn)聯(lián)鎖故障，

2）處理方法：檢修人員定期對(duì)模塊內(nèi)各類線路進(jìn)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(shí)需及時(shí)進(jìn)行更換，發(fā)現(xiàn)信號(hào)不正?；蚴д鏁r(shí)要停機(jī)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(wú)法啟動(dòng)、死機(jī)、系統(tǒng)動(dòng)作失效、顯示無(wú)信號(hào)、軟件自動(dòng)關(guān)閉或操作無(wú)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(shí)安裝殺毒軟件防止病毒進(jìn)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(duì)廠內(nèi)帶式輸送機(jī)安裝了軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)，截止2020年4月，通過(guò)6個(gè)月實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，帶式輸送機(jī)安裝軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)后輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)相對(duì)平穩(wěn)，啟動(dòng)電壓及電流控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，解決了傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)頻繁啟動(dòng)時(shí)電機(jī)燒毀現(xiàn)象，保證選煤廠帶式輸送機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，取得了顯著應(yīng)用成效。