双电源双风机组合式真空电磁起动器的应用.pdf

Va l u e Eng i n e e r i n g 61 双电源双风机组合式真空电磁起动器的应用 Th e Ap p l i c a t i o n o f Du a l P o we r Do u b l e Fa n Co mb i n e d Va c u u m El e c t r o ma g n e t i c S t a r t e r 王学梅 WAN G Xu e me i 中煤第五建设有 限公司第 四十九工程处 ， 邯郸 0 5 6 0 0 3 C h i n a C o a l F i f t h C o n s t r u c t i o n C o ． ， L t d ． ， N O．4 9 E n g i n e e r i n g D i v i s i o n ， H a n d a n 0 5 6 0 0 3 ， C h i n a 摘要 矿井工作面的局部通风是关系到采掘工作面安全的一个重要系统， 它能否正常运行， 对工作面的安全生产及作业人员的 生命安全起着重要的作用。因此， 为局部通风机提供可靠的供 电电源和保护装置非常重要。 Ab s t r a c t T h e l o c a l v e n t i l a t i o n o f mi n e wo r k i n g f a c e i s a n i mp o r t a n t s y s t e m r e l a t e d t o t h e s de ty o f mi n i n g w o r k i n g f a c e ， i f i t c a n run n o r ma l l y p l a y s a l l i mp o r t a n t rol e o n t h e s a f e t y p rod u c t i o n o f w o r k i n g f a c e a n d the l i f e s afe t y o f t h e w o r k e r s ．Th e r e f o r e ，p r o v i d i n g r e l i a b l e p o we r s u p p l y a n d p r o t e c t i o n u n i t o f l o c al v e n t i l a t o r i s v e r y i mp o r t ant ． 关键词 双风机双 电源； P L C自动切换 ； 应用 Ke y wo r d s d o u b l e f a n d u a l p o we r ； P L C a u t o ma t i c s wi t c h ； a p p l i c a t i o n 中图分类号 T M5 7 3 ． 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 6 4 3 1 1 2 0 1 4 0 4 0 0 6 1 0 2 O 引言 潞安矿业 集团 公司常村煤矿王村风井各采区工作 面采用分区通风方式，通风机为局部对旋轴流式通风机。 为保证检修和突然断电不给工作面通风造成重大影响， 工 作 面配备 主、 备 2台通风机。 平时运行主 风机 ， 当主风机 因 人为或故障停机时， 备用风机可以开启。但用传统的旧式 真空电磁起动器来控制主、 备风机的切换 ， 其外部接线方 式非常繁琐， 所需设备数量众多， 自动化切换程度低。 现以 我 项 目部 施工 的北 翼西轨 大巷投入 使用 的新 型双 电源双 风机 自动切换组合式真空 电磁起动器简单介绍其在掘进 工作面风 机供 电系统 中的应用。 1传统风机供电系统的现状和存在问题 以前工作面 的风机 供 电 电源均 采用 的是传统 的真空 电磁起 动器 ， 主、 备风机分别 引 自不同回路 的电源， 主风机 电源从采 区变 电所 分馈开关上 引出后 ，负荷侧接一台 Q B Z 一 2 0 0的真空电磁起动器作为控制主风机 电机的总开 关 ， 该开关的负荷侧再接两台Q B Z 一 8 0的真空电磁起动器 来直接控 制主风机 的一级 电机和 二级 电机 而备用风 机的 电源 引 自工作面 的动力总开关 型号一般 为 Q B Z 一 2 0 0 ， 动 力总开关的电源侧接一台Q B Z 一 8 0的真空电磁起动器来 直接控制备用风 机 电机 。 