煤矿选煤厂电气干扰分析及对策措施研究

赵乐琴

（阳煤集团二矿选煤厂，山西 阳泉 045008）

1 概述

阳煤集团二矿选煤厂位于二矿矿区的西南部，选煤厂下设七个队四个组（站），设计洗选能力为810万t/a。二矿选煤厂经过两次改扩建后形成了目前包括原煤储备和储存，重介—跳汰联合洗煤工艺，商品煤储装外运及由浓缩、过滤、压滤各环节组成的煤泥水处理系统构成的煤炭加工生产系统。随着二矿选煤厂后期机械设备的不断投入，在选煤过程中受电气干扰经常出现运输控制系统紊乱、PLC控制系统发出错误指令等，根据矿统计数据发现，2016年二矿选煤厂因电气干扰造成大型机械设备烧毁共计2台，集中控制系统紊乱调校5次，共计造成煤矿经济损失达70余万元，对此二矿选煤厂技术人员通过技术例会，分析选煤厂主要的电气干扰源，并根据实际情况提出了若干项合理的对策措施。

2 选煤厂主要电气干扰源分析

阳煤集团二矿选煤厂电气系统主要分为控制系统和动力系统两大类，在选煤过程中控制系统受电气干扰影响最大，如工业电视、通讯系统。仪表系统在受电气干扰后会出现噪音大、信号传递错误、通讯字节丢、动作指令错误等，严重影响着选煤厂安全高效选煤，对此二矿选煤厂技术人员通过技术研究分析了电器干扰主要类型。

2.1 电源类干扰

二矿选煤厂在出现设备故障采用大功率电焊机进行维修时，以及在重介选煤时泵类变频器都会产生高次谐波，高次谐波是对选煤厂电源系统产生干扰的重要根源，对选煤厂电网稳定性影响最大。而选煤厂中工业电视、调度通讯系统、PLC控制系统、仪表系统等控制系统都使用统一电网，且控制系统信号强度差，一旦电网受干扰源影响，会直接导致控制系统中设备信号波动，影响着整个选煤厂工业电视系统、通讯系统以及重介控制系统正常运行。虽然二矿选煤厂采用前端滤波器、电抗器对高次谐波进行过滤，但实际应用效果较差。

2.2 机械设备干扰

二矿选煤厂大型机械设备较多，如选煤机、跳汰机、重介质旋流器、高压开关、输送机等，这些大功率设备在运行状态下电气系统会产生不同频率的电磁波，这些电磁波会对调度通讯系统、仪表系统、PLC控制系统产生很大干扰，同时大功率设备在运转时会产生大的振动和噪音，从而对周边选煤设备产生很大的干扰。

2.3 射频类干扰

选煤厂采用的大功率电焊机和泵类变频器主要是通过动力电源及动力电缆实现运转的，动力电缆在通电状态下会发出射频，而二矿选煤厂内工业电视、通讯系统、集控系统的电缆与该动力电缆是混搭在一起的，该射频会对控制系统产生干扰，主要表现在工业电视信号失真、通讯噪音以及仪表数据不正常等，同时二矿选煤厂在几次设备维修采用大功率电焊机时，电焊机四周的电气设备也会受到干扰，特别是对PLC控制系统影响最大，经常出现PLC 执行模块无序动作和通讯中断现象。

3 选煤厂电气干扰对策措施

为避免因电气干扰造成选煤厂电气设备故障，影响选煤厂安全稳定选煤，阳煤集团二矿选煤厂根据干扰源类型，决定对电气干扰采用抑制干扰源和切断干扰源传播途径的方法进行防治。

3.1 抑制干扰源分析

（1）二矿选煤厂在泵类变频器前端安装一个线路电抗器，不仅可以抑制泵类变频器电源侧电压，同时可畸变泵类变频器产生的电流，从而降低对电源的干扰。该方法具有设备成本费用低、操作简单等优点，但是对高次谐波过滤作用不明显，虽然可通过调大电抗器的电抗值，但是很容易造成设备电压下降、出现故障等现象。

（2）为了进一步过滤高次谐波，选煤厂在泵类变频器前端安装LC无源滤波器，该滤波器通过调制可实现多级滤波，同时可以将有源补偿器安装到电源的并联电路上，通过源补偿器自身产生的反向电流对电源中正向谐波进行抑制。

（3）为了抑制射频类干扰，二矿选煤厂在电气设备周围安装抗射频干扰滤波器，从而可有效将主电源传导发射降低，降低射频类干扰，同时为了防止长度超过100m的泵类变频器非屏蔽动力电缆产生射频干扰，二矿选煤厂在电机和泵类变频器之间加装电抗器。

3.2 切断干扰源传播途径分析

（1）由于选煤厂共用的接地线是传播干扰能量的主要途径，所以为了切断这一干扰传播途径，二矿选煤厂将控制系统与动力系统极地分开安装，即将控制系统与动力系统极地安装在不同位置的接地极上，彼此作为一个独立的极地装置。

（2）为防止普通动力电缆产生射频干扰，二矿选煤厂引进了型号为 BYTO-2系列动力双重屏蔽电缆作为大型设备的动力电缆，如跳汰机、重介质旋流器等，该型号电缆外部为聚乙烯绝缘护套，内部为铜丝缠绕的铜包，从而可有效降低射频干扰。

（3）由于二矿选煤厂原工业电视系统及PLC通讯系统采用的是普通电缆接入，射频干扰大，通过技术研究后决定采用光纤接入，从而有效避免了射频干扰对信号系统的影响。

（4）为防止多组电缆混搭在一起造成射频干扰，二矿选煤厂通过技术研究决定将高压电缆、动力电缆与控制电缆、仪表电缆以不同的架桥分开走向，同时将工业电视系统电缆、PLC控制系统电缆、仪表信号系统电缆采用全线穿钢管的保护措施，可有效阻止射频干扰。

4 结语

阳煤集团二矿选煤厂通过技术例会，分析该矿选煤厂主要的电气干扰源，并通过技术研究提出了若干项对策措施，实践证明采取对策措施后，2017年1月至6月，二矿选煤厂未发生一起因电气干扰造成的选煤设备故障，大大提高了选煤厂选煤效率，降低了电气事故率，全年可为煤矿节约成本费用大约50万元，取得了显著的经济效益，为其他煤矿选煤厂电器干扰防治提供了有力的实践依据。