井下故障

2024-12-12

井下故障（精选7篇）

井下故障篇1

0引言

什么是漏电故障呢?当中性点不接地系统中的一相、两相或三相对地总绝缘电阻下降到危险值以下时, 若发生一相接地故障, 漏电电流将很大, 会造成人身触电伤亡, 引爆瓦斯或煤尘, 引起火灾等重大事故。工作面漏电会引爆电雷管、造成人身伤亡事故。我们把这种事故称为漏电故障, 简称为漏电。

1我们首先来了解一下低压电网漏电会有什么样的危害

1.1漏电电流产生的电火花, 当其火花能量达到最小点燃能量0.25m J时, 如果漏电点的瓦斯浓度也在爆炸浓度范围内, 能引起瓦斯、煤尘爆炸。

1.2当人体触及一相漏电导体或漏电的外壳时, 流过人体的漏电电流大于极限安全电流30m A·s时, 可能造成人员伤亡。

1.3漏电电流如果超过50m A, 可能引爆电雷管, 造成人员伤亡。

1.4如果漏电故障不能及时发现和排除, 漏电故障长期存在, 可能扩大成相间短路, 造成更严重的危害。

2知道了低压电网漏电的危害, 就要预防, 怎样预防, 还要先了解一下通常造成低压电网漏电的原因

2.1电缆和电气设备由于长期过负荷运行, 使绝缘老化而造成漏电。

2.2运行中的电气设备受潮或进水, 造成对地绝缘电阻下降而漏电。

2.3电缆与设备连接时, 接头不牢, 运行或移动时接头松脱, 某相碰壳而造成漏电。

2.4电气设备内部随意增加电气元件, 使外壳与带电部分之间电气距离小于规定值, 造成某一相对外壳放电而发生接地漏电。

2.5橡套电缆受车辆或其它器械的挤压, 碰砸等, 造成相线和地线破皮或护套破坏, 芯线裸露而发生漏电。

2.6电缆受到机械损伤或过度弯曲而产生裂口或缝隙, 长期受潮或遭水淋使绝缘损坏而发生漏电。

2.7移动频繁的电气设备, 电缆反复弯曲使芯线部分折断, 刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。

2.8操作电气设备时, 产生弧光放电造成一相接地而漏电。

2.9电气设备内部遗留导电物体, 造成某一相碰壳而发生漏电。

2.10设备接线错误, 误将一相火线接地或接头毛刺太长而碰壳, 造成漏电。

2.11设备检修时, 因停、送电操作错误, 带电作业或工作不慎, 造成人身触及一相而漏电。

3如何才能有效预防漏电故障的发生?怎样才能有效避免漏电故障发生时可能造成的危害?

笔者认为, 要有效预防漏电故障的发生, 或有效避免漏电故障发生时可能造成的危害, 应做好如下几个方面的工作:

3.1工作面安装前, 要针对现场具体情况, 认真进行供电设计, 合理选择开关、电缆参数及型号;增减负荷时, 必须要到机电科电气管理组写《用电申请报告单》经专职人员或技术人员审批后, 严格按照审批要求选择开关及电缆。这样做可避免开关及电缆长期过负荷现象的发生, 开关与电缆的绝缘电阻才不会受到破坏, 从而在源头上防止了漏电故障的发生。

3.2工作面安装或增减负荷时, 要写停送电措施, 并经矿机电总工程师批准, 工作时要一人操作, 一人监护, 以防止工作过程中发生误操作行为, 工作结束送电前要进行详细检查, 以防止发生接错线或接线不合格或遗留工具等情况的发生。

3.3工作面安装或增减负荷时, 要严格按照质量标准化要求进行接线, 确保接线工艺、电气间隙、爬电距离符合质量标准化要求, 从而有效减少漏电等故障的发生。

3.4井下不再使用非真空电磁起动器, 按质量标准化要求使用真空电磁起动器, 以防止操作电气设备时, 因弧光放电而造成一相接地类型的漏电故障。

3.5电气设备及电缆在使用过程中, 一定要倍加爱惜, 不能出现挤压、碰撞、严重弯曲等野蛮作业行为的发生。设备使用是很重要的一环, 一定要教育职工树立爱惜设备的良好习惯。