这样一来 ， 控制主 、 备 2台风机就 需 要 1台 Q B Z 一 2 0 0的真空 电磁起 动器和 3台 Q B Z 一 8 0的 真空 电磁起动器。传统的 Q B Z 一 2 0 0型真空电磁起动器 自 身只具有过载 、 短 路、 漏 电闭锁、 断相、 过压 等保护功 能， 要 配合断 电器 、 风 电闭锁 装置才能实现风 电闭锁和 瓦斯 电闭 锁功能 ， 而主 、 备风机 切换功能也只是半 自动化 ， 主风机停 机后 ， 可以延 时切换 到备用风机模 式运 转 ， 但主风 机可 以 恢复供风后， 要想从备用风机切换到主风机上还需人工切 换。而采用新式起动器 实现全 自动化切换 后 ， 将 比人工切 换的效率大为提高，而且新式起动器 自身就带有风电、 瓦 斯 电闭锁功 能。 作者简介 王学梅 1 9 7 0 一 ， 女， 河南信阳人， 机 电工程师， 2 0 1 3年 毕业 于 西安 建筑科 技 大学 ， 本科 学历 ， 研究 方 向为机 电技术。 2 双电源双风机组合式真空电磁起动器工作特征 Q B Z 一 4 x 1 2 0双 电源 双 风机 组 合 式 真 空 电磁 起 动器 以下简称起动器 作为一种对旋式风机， 在煤矿井下生产 过程 中得到广泛使用 ，实现采掘工作 面双风机双 电源， 以 主风机 为主的风机 自动切换装置。 该起动器 具有一体 式的 两个独立隔爆腔室， 检修时另一侧不带电， 进而在一定程 度上可以实现不停机检修。采用 S D B F智能化电动机综 合保护器 对起动器 实施保护 ， 采用先进 的微 处理 器 、 高 精 度 的数据 处理 及先进 的保护算法对保护器进行 处理 ， 进 而 在 一定程度 上具有 保护精度 高、 反应速 度快 、 操 作直观 简 便 的特 点。 对 自动切换 装置通过双 D V P 一 1 4 S S可编程逻辑 控制器 进行 处理 ， 同时两 台电机在一定程度上 可以实现延 时起动和切换 ， 一方面防止吹裂风筒， 另一方面降低了风 机起 动时对 电网 电压 的冲击。 3 双电源双风机组合式真空电磁起动器结构 通常情况下 ，起动器 由隔爆外壳和本体两部 分组成。 其 中 ， 左右两 个独 立的隔爆主腔 组成隔 爆外 壳， 隔爆外 壳 的上部后面是进出线接线腔 ， 主、 备机换相开关的操作手 柄 分别位于左 右 ， 共 有正、 停 、 反三档 ， 紧急停止 按钮设在 换相开关的操作手柄的下面。 开门时需要按下紧急停止按 钮 ， 同时将手柄 转到停的位 置 ， 并定位 槽内旋入联锁杆 ， 进 而打开 门。 通 常情况下 ， 前门为平移 式快开门结构 ， 并且 左 右各 有一 转动手把 ，抬起 右侧手把 向右转动为开左 门， 反 之为 关左 门。 4 外部电源供电设计 Q B Z 一 4 x 1 2 0双 电源双风机组合式真空电磁起动器的 两个 独立隔爆 腔 内电源侧 的接 线柱分接 来 自两 路不 同的 电源 ， 分别控 制主风 机和备 用风机。主风机 的电源来 自北 翼西轨大巷附近的 1 0 3采区变电所 为北翼各工作面供 电 “ 三专 ” 变压 器所 带的分馈开 关 ， 备用 风机 的 电源来 自 1 0 3采 区变 电所 动力变压器所带 的分馈开关。这样就 实现 了“ 三专” 和双风机双 电源， 保证一台风机检修时另一台风 机可正常运转且停 电时互 不影 响。 5 双电源双风机组合式真空电磁起动器在生产中的 应 用 6 2 价值工程 郭二庄矿通风系统优化改造 Th e Op t i mi z a t i o n a n d M o d i fi c a t i o n o f Ve n t i l a t i o n S y s t e m i n Gu o e r z h u a n g Co a l Mi n e 吴月春 WU Y u e c h u n 邯郸矿业集 团有 限公司郭二庄煤矿 ， 邯郸 0 5 6 3 0 3 Ha n d a n MI G G u o e r z h u a n g C o a l M i n e ， H a n d a n 0 5 6 3 0 3 ， C h i n a 摘要 邯矿集团郭二庄煤矿由于采区 生产地区的转移， 北风井和淮河沟风井所担 负的采掘工作面需风紧张。