|
新聞詳情
上自儀針對EML340連續(xù)采煤機(jī)電氣系統(tǒng)故障檢修和測試來源:煤機(jī)電氣系統(tǒng)官網(wǎng)作者:煤機(jī)電氣系統(tǒng)廠家
描?述:2020年7月10日上海儀表廠針對EML340 連續(xù)采煤機(jī)在煤礦巷道掘進(jìn)中常見的電氣系統(tǒng)故障,通過對電控系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)的介紹,討論電氣系統(tǒng)常見故障的種類、檢測診斷、解決方法,為 EML340 連采機(jī)的使用維護(hù)提供指導(dǎo),提高設(shè)備開機(jī)率,促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。 1、前言 近十年隨著煤礦采掘設(shè)備機(jī)械化、自動化技術(shù)的發(fā)展,中國煤炭科工集團(tuán)太原研究院研制的 EML340 連采機(jī)在陜西、內(nèi)蒙等礦區(qū)得到廣泛的應(yīng)用,積累應(yīng)用超過 100 臺,其廣泛的煤層適應(yīng)性,巷道掘進(jìn)的高效性,達(dá)到國際先進(jìn)水平。EML340 電氣控制系統(tǒng)比傳統(tǒng)的掘進(jìn)機(jī)設(shè)計復(fù)雜,自動化功能完善,對設(shè)備維護(hù)人員提出更多的要求,在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障而無法得到解決,造成設(shè)備停機(jī)。 EML340 連采機(jī)電控系統(tǒng)本身帶有故障診斷功能,可通過HMI 顯示內(nèi)容,進(jìn)行故障的排查,但由于各工作面使用工況不同,引起故障的原因也是多方面,檢測人員技術(shù)和經(jīng)驗不同,經(jīng)常造成故障無法正確診斷,找不到造成故障的根本原因,結(jié)合連采機(jī)多年使用情況,通過研發(fā)人員與售后人員的反饋信息,并結(jié)合連采機(jī)電控系統(tǒng)特點對連采機(jī)電控系統(tǒng)常見問題進(jìn)行分析,給對各種故障理論分析,并提出相應(yīng)的解決辦法,有助于使用者快速排除連采機(jī)電氣故障,提高設(shè)備的使用效率[1]。 1 EML340 連采機(jī)電控系統(tǒng)概述 EML340 型連續(xù)采煤機(jī)總裝機(jī)功率約為 600 kW,連采機(jī)電氣系統(tǒng)由 KXJ-500/1140E 隔爆兼本質(zhì)安全型電氣控制箱、BPB2×50/1140 礦用隔爆型低壓交流變頻器、ZH2-10 礦用本質(zhì)安全型變阻器、FBG-400/1140 礦用隔爆型電氣隔離箱、FJYS-40II 隔爆兼本質(zhì)安全型遙控接收機(jī)、XB-24 礦用隔爆兼本質(zhì)安全型顯示箱、CXB-36C 隔爆型操作箱及外部各種傳感器等組成。連采機(jī)電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 KXJ-500/1140E 隔爆兼本質(zhì)安全型電氣控制箱主要控制截割部、裝運機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu);BPB-2×50/1140 礦用隔爆型低壓交流變頻器控制牽引機(jī)構(gòu),實現(xiàn)割煤、裝煤、機(jī)器行走以及除塵等功能[2]。 2 連采機(jī)常見故障 2.1 主回路故障 主回路即電機(jī)控制回路故障,常見故障有電機(jī)啟動運行前的回路漏電閉鎖保護(hù)以及電機(jī)運行中的電機(jī)過載、過熱、缺相保護(hù),主回路的電氣保護(hù)功能為正常運行提供基礎(chǔ),確保主回路發(fā)生故障時及時切斷供電電源,保護(hù)設(shè)備及人身安全。 