3.6加强设备检修, 发现设备有发热或不正常温升情况时, 要及时打开设备进行检修, 如果接线柱有烧毁或损坏情况, 要立即更换处理, 如果接线松动, 要重新接线或紧固, 如果接线室内壁或缆线较脏, 一定要认真擦拭。定期对设备或电缆线接线线盒进行检修, 可有效预防漏电故障的发生。

3.7要有效预防漏电故障的发生, 坚持定期摇测设备及电缆的绝缘电阻是行之有效的办法。就象人做体验一样, 能够及早发现人体存在的问题, 从而达到防病的目的。定期摇测设备及电缆的绝缘电阻值, 发现绝缘电阻值较低时, 要及早采取措施, 有重点地进行检修, 即能有效预防漏电故障的发生。

3.8装设漏电保护装置, 当井下电网发生可能引起危险的漏电故障时, 能及时切除漏电线路或设备, 以防止事态的扩大。对于井下变压器中性点绝缘的供电系统, 目前常用的漏电保护原理有:附加直流电源检测、零序电流方向、旁路接地等。井下低压馈电线上, 必须装设检漏保护装置或有选择性漏电保护装置, 保证自动切断漏电的馈电线路。煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相等综合保护装置。

4漏电故障都有哪些类型, 如何查找?

漏电故障发生后, 漏电保护会动作并切断电源, 此时不能强行送电, 要查明原因, 积极处理, 故障处理后再送电, 严禁出现强行送电或甩保护送电现象。

漏电可分为集中性漏电和分散性漏电两种。

集中性漏电是指电网的某一处或某一点发生漏电, 而其它部分对地绝缘仍正常。分散性漏电是指某条线路的整体绝缘水平均降低到安全值以下。

4.1漏电的分类

4.1.1集中性漏电

(1) 长期的集中性漏电这种漏电, 可能是电网内的某台设备或电缆, 由于绝缘击穿或导体碰及外壳所造成。 (2) 间歇的集中性漏电这种漏电, 大部分发生在电网内某台设备 (主要是电动机) 或负荷端电缆, 由于绝缘击穿或导体碰及外壳, 在设备运转时产生漏电;还可能由于针状导体刺入负荷端电缆内产生漏电。 (3) 瞬间的集中性漏电这种漏电, 主要是由于工作人员或其它物体偶尔触及带电导体或电气设备和电缆的绝缘破裂部分, 使之与地相连;还可能操作电气设备时产生对地弧光放电所致。

4.1.2分散性漏电

(1) 某几条线路及设备的绝缘水平降低所致; (2) 整个电网的绝缘水平降低所致。

4.2漏电的查找方法

发生漏电故障后, 将各分路开关分别单独合闸, 如发生跳闸或闭锁, 为集中性漏电, 或不跳闸或不闭锁, 但各分路开关全部合上时则跳闸, 一般为分散性漏电。

4.2.1集中性漏电的查找方法

(1) 漏电跳闸后, 试合总馈电开关, 如能合上, 可能是瞬间的集中性漏电。 (2) 试合总馈电开关, 如不能合上, 再拉开全部分路开关, 试合总馈电开关, 如仍不能合上, 则漏电点在电源线上, 然后用摇表摇测, 确实在哪一根相线上。 (3) 拉开全部分路开关, 试合总馈电开关, 如能合上, 再将各分路开关分别逐个合闸, 如在合某一开关时跳闸, 则表示此分路有集中性漏电。

4.2.2分散性漏电的查找方法

若电网绝缘水平降低, 在尚未发生一相接地时, 继电器动作跳闸, 可以采取拉开全部分路开关, 再将各分路开关分别逐个合闸的办法, 并观察检漏继电器的欧姆表指数变化情况, 确定是哪一条线路的绝缘水平最低, 然后用摇表摇测。检查到某设备或电缆绝缘水平太低时, 则应处理或更换。

