双电源双风机组合式真空电磁起动器的应用

2014-03-12王学梅WANGXuemei

价值工程 2014年4期

王学梅WANG Xue-mei

（中煤第五建设有限公司第四十九工程处，邯郸 056003）

（China Coal Fifth Construction Co.，Ltd.，NO.49 Engineering Division，Handan 056003，China）

0 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QBZ-200 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QBZ-80 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QBZ-200），动力总开关的电源侧接一台QBZ-80 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QBZ-200 的真空电磁起动器和3 台QBZ-80 的真空电磁起动器。传统的QBZ-200 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。

2 双电源双风机组合式真空电磁起动器工作特征

QBZ-4×120 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SDB-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DVP-14SS 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

QBZ-4×120 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103 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103 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

5.1 手动工作方式把钮子切换到手动位置，在STOP位置设置PLC 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，PLC 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PLC 确认主机故障后，备用风机停止运行，运行自动转上主风机。