2.1.1 運行前檢測 漏電閉鎖保護(hù),操作箱發(fā)出“X 回路”啟動命令,主控箱 PLC接收“X 回路”啟動命令,PLC 數(shù)字量輸出模塊 Q 點閉合,綜合保護(hù)器相應(yīng)回路漏電閉鎖檢測單元繼電器吸合,漏電閉鎖檢測模塊檢測該回路接觸器輸出側(cè)到電機(jī)供電回路的絕緣狀態(tài),當(dāng)絕緣阻值低于 40 kΩ,主控 PLC 將中止電機(jī)啟動,同時 HMI 顯示器為提示“X 回路漏電閉鎖”;如絕緣阻值高于 40 kΩ,PLC 將驅(qū)動語音報警裝置預(yù)警“X 回路電機(jī)啟動,請注意”,報警結(jié)束后PLC 將驅(qū)動“X 回路”繼電器,使該回路接觸器線圈得電,接觸器吸合“X 回路電機(jī)”運行。漏電閉鎖故障檢測分析: (1)當(dāng)發(fā)生“X 回路漏電閉鎖”保護(hù)時,首先確定綜合保護(hù)器及 PLC 檢測的開關(guān)量輸入模塊是否完好,同時檢查檢測回路電纜是否有松動,可以通過切換 HMI 顯示界面,查看 PLC 漏電閉鎖檢測輸入點狀態(tài),PLC 輸入點狀態(tài)指示燈為“綠色”表明漏電閉鎖保護(hù)檢測回路正常;如果 PLC 輸入點狀態(tài)指示燈為“紅 色”,并且檢測回路電纜沒有松動,則是漏電閉鎖檢測模塊本身損壞,需更換新的檢測模塊。 (2)檢測回路通過 HMI 查看狀態(tài)正常,則漏電閉鎖故障可能是真實存在,可通過拆下接線盒內(nèi)接線柱的電機(jī)供電電纜,用2500 V 絕緣檢測搖表,分別檢測電機(jī)供電電纜到電機(jī)的絕緣,如果絕緣低于標(biāo)準(zhǔn)值,則打開電機(jī)接線盒拆下電纜,分別檢測電機(jī)對地及電機(jī)對地的絕緣組值,就可以確定是供電電纜的問題還是電機(jī)本身絕緣問題;此外電控箱接觸器輸出側(cè)到接線盒接線柱供電線路絕緣由于連采機(jī)長期工作在井下潮濕環(huán)境中,也會出現(xiàn)絕緣水平的下降,可在主腔和接線腔內(nèi)放置干燥劑,并定期更換[3]。 (3)按照上述檢測方法檢測,都會快速檢測到具體的故障原因,極少情況漏電閉鎖保護(hù)原因可能是主接觸器本身絕緣阻值低,或是主回路阻容吸引引起的漏電閉鎖保護(hù)。 2.1.2 運行中的故障 主回路電機(jī)正常啟動并運行,造成電機(jī)運行過程的停機(jī)的保護(hù),電機(jī)運行保護(hù)功能通過三相電流變送器檢測電機(jī)運行電流,PLC 實時采集,控制程序通過 PLC 采集電流對運行中的電機(jī)進(jìn)行狀態(tài)檢測,并做相應(yīng)的保護(hù)。電機(jī)過載保護(hù)分析: (1)電機(jī)過載保護(hù)原理,電機(jī)三相供電回路的電流變送器與PLC 模擬量擴(kuò)展模塊連接,電流變送器將電機(jī)實時電流值轉(zhuǎn)化成 DC 2~10 V 標(biāo)準(zhǔn)電壓值,PLC 模擬量擴(kuò)展模塊將采集的信號轉(zhuǎn)化成 PLC 可識別的數(shù)字理信號,通過反時限保護(hù)曲線,設(shè)置電機(jī)在 1.2 倍、1.5 倍、2 倍、3 倍等不同過載程序的保護(hù)時間。 (2) 造成電機(jī)過載保護(hù)的原因大部分是由于負(fù)載突變引起的,連采機(jī)的截割和裝運過程井刀過深,煤炭大理堆積到裝運鏟板,造成電機(jī)過載保護(hù)。 (3)無重載生產(chǎn)過程中出現(xiàn)過載保護(hù),可通過萬用表檢測電流變送器輸出電壓值是否正常,判斷電流變送器是否損壞,同時切換 HMI 顯示界面,查看 PLC 模塊量輸入模塊原始值,當(dāng)電機(jī)沒有啟動時變送器輸出 DC 2 V 電壓,HMI 顯示對應(yīng)數(shù)字量為6554,如果三個電流變送器檢測電壓值偏差過大,可能是電流變送器損壞,如果電壓值是 2 V 而 HMI 顯示的模塊量擴(kuò)展模塊數(shù)字與 6554 相差過大,則可能是擴(kuò)展模塊損壞。