摘要：由于煤矿井下环境恶劣, 低压电网漏电故障比较多发, 本文介绍了井下低压电网漏电的危害, 结合自身实践经验, 对造成低压电网漏电的原因进行了详细分析, 提出了相应预防措施, 并针对漏电故障类型, 认真做好查找工作。

关键词：井下低压电网漏电危害,漏电原因,预防措施,故障类型,查找办法

一种井下配电网故障测距方法篇2

井下配电网的故障定位问题一直以来未得到有效解决,这与其自身特点有关:井下配电网多为6 kV单侧电源系统,采用电缆供电,单相接地故障发生的几率很高,且故障暂态分量比稳态分量大几十倍甚至更大,暂态波形畸变严重;馈线分支少、长度短,对测距精度要求高;煤矿井下环境条件特殊,要求电缆线路发生单相接地故障后迅速定位并予以排除。传统的故障测距方法如故障分析法、行波法等存在着测距误差较大、可靠性低等问题。因此,研究高性能的故障测距方法对于矿井的安全、经济运行至关重要。

径向基函数(RBF)神经网络具有唯一最佳逼近特性,且无局部极小问题,将其用于暂态零序电流小波包分解模极大值与故障点位置映射关系的逼近可获得良好效果,但另一方面,对于RBF神经网络隐含层节点中心、宽度的确定,通常的随机选取法、K-均值聚类法等存在初始中心的选择依赖于输入样本、只能得到局部最优解的问题。粒子群优化(PSO)算法作为一种新的智能优化算法,不仅具有全局寻优能力,且参数的调整简单易行,无需进行遗传算法的交叉、变异等操作,可更快收敛于全局最优解,同时防止出现完全寻优所发生的退化现象。但基本PSO算法参数为固定值,易发生早熟收敛且对于某些函数优化精度差。因此,本文将惯性权重模型和收敛因子模型相结合,提出一种改进的PSO算法,将其应用于RBF神经网络隐含层节点中心、宽度及隐含层与输出层连接权值的优化,并利用改进的PSO算法优化RBF神经网络(简称IMPSO-RBFNN)进行井下配电网单相接地故障测距。针对不同过渡电阻和故障点位置的仿真结果表明,IMPSO-RBFNN较之RBF神经网络能够获得更快的收敛速度和更高的测距精度。

1 小波包分析

小波包分析(WPA)作为小波分析的延伸,能够为信号提供更为精细的多层次划分,对多分辨分析(MRA)未细分的高频部分做进一步分解,并可根据被分析信号的特征自适应地选择相应频带,使之与信号频谱相匹配,从而提高时-频分辨率[1]。

定义子空间U $_{j}^{n}$ 为函数un(t)的闭包空间(n为频率参数,且n∈Z+,j为尺度参数),U $_{j}^{2 n}$ 为函数u2n(t)的闭包空间,并令un(t)满足如下双尺度方程:

${\begin{cases} u_{2 n} (t) = \sqrt{2} \sum_{k \in Ζ} h (k) u_{n} (2 t - k) \\ u_{2 n + 1} (t) = \sqrt{2} \sum_{k \in Ζ} g (k) u_{n} (2 t - k) \end{cases} (1)$

式中:g(k)=(-1)kh(1-k),k为平移参数,称序列{un(t)}为关于序列{h(k)}的正交小波包。

令频率参数n=2l+m(l=1,2,…;m=0,1,…,2l-1),则有小波包函数:

$Ψ_{j, k, n} (t) = 2^{- j / 2} Ψ_{n} (2^{- j} t - k) (2)$

式中:Ψn(t)=2l/2Ψn(2lt)。

由此可知,小波包函数除了包括尺度参数j和平移参数k以外,增加了频率参数n,正是这个频率参数使小波包可以将小波变换中的高频部分继续分解,使得小波包克服了小波时间分辨率高、时-频分辨率低的缺陷[2]。