针对矿井通风 系统 存在的问题， 通过方案比较确定了 新建回风井优化通风系统的方案， 该方案实施后满足了用风地点的用风需求， 取得了良 好效果。 Ab s t r a c t Ha n d a n MI G G u o e r z h u a n g C o a l Mi n e d u e t o t h e t r a n s f e r o f mi n i n g p r o d u c t i o n a r e a ．t h e wi n d s t r e s s o f t h e e x c a v a t i n g w o r k i n g s u r f a c e o f t h e B e i f e n g we l l a n d Hu a i h e g o u we l l i s t e n s i o n ．Ai mi n g a t t h e e x i s t i n g p r o b l e ms o f mi n e v e n t i l a t i o n s y s t e m，b y the c o mp a r i s o n of s c h e me 。we d e t e r mi n e t l 1 e o p ti mi z a ti o n s c h e me o f n e w r e t u r n a i r s h a h v e n t i l a t i o n s y s t e m．a f t e r t l 1 e i mp l e me n t a ti o n o f the s c h e me ， i t me e t s t h e d e ma n d o f the w i n d f o r t h e w i n d l o c a t i o n ， a n d h a s o b t a i n e d g o o d e f f e c t ． 关键词 通风系统； 优化改造； 方案 Ke y wo r d s v e n t i l a t i o n s y s t e m； o p t i mi z a t i o n a n d t r a n s f o r ma t i o n ； s c h e me 中图分类号 T D 4 4 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 6 4 3 1 1 2 0 1 4 0 4 0 0 6 2 0 2 1 矿 井概况 邯矿 集 团郭二庄 煤矿位于 河北省 武安市城 北 ，井 田 北部 与北 侧的显德汪井 田和东北 侧 的章村 四井相邻 ， 南部 与云驾岭井 田相 隔 ， 西部 以 9号 煤露头 线为界 ， 东至各 煤 层- - 4 5 0 m标高。走向长 9 ． 5 0 ～ 1 0 ．5 0 k m， 倾 向宽 2 ． 5 5 - - 4 ．6 5 k in， 面积 4 5 ． 2 k m 。该矿为斜 井、 立井混合开拓 方式 ， 现 生产水 平 为 0 m和一 3 0 0 m 两个水 平 ， 均为采 区上下 山开 采。皮带 斜井为主提升， 辅助提升为立井。矿井现生产水平开采 2 煤 ， 最低 开采标高为一 4 5 0 m。 采用综合机械化采煤法。 矿井 作者简介 吴月春 1 9 8 4 一 ， 男， 江苏连云港人 ， 2 0 0 8年毕业于安 徽理工 大学安 全工程 专业 ， 助理 工程 师 ， 现在冀 中能 源邯 郸矿业集 团有 限公司 郭二庄 煤矿从 事 “ 一 通三 防” 技术管理工作。 通风 方式 为分区对角式 ， 通风 方法为抽 出式 。