煤矿机电设备常见的故障及引起的原因分析.pdf
TECHNOLOGY AND INATION工业与信息化 科学与信息化2020年6月上 63 煤矿机电设备常见的故障及引起的原因分析 郭志义 付保书 潞安环能股份有限公司王庄煤矿 山西 长治 046031 摘 要 煤矿机电设备在煤矿安全生产中具有重要作用,而机电设备日常维护是保证煤矿机电设备安全正常运行的 重要工作。基于对日常机电设备维护工作经验的积累和总结,本文对煤矿机电设备常见的故障及引起故障的原因进 行总结分析。旨在为煤矿机电设备的日常维护提供经验交流。 关键词 煤矿;机电设备;维护;故障 煤矿井下机械设备大部分为电动机驱动,一旦控制电动机 的启动器、组合开关、软启动器、低压馈电开关、高压开关等 出现故障,则会造成机械设备不能运转,造成一系列设备不能运 行。如采煤机有故障,则运输机、皮带机都不能运行;通风机 不能运行,则整个掘进工作面无法工作;水泵不能排水,会淹没 工作面;绞车不能运转,则无法进行运输物料等等。造成这些电 气设备不能正常工作的启动器的原因一般有以下几种状况。 1 机电设备无电源影响 机电设备经常遇见的无电源情况分为以下几种 (1)上级开关未送电或跳闸。造成这种现象的有停 电、负荷方有故障、上级开关本身有故障。 (2)电源缺相。造成缺相的原因很多,有隔离开关接触 不良、接触器真空管距离调整不当、上级开关真空管损坏、电 缆线接头处虚接或烧断。即便控制变压器的一次侧接在另外两 相,开关能够正常起动,也会造成上级或本级开关保护动作跳 闸动作的先后与开关采用的保护类型、灵敏度有关系,如有甩 保护行为,则电动机会因缺相运行而烧毁)。 (3)熔断器损坏。通常指控制变压器一次和二次熔断 器,造成熔断器熔断的现象有熔断器容量规格选择小如设 计使用5A的熔断器用的是2A或更小,造成这种情况的原因是 熔断器外形规格尺寸相同,更换时没有注意标识,造成启动器正 常工作时熔断;控制变压器有短路现象,这种情况应查出短路地 点,如在绕组内部则需更换控制变压器;动力线路接线松动这 种情况会造成电压的波动,从而造成控制变压器一次熔断器熔 断,而且很难查出熔断器熔断的原因[1]。 2 机电设备的线路和电器原件故障 2.1 线路故障 一台(启动器)开关的正常工作,受主电路、主控回路、 辅控回路、控制回路、采样电路、信号及信号处理等回路影 响,一旦某个回路有问题,都有可能造成开关不能正常工作。 这些现象有接线松动(虚接)或脱落、接头氧化、接头压绝 缘胶皮、插头松动、控制线芯线断、按钮行程不够、接点(触 头)氧化接触不良、接点粘连断不开等现象。 2.2 电器元件故障 电器元件有一定的电寿命,受电压的波动、温度、湿度等 因素影响较大,也与机械有一定的关系。比如接触器或继电器 线圈通电后,由于铁芯受机械卡阻或铁芯锈蚀、气隙中有异物等 出现闭合不严现象,线圈电磁噪音大增,震动加剧,线圈电流增 大,时间一长,线圈温升超过额定值,从而出现线圈烧毁现象。 而线圈缠绕受工艺影响,本身有质量问题,受潮气侵蚀绝缘强度 下降、电磁噪音震动等,会出现匝间短路烧毁线圈或线圈断线不 通电现象。大部分开关都能工作在两种电压等级,如不能及时改 变控制变压器一次侧接线位置,也会造成开关不能正常工作 1140V电源接入控制变压器660V位置,励磁电流加大,轻则造成 变压器一次熔断器熔断,重则使变压器绕组烧毁;660V电源接 到变压器1140V位置,二次输出电压不足,有欠压保护的开关显 示欠压,开关拒动。无欠压保护的开关即便有时能够暂时起动, 运行中受到震动或线路上其他大功率设备起动影响,会出现运行 中“偷停”现象、也有出现继电器线圈烧毁现象。 3 环境影响 3.1 外界环境影响 井下空气潮湿,对电气设备影响较大,在地面摇测几百兆 欧绝缘电阻的开关、电缆等,运输到井下再摇测只有几十兆欧 甚至更低,随着并联支路的增多,绝缘电阻值更低。再遭受淋 水、潮气侵蚀,往往会使开关漏电闭锁或漏电保护器动作。潮 气侵入开关内部电子元件板或集成电路板,会造成显示器显示 错误,PLC误动作,轻者开关不能起动,严重时损坏(腐蚀) 电路板,造成永久损坏。所以,通常做法是在开关内部放置干 燥剂,并定期更换。有时电子元件受潮后,用热风机吹风进行 干燥也能使开关恢复正常工作。 3.2 人为因素 电器元件在更换、检修、维护过程中,工作人员粗心大 意,毛手毛脚,丢东拉西,不按标准操作也是造成故障的主要 原因。例如,某地面暖气片厂一部小溜接触器线圈烧毁,工作 人员在更换时没有查看更换的接触器电压等级,更换后依然不 能正常工作;某矿采煤机地面试机时,左、右截割电机运转正 常,牵引时上级开关发生漏电跳闸,原因是工作人员接电源时 接地线过长,牵引时地线晃动碰到电源接线柱引起跳闸;某工 作人员更换中间继电器时,误将JZ-6/2型当成JZ-4/4型更换 上,结果常开、常闭接点接反,造成开关不能正常工作;某工 作人员检修完采煤机电控箱,接线试机时,显示屏显示漏电闭 锁,原因是将工具遗忘在电控箱内、某维护工人清理开关内粉 尘时,将控制线拽脱,造成开关不能起动等等。所以,要求工 作人员检修、更换、维护电气设备时,一定要细致、耐心、干 标准活儿,以免造成故障扩大化。 4 结束语 造成井下设备不能正常运转的原因很多,首先要分清是电 气故障还是机械故障。如某工作面采煤机不能牵引,原因是牵 引减速器一轴断导致,属于机械故障。其次,还要熟悉供电系 统。某掘进工作面使用AM-50型掘进机,油泵电机、行走电 机、运输电机都能正常起动,一旦起动炮头电机则引起上级开 关跳闸。原因是给掘进机供电的移动变电站低压侧星/角转换连 接片松动导致。所以要正确判断故障所在。再者,负荷变化后 要及时对总开关进行正确整定。某掘进工作面增加2x90kW皮带 机负荷后,皮带机一起动便引起移动变电站低压开关跳闸,显 示屏显示短路故障,询问工作人员,说是已调整过整定,现实 情况是整定结果只显示在GOT显示屏,而未存入PLC。所以要 根据故障现象和开关的保护类型正确分析故障所在,才能及时 处理故障,确保安全生产。 参考文献 [1] 牛良琦.煤矿机电设备常见故障及维修方式分析[J].科技与企 业,201318272. 作者简介 郭志义(1970-),山西省长治市人,高级技师,研究方向煤 矿机电设备维修等。 科学与信息化 6月上 内文 -加更正.indd 632020/7/7 102036