矿用智能汉显馈电开关原理及常见故障处理探讨

赵志群

摘 要：当前，煤矿生产依托现代电子科技发展的便利，使得电气设备的安全保护及现代化水平不断提升。在矿用电气设备的应用上，矿用智能漢显馈电开关获得良好的使用应用效果。为此，文章对该型开关的工作原理进行简要分析，并且对该型开关使用过程中常见故障类型及相关的处理策略进行探讨，仅供参考。

关键词：馈电开关；原理；故障处理

0 引言

智能汉显馈电开关在现代矿产开发与生产中使用的比较普遍，该型开关具有过压、欠压、过载、短路、选择性漏电、瓦斯闭锁等诸多功能。然而实际使用上，该型开关也经常会出现一些常见的故障，需要相关人员采取相应的处理策略，以最大程度的发挥该型开关的功能。

1 原理

智能汉显馈电开关的核心保护措施借助了可进行编程的逻辑控制器（PLC），PLC中总共包括开关量输入、模拟量输入、继电器输出、RS485接口以及RS232接口[1]。控制器中包括操作按钮，在菜单项目中包括了定值调整、信息查询以及保护试验等。相应的监测系统所产生的数据可以借助通信接口进行数据的传输，使用上位控制机还可以实现“四遥”功能。PLC的抗电磁干扰能力以及抗谐波能力非常强，这也使得在控制器运行过程中，可以有效避免周围的变频器频繁产生谐波或者杂乱电磁波信号的干扰[2]。在进行三相电流、零序电流、三相电压、零序电压、系统电压以及绝缘电阻的信號采集时，可以减少转化成直流信号这一操作步骤，而是可以直接进入到芯片中，其中的保护器能够根据采集到的信号进行断路器的分合控制操作。逻辑控制器的模块中还加入了漏电以及短路等保护动作，这大大缩短了系统故障时保护工作的反应速度以及反应时间，同时在控制器中还加入了以往没有的漏电不跳闸试验，这也解决了进行漏电试验过程出现越级跳闸故障的情况。矿用智能馈电开关的电路图见下图。

2 常见故障及处理方法

2.1 F2保险烧断及故障不显示

故障：（1）将隔离开关闭合后，出现F2保险烧断。主要是在QL1的整流桥中，出现二极管被击穿的情况，这使得变压器二次侧出现短路，使得F2保险烧断[3]。（2）将按钮启动后，出现F2保险烧断。合闸线圈发生损坏或者匝间出现短路，对变压器的二次测出现短路，从而使F2保险烧断。（3）按启动按钮时，开关不吸合，并且相应的故障也没有显示。

处理方法：（1）将J1合闸继电器进行人为闭合，如果此时开关依旧不吸合，则进行以下排查工作：检查F2保险是否出现烧断的情况；变压器的正常输出电压是否为250V，如果不是正常输出电压，这需要观察F1侧的保险是否出现熔断的情况或者是否存在线头脱落及断线的问题；检查QL1的整流桥正负极是否接反或者有无正常电压输出；观察J1处的常开节点是否存在问题，合闸线圈是否出现损坏的情况等等。（2）如果进行人为闭合并且开关可以吸合，则可以做以下排查：检查电路中的F3保险是否存在熔断的问题；变压器的输出电压是否正常；辅助开关QF的常闭接点是否断开，使得正常吸合受限；启动按钮或者J1继电器是否出现损坏的情况；保护器是否遭到损坏，使得Q0.4接点经常处于常开的情况。

2.2 上级分馈掉电

故障：馈电开关的下级启动器在带电正常运行过程中，出现上级分馈掉电的情况，故障显示为分漏。

处理方法：（1）检查一下保护器中的零序电流是否为电流的整定值，如果整定值比较小，则可以将其调大，直至达到合适的值；（2）零序电流互感器如果出现异常的情况，并且零序电流出现跳跃的情况，则需要将零序电流互感器更换掉；（3）如果下级启动器的负荷线或者电气出现单相接地故障，则需要逐步进行排查。

2.3 保护器风电锁无法开启

故障：馈电开关保护装置中的显示风电为闭合状态，无法正常开启。

处理方法：使用开关过程中，显示风电闭锁可以采取以下排查步骤。（1）假设保护器的风电闭锁一直为常闭状态，并且短接2K2与2K3开关，如果开关不吸合，则可以认定为开关本身的故障[4]。如果开关吸合，则可以将短接线拆除，进行两种情况的排查：第一是将局扇开关常开接点进行短接，如果此时开关也可以吸合，则可以认定局扇开关在带电状态下无法闭合；第二是如果开关不吸合，则可以认定为风电闭锁接线出现断线的情况。（2）如果保护器的风电闭锁为常开，则可以将2K2与2K3断开，如果此时开关不吸合，则认定为开关本身故障。（3）新安装开关显示为风电闭锁，主要查看保护器的局扇开关节点是否为常开，如果是常开则应设为常闭，局扇开关接点为常闭则设置为常开。而设置若无问题，则应根据上述（1）的步骤进行故障的排除。

3 结语

矿用智能汉显馈电开关使用后，大大提高了矿产生产效率，并且在控制设备的引入过程中，通过不断提升机电工作人员的专业技能，及时发现控制开关中存在的故障，使得井下矿产开采构成的供电系统能够顺利进行，为安全、高效的自动化矿井生产奠定良好基础。

参考文献

[1]管振翔，王光生，姜涛，等.低压智能馈电开关漏电保护的故障分析与改造[J].工矿自动化，2013，25（3）：85-88.

[2]陈奎，程天华，彭伟光，等.馈电开关用电弧性单相接地保护方法的研究[J].电力系统保护与控制，2013，36（3）：107-111.

[3]黄鹤松，任程程，高翔，等.DFKG—2012型矿用低压馈电开关综合试验台设计[J].工矿自动化，2015，14（3）：28-31.

[4]吴静，陈国杰，吕俊廷.基于PLC的低压真空馈电开关智能综合保护器的设计[J].煤矿机械，2015，11（2）：38-40.

（作者单位：开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司）