電機(jī)缺相保護(hù)分析: (1)電機(jī)缺相保護(hù)檢測硬件與電機(jī)過載保護(hù)相同,只是程序檢測算法不同,檢測原理是電機(jī)正常運行后,PLC 檢測三相電流變送器電壓值,通過程序算法,當(dāng)電機(jī)三相電流非常小一相小于三相電流平均值的 50%或電機(jī)啟動后某一相電流為零。 (2)缺相保護(hù)的原因,首先排查供電電源,確保前級供電開關(guān)的隔離開關(guān)、接觸器無故障,即連采機(jī)主控箱接受的三相電壓沒有缺相。排除供電缺相,當(dāng)主回路接觸器吸合電機(jī)運行,出現(xiàn)“X 回路缺相保護(hù)”,可通過萬用表檢測電流變送器輸出的電壓值,同時切換顯示界面查看電流變送器對應(yīng)數(shù)字量,判斷是否是電流變送器損壞,如果電流變送器正常,則造成電機(jī)運行缺相的原因可能是真空接觸器真空管觸頭不能可靠吸合,非常后還需要考慮電機(jī)本身問題[4]。 2.2 控制回路故障 控制回路主要包括 ELM340 連采機(jī)外圍弱電電氣元件,如ZH2-10 礦用本質(zhì)安全型變阻器、礦用隔爆型急停按鈕,F(xiàn)JYS-40II 隔爆兼本質(zhì)安全型遙控接收機(jī)、XB-24 礦用隔爆兼本質(zhì)安全型顯示箱、CXB-36C 隔爆型操作箱。 控制回路與 PLC 擴(kuò)展 IO 相連的器件檢測,可能過萬用表檢測線路是否可靠連接,如連采機(jī)上電后系統(tǒng)檢測正常且沒有急停按鈕按下,按“油泵啟”系統(tǒng)無響應(yīng),可用萬用表檢測操作箱“油泵啟”按鍵是否閉合,電纜是否損壞造成斷路。當(dāng)按鍵正常閉合,電纜可靠連接,PLC 輸入點指示燈不亮,則應(yīng)考慮PLC 擴(kuò)展模塊損壞;根據(jù)以往經(jīng)驗,PLC 損壞概率極低,控制回路故障大多數(shù)由于使用中造成電纜壓斷或電纜連接處的螺絲松動引起。 連采機(jī)牽引履帶變頻器正、反向信號分別由 ZH2-10 礦用本質(zhì)安全型變阻器的左、右手柄(電位計信號)經(jīng)電位計隔離柵轉(zhuǎn)換為電壓信號輸入到 PLC 的模擬量輸入端(左履帶信號線號為 102,右履帶信號線號為 103)。變頻器不行走時通過 HMI 界面切換查看手柄對應(yīng)的模擬量信號,手柄在中間位置時,模擬量輸入端的電壓為+5 V,左、右履帶輸入信號顯示約 13 800,前進(jìn)時變?yōu)?0,后退時變?yōu)?27 648,左、右履帶輸出信號顯示的變化范圍為 0 到 27 648。 3 故障的排查 根據(jù)近幾年 EML340 連采機(jī)電控系統(tǒng)故障統(tǒng)計來看,造成故障的原因多數(shù)是由于檢修不到位,使用過程中造成電纜斷裂,以及連采機(jī)截煤過程的振動引起電纜虛接、松動引起。排查電控系統(tǒng)故意原因首先能確保供電回路正常,然后根據(jù) HMI 顯示內(nèi)容逐步檢測電纜連接、相應(yīng)功能保護(hù)器件是否正常,可采用交換檢測的方法,把相同功能器件的連接進(jìn)行對換,可快速有效確定故障部件。 4 結(jié)語 通過對 EML340 連采機(jī)電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的介紹,結(jié)合現(xiàn)場使用情況的反饋,闡述連采機(jī)電控系統(tǒng)常見保護(hù)的功能檢測回路原理,對各種故障的原因進(jìn)行較詳細(xì)的分析,給出使用過程中電控系統(tǒng)故障的檢測方法,有利于維護(hù)人員對故障進(jìn)行快速定位,同時對煤礦其他采掘類設(shè)備的電控故障排查備有借鑒意義 上海儀表廠針對EML340連續(xù)采煤機(jī)電氣系統(tǒng)故障檢修和測試www.jssanchang.com
|