2 RBF神经网络理论

RBF神经网络是由1个隐含层(径向基层)和1个线性输出层组成的前向网络。隐含层采用径向基函数作为激活函数,它是局部分布的、对中心点径向对称衰减的非负非线性函数,常用的径向基函数为高斯函数。隐含层神经元的输入/输出关系如图1所示。

隐含层第i个(i=1,2,…,m)神经元的输入为

$n_{i} = \sqrt{\sum_{j = 1}^{n} (Ρ_{j} - w_{j i})^{2}} b_{i} (3)$

式中:Pj为输入量;wji为输入层神经元j与隐含层神经元i的连接权值;bi为阈值。

隐含层第i个神经元的输出为

$g_{i} = \exp [- \frac{(| Ρ - w_{i} | b_{i} - c)^{2}}{2 σ^{2}}] (4)$

式中:σ和c分别为隐含层第i个径向基函数的宽度和中心。

RBF神经网络的输出为隐含层神经元输出的线性组合,即

$y = \sum_{i = 1}^{m} w_{i} g_{i} + θ (5)$

式中:θ为输出层神经元的阈值。

RBF神经网络的学习算法分为2个步骤:① 对输入样本进行聚类,求出隐含层各节点的中心和宽度;② 训练由隐含层至输出层的权值,权值的求解为线性优化问题,可采用最小二乘法得到。在满足误差精度的前提下,应尽可能少地选取隐含层径向基函数的中心向量,并寻求最佳径向基函数参数[3]。本文利用改进的PSO算法获得最佳RBF神经网络参数,以期提高网络的学习性能。

3 PSO算法

3.1 基本PSO算法

PSO算法是一种基于迭代的全局优化搜索方法,其假定每个优化问题的解均为搜索空间的“粒子”,各粒子存在一个适应度函数和决定其飞翔方向及距离的速度,最优解通过若干轮迭代求得。

采用式(6)表示粒子每轮的更新行为:

${\begin{matrix} v_{i} (t + 1) = & v_{i} (t) + c_{1} r_{1} [p_{i} (t) - x_{i} (t)] + \\ c_{2} r_{2} [p_{g} (t) - x_{i} (t)] \\ x_{i} (t + 1) = & x_{i} (t) + v_{i} (t + 1) \end{matrix} (6)$

式中:vi为粒子速度;xi为粒子位置;c1,c2为加速常量;r1,r2为[0,1]区间内的2个随机数;pi为个体最佳解位置;pg为群体最佳解位置。

粒子群初始位置和速度随机产生后,通过式(6)进行迭代,直至找到满意的解[4]。

3.2 改进的PSO算法

Shi和Eberhart为了解决基本PSO算法在对某些函数进行优化时可能出现的精度下降问题,提出惯性权重模型,将粒子速度的更新式记为

$\begin{array}{l} v_{i} (t + 1) = w v_{i} (t) + c_{1} r_{1} [p_{i} (t) - x_{i} (t)] + \\ c_{2} r_{2} [p_{g} (t) - x_{i} (t)] (7) \end{array}$

式中:w为惯性权重,在迭代过程中根据进化代数动态调整,使之随代数的增加逐渐减小,从而提高搜索效率。w的调整由式(8)确定:

$w = w_{\max} - \frac{w_{\max} - w_{\min}}{Ν_{\max}} Ν (8)$

式中:wmax,wmin分别为w的最大值、最小值;Nmax为最大进化代数;N为当前进化代数。

为了更有效地控制粒子速度,使PSO算法实现全局性与局部性的统一,Clerc又提出了收敛因子模型,引入收敛因子后的粒子速度的更新式为

$\begin{array}{l} v_{i} (t + 1) = k {v_{i} (t) + c_{1} r_{1} [p_{i} (t) - x_{i} (t)] + \\ c_{2} r_{2} [p_{g} (t) - x_{i} (t)]} (9) \end{array}$

式中:k为收敛因子, $k = \frac{2}{| 2 - φ - \sqrt{φ^{2} - 4 φ} |} ‚ φ = c_{1} + c_{2} ‚ φ \geq 4^{[5]}$ 。

