欠电流保护在排水系统中的应用.pdf

总第 1 6 1期 d o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 5— 2 7 9 8 ． 2 0 1 3 ． 0 1 ． 0 2 5 欠电流保 护在排水 系统中的应 用 郭永 明 ( 潞安环能股份公 司 五 阳煤矿 ， 山西 长治0 4 6 2 0 5 ) 摘要： 离心式主排水泵在排水过程中受水质、 真空度、 密封等影响， 经常出现不上水空开而烧坏水泵的现 象。依据水泵上水量与电流大小成正比的特性， 采用欠电流保护用作水泵的空载保护， 有效减少了水泵事 故， 保障了矿井的排水安全。 关键词： 排水系统； 水泵； 欠电流保护 中图分类号： T D 7 4 4 文献标识码： B 文章编号： 1 0 0 5 — 2 7 9 8 ( 2 0 1 3 ) 叭一 0 0 5 6 — 0 2 1 现阶段五阳矿水泵使用情况 水害是煤矿的五大 自然灾 害之一 ， 在矿井 的生 产过程中， 煤矿井下排水 系统对保证矿井正常生产 起着重要 的作用。近几年来 ， 随着五阳矿采掘作业 向矿井深部的推进 ， 井下排水 问题更成为制约煤炭 生产的关键因素。目前， 该矿井下排水系统主要由 中央泵房、 采 区泵房 、 工作面排水点三部分构成 ， 排 水系统的工作由水仓、 排水管路、 排水设备 ( 即水 泵) 完成。排水设备 出的问题 较多， 成为影响排水 的关键所在 ， 所 以排水设备的安全可靠 、 稳定运行对 矿井的安全意义重大。 1 ) 该矿 常用 的水泵 种类有风泵 、 离 心泵 、 潜 水泵 。离心泵有立式、 卧式、 单级 、 多级 、 单吸、 双吸、 自吸式等多种形式； 潜水泵大体上可以分为清水潜 水泵、 污水潜水泵、 泥浆潜水泵三类。在该矿的主排 水系统中主要使用矿用卧式多级离心泵 ， 主要型号 有 MD 4 5 0—6 0 x 7 、 MD 2 8 0—8 0 9 、 MD 4 5 0— 6 0 x 4， 配套功率分别为 9 0 0 k W、 1 0 0 0 k W、 5 0 0 k W， 电压等 级为 6 k V。采区排水点主要使用立式潜水泵 ， 主要 有5 5 k W、 3 7 k W、 2 2 k W、 1 5 k W 等 ， 电压 等 级 为 6 6 0 V。 2 ) 排水设备 的保 护系统。现使用 的水泵保 护主要是对电机的保护 ， 高压 电动机的保护 主要有 短路、 过负荷、 漏电、 欠过压保护等， 低压电动机的主 要保护有短路、 过载、 断相、 漏电等保护。保护功能 取决于控制开关的保护性能， 如： 一台 5 5 k W 的水 泵用 Q B Z 1 2 0开关控制， 1 2 0 开关综合保护就是对水 泵的所有保护。卧式水泵有的加装有轴温保护。 3 ) 水泵 的损害原 因分析。排 水设 备受环境 和水质的影 响， 损害的原因多种多样 ， 最常见的是水 5 6 泵进水管路堵塞 ， 水泵运行 中吸入 空气 ， 真空度下 降， 水泵空开造成 电机烧坏和水泵高温烧坏。因矿 用水泵属于高转速设备 ， 空运转就会造成摩擦 发热 温度升高而损坏零件， 并引起安全事故。在工作过 程中产生的高温， 主要靠自排水循环冷却， 水泵出现 不上水而不能及时发现将会烧毁电机或冷缸。 2 欠电流保护工作原理和技术参数 该矿现用欠电流保护为数字式交流欠电流继电 器 ， 其具有欠 电流保护功能 ， 兼作数字 式交流 电流 表。其工作原理和技术参数如下 ： 工作原理 ： 当检测的电流大于欠 电流设定值时 ， 欠 电流输出继电器吸合 ， 否则输出继 电器释放。欠 电流设定值通过面板按键设置 ， 设置范 围为测量范 围， 控制精度高。面板有欠电流指示灯， 内部有报警 蜂鸣器。自动捕捉被测电流的最大值和最小值并显 示。继电器复位有 自动和手动两种方式可选 ， 面板 有两种工作方式指示灯。面板上面窗口显示检测的 实际电流， 下面为设置窗口， 正常时显示欠电流设置 值。 技术参数 ： 配备专用 的穿心式 电流互感器 ， 被测 电流小于 5 A可不用互感器 ； 主机 电流测量误 差 ： ≤ 4 - 1 ％ ； 响应时间： ≤3 0 I l l s ； 输 出继电器触点 为 1 常开 1 常 闭 ( 带公共端 ) ， 容量为 7 A ／ 2 5 0 V A C或 7 A ／ 3 0 V D C( 阻性 负 载 ) ； 辅 助 工 作 电源 ： 7 5～ 2 6 5 V A C 或 7 0—3 6 0 V D C； 使用环境 一2 0— 6 0 c C， 相 对湿度 ≤8 5 ％； 功耗 ： ≤4 V A； 重量 ： <4 0 0 g ； 外形尺 寸 ： 9 6 mm 4 8 m m x 1 1 2 mr n 。 