一水平 由东 斜 井、 四号立井进风 ， 五一风 井和淮河沟风 井回风 ； 二水平 主要 由马项 副井、 中央风 井和强皮斜 井进风 ， 北风井 回风。 矿井 总进风量 8 0 0 2 m 3 ／ m i n ， 矿 井总回风量 8 2 6 7 m 3 ／ mi n 。回 风风 井配备轴流对旋 式 主扇 ，型号均 为 B D K 6 5 6 一 №2 0 ， 其 中五 一风 井和北 风 井配备 电机 功率均 为 2 x 2 2 0 k W， 淮 河沟风 井为 2 x 2 0 0 k W。矿井 为瓦斯矿 井， 煤层 自燃 发火倾 向为Ⅲ类， 不易自燃。煤尘的爆炸指数 1 0 ％， 无爆炸危险。 2 矿井通风系统存在的问题 2 ． 1二水平南 翼 2 ． 1 ． 1进风线路太长 ， 通风阻力较 大。一水平七 采区 ， 自东斜 井至七采 副巷 ，进 风线路 4 8 7 5 m。 五一风 井风 量 2 3 2 0 m 3 ／ m i n ， 负压 3 8 0 0 P a 。 通风阻力较 大 ； 南翼采区 自马项 5 ． 1手动工作 方式 把钮 子切换到手 动位 置 ， 在 S T O P 位置设置 P L C开关。同时将主机起动按钮按下 ， 进而运行 主机一级 电机 ， 将主机停止按钮按 下 ， 运行 主机二级 电机 ， 将主风机 紧急停 止按钮按下 ， 主停 止运行 风机一 级、 二级 电机 5 - 2 自动工作 方式 5 - 2 ． 1在 自动状 态下 ， 主、 备 用风机 电源正常 ， P L C工 作 正常 ， 首 次起动 ， 主风 机优 先 工作 ， 按下 主风 机起 动 按 钮 ， 主风机一级 电机运 行 ， 延时 4 秒 主风机 二级 电机运 行 ， 备用风机 处于备 用状 态。 5 ． 2 - 2当主机 电源断开后 ， 延时 4 秒 ， 运行备 用风机一 级 电机 ， 再延时 4 秒 ， 运行备 用风机 二级 电机 ， 当恢 复主机 电源后 ， 停止运行备用风机 ， 延时 4 秒 ， 运行 主风机 一级 电 机 ， 再延时 4秒 ， 运行 主风机 二级 电机 ， 备用 风机 处于备用 状态。 5 _ 2 ． 3如果主风机发生故 障 ，那么主风机相 应 的故 障 指示灯 就会显示 变亮 ， 经过 4秒 的延时 ， 备 用风机 一级 电 机开始运行， 再经过 4秒延时， 备用风机二级电机开始运 行。这时， 对故障原因需要进行检查 ， 并且及时除故障， 然 后按下备用风机 的急停按钮， 确认已经排除故障， 然后再 按下备 用风机 停止按 钮。如 果备用风机运行过程 中 ， 发生 瞬时停 电， 停止运行备用风机 ， 延时 4 秒 后 ， 运行 主风机一 级 电机 ， 再延时 4秒后 ， 运行 主风机 二级 电机 ， 按下 备用风 机停止按钮 ， 进行相 应 的确认。 5 ． 3运行过程中， 如果主风机出现故障 ， 运行 自定切 向备 用风机 如果 没有排 除主风 机故 障 ， 一 直运行 备用 风 机 ， 排除主风机故障后 ， 必须按下主机停止 按钮进行确 认 ， 排除P L C确认主机故障后， 备用风机停止运行 ， 运行 自动 转上主风机。 6 结语 Q B Z 一 4 x 1 2 0双 电源双风机组合式真空电磁起动器不 仅具有传 统起动器的一般功 能 ，更 能独立实现风 电闭锁、 瓦斯 电闭锁和 主、 备风机 全 自动切 换 ， 符 合煤矿安 全规 程 对矿井局部通 风要 实现 三专两 闭锁和双 电源双 风机 自动 切 换 的要 求 ， 将逐步 成为矿建 二、 三期工 程掘进 工作 面局 部通风机供 电设备的主流。 参考文献 『 1 1 位 长河， 朱德 山． 煤矿掘进 工作 面供 风 的“ 三 专 ” 、 双 机 、 双 电源及 自动切换『 J 】 ． 采矿技术， 2 0 0 8 1 1 ． f 2 ] 张星 晃． 煤矿 井下 主用 、 备用局部 通风机 单双 日交替使 用 技术『 J 1 ． 科学之友， 2 0 1 0 1 2 ． 『 3 1 胡金辉， 韩恩典， 李志 坚， 陈小刚． 基于 P L C的三相感 应 电动 机综合测试系统『 J 】 ． 价值工程， 2 0 1 2 3 2 ．