本文将惯性权重模型和收敛因子模型相结合,得到的粒子速度的更新式为

$\begin{array}{l} v_{i} (t + 1) = k {w v_{i} (t) + c_{1} r_{1} [p_{i} (t) - x_{i} (t)] + \\ c_{2} r_{2} [p_{g} (t) - x_{i} (t)]} (10) \end{array}$

并将粒子的适应度函数值进行递增排序,依据排序结果选取前半部分粒子的当前位置和速度替换为后半部分粒子的位置和速度,并保持后半部分粒子的个体极值不变。改进的PSO算法既能保证算法的收敛性,加快收敛速度,又提高了求解精度。

4 改进的PSO算法优化RBF神经网络的步骤

(1) 粒子群初始化。随机产生m个粒子,设当前进化代数t=1,随机产生各个粒子的初速度v1,v2,…,vm及粒子的位置x1,x2,…,xm(即聚类半径r1,r2,…,rm的值),各个粒子个体最优值pi的初值为聚类半径ri的初始值。

(2) 对于m个相异的聚类半径,通过最近邻聚类算法训练分别得到m个RBF神经网络的聚类个数和隐含层中心矢量。计算径向基函数的方差(宽度),并根据最小二乘法得到隐含层至输出层权值,由此可获得RBF神经网络的预测输出y*。

(3) 求得各个粒子的适应度值。适应度函数定义为 $f (r) = \sqrt{\frac{\sum_{i = 1}^{m} (y_{i} - y_{i}^{*})}{m}}$ 。

(4) 比较各个粒子当前的适应度值f(ri)与其所经历最佳位置适应度值f(pi),若f(ri)<f(pi),则pi=ri;比较每个粒子当前的适应度值f(ri)与群体经历最佳位置的适应度值f(pg),若f(ri)<f(pg),则pg=ri。

(5) 依据式(6)、式(10)更新粒子的位置和速度,得到新一代种群。速度的调整应满足式(11):

$v_{i} = {\begin{matrix} v_{\max}, & v_{i} > v_{\max} \\ v_{\min}, & v_{i} < v_{\min} \end{matrix} (11)$

(6) 若达到最大进化代数,则算法结束,返回当前群体经历最佳位置pg(作为最优r值),转至步骤(7),否则,令t=t+1,转至步骤(2)。

(7) 由r值得到RBF神经网络输出结果,并依据最近邻聚类算法得到RBF神经网络最优参数。

5 基于IMPSO-RBFNN的井下配电网故障测距

5.1 井下配电网单相接地仿真

利用Simulink仿真软件建立井下配电网仿真模型(图2),得到故障情况下的暂态零序分量波形。简化模拟深井供电系统中井下中央变电所分别对采区、移动变电站、主水泵及井底车场低压动力负荷供电。其中,进线电缆(Inline)采用YJV42,其正序电阻R1=0.078 Ω/km,零序电阻R0=0.106 Ω/km,正序电感L1=0.27 mH/km,零序电感L0=1.223 mH/km,正序电容C1= 0.695 μF/km,零序电容C0 =0.358 μF/km。配电电缆(Line)为YJV32,采区电缆(Mineline)、负荷电缆(Loadline)采用矿用移动屏蔽橡套软电缆UPQ,其正序电阻R1=0.02 Ω/km,零序电阻R0=0.196 Ω/km,正序电感L1=0.516 mH/km,零序电感L0=3.98 mH/km,正序电容C1=0.308 μF/km,零序电容C0=0.203 μF/km。采区变压器(MineT1)型号为KBSG-200/6/0.69 kV,隔爆移动变压器(MineT2)型号为KBSGZY-315/6/1.2 kV,负荷变压器型号为SL7-100/6/0.4 kV。由于仿真线路模型采用分布参数,且电缆线路长度均较短,为满足仿真过程暂态信号处理的需要,设采样频率为10 MHz。假设配电线路1(总长0.5 km)于0.025 s(A相电压峰值时刻)在距离母线0.1 km处发生A相金属性接地故障,数据窗取故障前1 ms至故障后4 ms共5 ms。对于电缆线路而言,暂态零序电流自由振荡频率范围一般为1 500～3 000 Hz[6]。为提取该频段零序电流暂态分量,设小波包分解层数为12,小波基函数选择3次B样条小波,并考虑小波包频带划分规则[7,8,9],取小波包分解后(12,1)和(12,3)频带的零序电流暂态分量即可满足要求。

