屯兰选煤厂带式输送机电控系统改造研究

2018-11-01阳拥军

山东煤炭科技 2018年10期

阳拥军

(西山煤电（集团）有限公司屯兰选煤厂，山西古交 030206)

1 引言

在选煤厂中，带式输送机具有输送能力强、单机长度长、能耗低等优点，应用非常广泛。2015年，因技改原因对屯兰选煤厂的运输系统进行了相应的改造，期间对于胶带运输机的原电气控制系统进行了保留。后期运行过程中发现，原系统上位机监控系统的信号指示中，没有具体的停机故障原因的信号显示，加大了维修和管理的难度。公司技改科设立胶带运输机电控系统的改造项目，对皮带运输机启动方式进行改造，实现胶带机的保护指示与投切功能，降低设备故障率的发生。

2 带式输送机电控系统改造的原因分析

西山煤电集团屯兰选煤厂投产于1997年，至今已经历了2004、2009、2015年的多次技术改造。2015年的技术改造中，针对模块选煤厂新建的主厂房布置形式为单元模块化，其中也保留了原有的运输系统及相应的电控系统。后期运行过程中发现，带式输送机的急停、欠速、堵煤等保护的电位信号都可以在上位机中进行相应的分开显示。操作及维修人员能很快找到故障原因并及时进行维修处理。但是对于保留的原有运输系统的电气控制部分，上位机监控信号中有运行信号指示，但是对于保护运作却没有具体的原因信号显示。维修技术人员一直无法查找到皮带机的停机原因，进而进行相应的维修。降低了维修效率，同时也降低了设备的运行效率。

3 原有运输系统带式输送机电控系统研究

分析带式输送机的工作回路，主要的装置为隔离开关、断路器、熔断器、接触器、控制保护装置等（具体示意图如图1所示），工作电压为AC660 V。

从图1中可以看到，启动输送机时，接触器吸合，工作回路接通，电机设备进行工作转动。设备启动模式为两大类，生产作业时采用集中控制模式，全厂设备连锁启动；当设备处于故障或是维修状态时，采用就地控制模式，设备之间不连锁。在控制回路当中，主要是对接触器线圈的得失电进行控制来实现运输机的启动和停止，此时工作电压为AC220 V，具体的控制回路见图2所示。通过图2可以得知，控制回路当中按顺序排列为堵煤保护、跑偏保护、急停保护等电子元件常闭点。当点击启动按钮，接触器线圈得电，接触器吸合，胶带机启动。相反，点击停止按钮，输送机停止作业。

图1 带式输送机工作回路示意图

图2 原有带式输送机控制回路

4 带式输送机电控系统改造方案

4.1 控制系统设计方案

本次改造方案对于工作回路没有进行改造，主要针对接触器线圈的控制回路进行改造。工作回路的设计还是如图1所示，对接触器线圈的控制回路进行改造后，带式输送机电控系统示意图如图3所示。

图3 带式输送机电控系统接触器线圈改造后示意图

从图3中可以看到，1号、2号、3号和4号继电器统一安装在胶带机机头的控制箱内，指示灯、按钮、转换开关部分安装在控制箱箱盖上。当前以跑偏保护的工作原理来对其进行详细的分析。在图2原工作回路系统当中，使用跑偏保护常闭点，在图3改造回路系统当中，使用的是跑偏保护常开点，常开点之后联系着3号指示灯与3号继电器线圈。根据相应的设计原理，当跑偏保护动作时，常开点闭合，指示灯与继电器线圈得电，指示灯亮。反之，主触点断开，胶带输送机停止。

根据改造后的电控系统的作用原理，对于堵煤、急停、机尾停止等保护的作用原因都一样。通过上机位的信号显示可以明白地知道停机原因，这给后期的维修和管理提供了明确的指示。同时该控制回路还有优点，当有保护装备需要维修时，技术人员可以操作转换开关变常开点为常闭点，就可以正常启动设备运行。

4.2 启动方式的改造

技改人员还对电控系统的启动方式进行了改造，具体的启动方式改造如图4所示。

图4 改造后的带式输送机电动机启动方式

改造后的电控系统采用ATS48软启动器，施耐德电气公司生产。启动过程当中起动电流是以一定的斜率上升至相应的设定值，较好地解决电流冲击问题，对电网无冲击。同时也能减少相应的工作回路的控制，加强了对电动机的保护。该软启动器具有的启动控制调节功能能加强带式输送机的启动和运行。

5 改造后控制系统的应用效果分析

2016年1月，胶带运输机的电控系统改造完成，经过3个月的试运行，选煤厂胶带运输机运行正常稳定，控制系统具有保护动作指示功能。通过相应的信号显示，维修人员能准确地找到相应的故障发生点，避免了维修人员一一去查找故障原因，大大提高了维修的效率。同时对于保护电子元件故障，操作司机可以通过转换开关，立即恢复整个生产。整体上来讲，改造后的胶带运输机工作效率大大提高了，并产生了很好的经济利益。经计算，每年可节约材料费用、维修费用、人工费用共约50万元。该电控系统的改造仅仅只是增加了ATS48软启动器和回路中的保护指示、保护投切功能，成本投入非常之小。因此，给选煤厂节约了不少生产成本。