达建平

（西山煤电屯兰选煤厂，山西 古交 030206）

带式输送机承担着选煤厂煤矿物料的主要运输工作，必须做好其故障的维修和保养工作。西山煤电集团屯兰选煤厂带式输送机电机电源开关故障率非常高，不仅增加了设备的维修费用，更影响了带式输送机的工作效率。技术部要求对其故障原因进行查找，并提出相应的解决方案。

1 选煤厂输煤线路开关概况

屯兰选煤厂的带式输送机主要是将煤输送至煤仓处，再将经过分选、加工等流程后变成的原煤、块煤和矸石等产品输送到原煤仓，再供销售。几乎所有物料的运输都由带式输送机来完成。当前屯兰选煤厂的带式输送机采用的是“输送机电机→减速机→驱动滚筒→输送皮带”动力传递模式。带式输送机的电机采用的是抽屉式开关柜，由湖北翀源电气公司生产，配套着南京东大金智生产的WDZ-430EX电动机综合保护测控装置，开关柜结构设计采用DC110V 控制回路电压。

2 6kV开关故障现象及原因分析

2.1 6kV开关故障现象

选煤厂工作现场报告显示，从2016年7月至2017年6月期间，厂区内皮带机开关柜故障达到了15次之多，严重影响了选煤厂的作业。从现场的情况来看，电机电源开关跳闸后，WDZ-430EX电动机综合保护测控装置也处于失电状态，无法了解故障信息，一般只能采用更换故障板卡的方式进行维修处理。因无法明确故障点及原因，无法进行故障的处理，更换故障板卡尽管可以保障其正常运行一个阶段，但是后期还是会出现故障。几乎每月2次的电源故障给选煤厂正常的工作及经营活动带来了严重的影响。

机电供应科抽调精干力量，组织技术人员对该故障问题进行专项的维修处理，希望可以彻底解决该电源故障。技术人员在对该皮带电机开关故障进行多次检查后发现以下情况：从外观来看电源开关没有明显的异常损伤；开关合闸线圈有点发黑，发出较大的焦糊味道，检测其电阻为0.9Ω，相比正常值59.5Ω电阻降值较大，线圈表现出了烧熔；WDZ-430EX装置操作板印刷电路熔断，具体可见图1所示。

图1 故障后的WDZ-430EX保护装置板

查阅该皮带电机电气控制图发现，WDZ-430EX保护装置只参与控制回路的工作，保护装置操作板和开关柜合闸控制线圈通过控制线路进行联系，故障的烧损主要原因在开关柜控制回路中。根据上述情况基本推断是因为控制回路故障引发的皮带电机故障，排除了开关本体机械合闸机构和高压动力回路故障。

2.2 6kV开关故障原因分析

选煤厂的跳汰机、浮选机和大型振动筛都是采用同类型的电源开关及配套电气控制和保护回路，自2013年技改投产以来，其他同类型的电源开关设备运行基本稳定，无类似的故障发生，因此必须找出电源开关故障的原因，并对其进行相应的改造消除故障。从电源开关合闸线圈及保护装置的同型号问题着手，来进行对比分析研究发现，该皮带电机开关110V DC控制回路与皮带纵向撕裂电源220V AC控制回路进行了混接，直流和交流电回路没有进行分开设计，推测交流电回路对于直流电有很大的干扰，产生干扰电压导致直流回路故障烧毁板卡。

综合以上的分析，得出全面的故障原因：直流和交流电共用电缆；皮带保护装置控制回路设计不合理。

3 针对电源故障提出的改进解决方案

3.1 直交流电共用一根电缆的改进解决方案

从前面故障的原因分析得知，皮带机就地控制箱至开关柜电缆包含110V直流分合闸控制回路的接线及交流220V皮带纵向撕裂电源控制回路的接线问题是导致故障发生的主要原因。根据查阅相关的资料和网络文献，采用以下的改进解决方案：（1）拆除断路器辅助接点至皮带电机就地控制箱接线（如图2中的虚框显示的部分）；（2）将就地操作箱内控制回路中All直接引至A1；（3）给皮带撕裂保护装置单独引出工作电源，即使其始终处于通电工作状态，不随开关柜合闸和分闸而启动停止。这样基本上可以消除直流、交流电压等级冲突的相互影响。

图2 改造后控制接线

3.2 控制回路设计不合理的改进解决方案

当皮带电机启动指令发出时，开关柜储能器如果来不及储能，以及有干扰电压存在的情况下，开关无法合闸。而开关合闸指令发出，线圈长期带电致使合闸指令线圈烧毁，并引起综合保护装置操作板烧毁。为此，在负荷开关合闸回路串接“未储能闭锁接点”（见图3右上角椭圆圈画区域），当开关未储能时开关合闸指令发出无效。

图3 6kV电源开关电气改进后的线路图

4 改造过程及实践运行情况分析

4.1 改造过程分析

屯兰选煤厂的主要设备都是采用的6kV电压等级动力设备，当开关出现故障跳闸时，需要做好6kV开关设备检修与皮带机的运行工作，这对维修人员提出了严峻的考验。在改造设计当中，技术人员严格控制设计过程，避免控制和动力回路混合交叉的出现；严格按图施工改造，交流、直流装置电缆需有效隔离，降低维修和管理难度。

4.2 运行情况分析

技术科对直交流电共用一根电缆和控制回路设计不合理问题改造后进行了试运行，从当前的情况来看，工作稳定。选煤厂C8B输煤带式输送机控制运行正常，各指示灯指示正确，无直流和交流电压的混合问题出现，各回路电压正常，综合保护装置工作稳定。试运行半年期间皮带机6kV开关运行正常，无一例综合保护装置烧损的情况出现。

4.3 效益分析

设备的更换和维修成本大大降低了，同时也避免了因故障导致的选煤厂的停工维修问题的出现，大量节约了人力成本，降低了产品的生产成本，提高了选煤厂产品在市场上的竞争力。

5 总结

本文主要是针对西山煤电集团屯兰选煤厂带式输送机电机电源开关故障问题进行研究，分析故障发生的原因，并提出了相应的改进方案。实践应用情况表明，试运行半年期间皮带机开关运行正常，无一例综合保护装置烧损的情况出现，此次改进是成功的。公司技术部应该着手对选煤厂主要设备的电气控制系统做一次全面的梳理，防止设计缺陷问题的出现。