5.2 样本形成与测距结果

由于井下电网大多数运行参数是可知的,且神经网络内插性能优于外推性能,故可以仅提供一个包含当时故障的小的故障模式集给IMPSO-RBFNN,以简化模式集的构建,减小网络规模。

故障启动后,根据故障发生时刻的井下配电网系统实时参数及故障后可辨识参数构建故障模式,实时训练网络。实时运行参数如负荷、系统等效阻抗等由监控终端获取,其他随机变化因素如故障线路、故障时刻等由故障后可测信息准确识别。采用基于IMPSO-RBFNN的井下配电网故障测距方法后,发生单相接地故障时,不可知变化因素仅包括故障点接地电阻及故障点位置。

将(12,1)和(12,3)频带的零序电流暂态分量模极大值及过渡电阻值作为IMPSO-RBFNN的输入,故障距离作为输出训练IMPSO-RBFNN,为避免计算时出现饱和,需对上述样本数据进行归一化处理,使其在[0,1]之间。

配电线路1在不同故障点位置和过渡电阻下发生单相接地故障,选取的训练样本集如下:

(1) 过渡电阻值分别为0.01、5、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500 Ω。

(2) 在靠近线路两端发生故障时,应适当减小故障距离以提高测距精度。故障点位置(故障点距离母线的距离l)分别为0.010、0.020、0.025、0.075、0.125、0.175、0.225、0.250、0.300、0.325、0.375、0.425、0.475、0.480、0.490 km。

组合两因素可形成12×15=180个训练样本集。为检验训练后IMPSO-RBFNN的推广能力即测距效果,采用非训练样本集进行测试,选取的测试样本集如下:

(1) 过渡电阻值分别为25、75、125、175、225、275、325、375、425、475 Ω。

(2) 故障点位置(故障点距离母线的距离l)分别为0.015、0.050、0.100、0.150、0.200、0.275、0.350、0.400、0.450、0.485 km。

组合两因素可形成10×10=100个测试样本集。

RBF神经网络训练误差性能曲线如图3所示,经308次迭代后误差收敛于0.000 836 44。

IMPSO-RBFNN最小误差进化过程如图4所示,在第18次迭代时最小误差就已降至10-9以下。

对比图3、图4可知,IMPSO-RBFNN的收敛速度明显快于RBF神经网络,学习时间较短。利用RBF神经网络和IMPSO-RBFNN进行井下配电网单相接地故障测距的结果及相对误差分别见表1、表2和表3、表4(限于篇幅仅给出部分测距结果)。表1—表4中,R表示过渡电阻值,R1=25 Ω,R2=75 Ω,R3=125 Ω,R4=175 Ω,R5=225 Ω,R6=275 Ω,R7=325 Ω,R8=375 Ω,R9=425 Ω,R10=475 Ω。对比可知,对于相同的测试样本,IMPSO-RBFNN的测距精度高于RBF神经网络,相对误差明显减小,最大误差在5%左右,完全满足工程实际需要。

改变其他运行因素如负荷大小、故障初相角、运行线路总长度、发生故障的线路等,形成测试样本集,对学习后的IMPSO-RBFNN进行测试,测距精度与上述一致。

6 结语

针对利用常规PSO算法确定RBF神经网络隐含层节点中心、宽度时只能得到局部最优解的问题,将惯性权重模型和收敛因子模型相结合,提出了改进的PSO算法,并将其应用于RBF神经网络参数的优化;采用改进的PSO算法优化的RBF神经网络IMPSO-RBFNN进行井下配电网单相接地故障测距实验,结果表明,IMPSO-RBFNN具有测距精度高、收敛速度快的良好性能。

基于IMPSO-RBFNN的井下配电网故障测距方法还处于实验阶段,对于隐含层节点数目和激活函数的选择问题还有待进一步研究。

参考文献

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[8]黄子俊,陈允平.行波故障定位中小波基的选择[J].电力系统自动化,2006,30(3):61-65.