3 保护参数设置及调试 使用欠 电流保 护时， 可根据设备一次额定电流 收稿 日期 ： 2 0 1 2 -0 9 -2 6 作者简介： 郭永明( 1 9 7 5一) ， 男 ， 山西屯留人， 高级技师， 从事矿井供电工作。 2 0 1 3年 1月 郭永明： 欠日 l 流保护在排水系统中的应用 第2 2卷第1 期 选用保护型号， 范围在 1～ 1 0 0 0 A之间， 互I 墓 器与 该矿使用的济源 B G P 4 3— 6型开关安装在门板上， 保护配合的电流互感器二次额定电流要求 4 一 6 A， K B Z 8 0开关安装在本体底部。保护可捆绑和用螺 参数可调整精度 ， 以出厂设置为准 ， 如所配互? 蕊 器误 栓 固定 ， 保护外壳与开关带 电体接近 电气间隙距离 ， = 南 — T ； 国 一、 ， 盘 幸d j 譬 善柴 _nr n 厶 毒 具 士 壬丌甯 厶 复 士Ic ]匿亩 欠电流输出继电器的动作和被测电流变化的关 系如图 1 所示： O A 、 c段表示欠电流保护区【 欠电 流继电器释放， A 段欠电流继电器吸合。合理设置 H I ／ L O值可以避免在临界值的附近继电器的频繁动 图 1 欠 电流输 出继 电器 的动作 和被测电流变化的关系 4 保护接线安装 保护操作简单， 安装方便， 原理容易掌握。具有 煤矿电工工作经验 ， 高级工 以上人员都能安装调试。 保护正常使用时 ， 互感器二次测电流输入信号为 1 、 2 号端子， 欠电流保护3 、 4 、 5号为保护动作常开、 常 闭触点 ， 4号为公共端 。6 、 7 、 8号为备用触点 。9 、 1 0 号为保护工作 电源 。 5 欠电流保护的具体使用情况 1 ) 该矿在使用中， 由于欠电流保护体积较 小 ， 可直接放入水泵控制开关 内腔和开关接线腔内， 2 ) 实际操作过程中， 由于该矿井下使用开关 都带有两防锁 ， 安全规程 中也严禁带电开盖， 一般设 置保护为自复位， 防止保护断电后司机无法再次操 作水泵。由于不需要打开控制设备外壳， 不影响水 泵的正常开停和防爆要求 。 3 ) 现阶段该矿使用的高低压开关本身都具 有 电流采样功能， 一般都是通过穿心式电流互感器 采集电流信号 ， 短路 、 过流和欠电流保护都可以同时 采用原操作开关的电流信号用作对水泵的不同保 护。 4 ) 由于保护工 作 电源可采用交直 流两 种形 式， B G P系列高压开关电压互感器都有 1 0 0 V电源 可做保护工作， B K Z低压馈 电的控制变压器都有 3 6 V 、 2 4 V电源， 均可用做工作电源， 最大功率4 V A 的开关控制变压器 、 电压互感器都能承受。 6 结语 目前 ， 欠电流保 护在五 阳煤矿 6 0 0中央泵房 、 7 6 0 0运输巷排水点 实验运行一年多来 ， 能够可靠 、 准确地完成控制操作 ， 避免了多次事故 ， 取得了良好 的效果 ， 为五阳矿的长效安全生产打下了坚实 的基 础 。 [ 责任编辑： 常丽芳] s 刁 e $ 寻 $ s 刁 刁s s s e e s 刁 寻 寻 e $ 习 寻 ( 上接第3 4页) 大大降低了工人的劳动强度， 也使迎 头施工现场变得宽敞， 使工人的劳动环境得到了改 善。 6 ) 进尺大幅提高， 经济效益明显。使用该套 装备系统后 ， 基本实现两天三循环 ， 每循环进尺2 IT I ， 月进尺达到 了 8 5 m， 比原来提 高了一倍多 ， 为矿井 按期验收提供 了有力保障 ， 并且减少 了迎头作业人 员 的数量 ， 节约了开支 ， 经济效益明显。 6 结语 煤矿井下岩巷掘进受条件限制 ， 其快 速掘进技 术一直是该矿致力研究和改进的课题 。采用液压钻 车打眼、 挖掘式装载机配合转载机 、 胶带出矸 的光爆 锚 喷快速掘进技术后 ， 在坪上煤业得到了实际应用 ， 具有广泛的推广应用价值。 参考文献 ： [ 1 ] 宋俊生， 金学华． 岩巷掘进作业优化技术 [ J ] ． 中国煤 炭 ， 1 9 9 7 ， 2 3 ( 8 ) ： 2 3— 2 4 ． [ 2 ] 陈士海． 岩巷快速掘进爆破技术[ J ] ． 工程爆破， 1 9 9 8 ， 4 ( 3 )： 2 3—2 5 ． [ 3 ] 牛庆长． 长大隧道快速掘进机械配置 [ J ] ． 山西建筑， 2 0 0 8， 3 4( 1 6 )：3 4 6—3 4 7 ． [ 责任编辑 ： 常丽芳] 5 7