煤矿井下机械维护及常见故障分析篇3

1 采煤机

采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一, 是一个大型的机械系统, 集机械、电气和液压为一体, 结构繁复, 假如工作环境恶劣而出现故障, 会影响工作正常进行, 延误工期, 造成损失。

采煤机运行中, 如果煤中夹矸、黄铁矿等结核坚硬, 或者遇有其它阻力, 应首先停机爆破, 使矿体松动, 严禁强行截割。

通过构造带时, 宜缓速通过;如果工作面的倾斜度超过20°, 首先要准备好防滑装置, 避免侧翻。

喷雾装置损坏, 急需停止工作, 正常运转时, 内喷雾装置水压不得低于2MPa, 外喷雾压力不得小于1.5Mpa方可, 喷雾流量不与机型匹配亦不可, 喷雾装置无水同样需要慎重检查、维修。

在采煤机上采空区一侧, 设置采煤机控制按钮, 保护罩要求有安全的抗压防砸功能。

采煤机必须严格按照业内的“班检”、“日检”、“周检”、“月检”制度维修、保养, 这项措施在实际应用中有强制性, 对于机器的检修维护受益良多, 有效地促进了生产。

2 掘进机

开凿平直地下巷道的机器非掘进机莫属, 其安全、高效为工作人员所喜爱, 然而, 掘进机价格不菲, 一般在几百万元人民币, 其复杂的构造, 高昂的损耗让工作人员兢兢业业。

所以, 掘进机的驾驶员对机器的性能、工作原理、结构必须了然于心, 一般的维护保养知识必须拥有, 处理故障的技能必须熟练, 起码应该具有一定的文化程度和相关知识, 必须敬岗爱业。开动掘进机, 必须提前报警。截割臂附近、铲板前方要确认无人, 才可以启动机器工作。

作业中, 内、外喷雾装置设备良好, 内喷雾装置水压必须不得小于

3 MPa, 外喷雾装置则需要1.

5Mpa以上。在液压缸行程至终点后, 及时扳回操纵阀手把, 否则免液压系统发热溢流。截割头停止运转后, 要注意对回转台、截割臂内的轴承进行养护。

3 刮板输送机

刮板输送机的重要作用就是运送散料、煤、物料等, 也是采煤机的运行轨道, 刮板输送机在现代化采煤工艺举足轻重, 不可或缺, 刮板输送机如果有了故障, 整个采煤工作面就处于瘫痪, 以致影响生产。

刮板输送机一般的故障出现在电机方面, 表现为启动缓慢, 甚至于停转, 原因不外电压低、负荷大, 以及液力耦合器旋转不稳、打滑。如果轴承发烫, 要检查通风散热情况, 轴承是否有缺漏油和损坏现象。听声音, 如果动静异常, 那么轴承损坏的可能性大, 或者风扇出现问题, 需要一一排查。

减速器出现故障以后, 首先减速器声音有异样, 可能轴承损坏或齿轮啮合不佳, 或者检查减速器内是否存有异物;如果长时间工作, 亦会油温过高, 还有就是油质低劣。减速器漏油, 要拧紧压盖螺栓, 油封损坏要及时更换。

至于链轮组件的故障, 要注意检查链轮组件是否漏油, 密封环和油封是否老化, 油量是否充足, 压盖或压板螺栓要注意紧固, 滚筒螺塞检查是否松动。

4 皮带输送机

学名胶带输送机, 输送带大部分是橡胶带、尼龙带、特氟龙, 用于连续输送散碎物料或成件品。

皮带输送机的滚筒要确保完好, 不能破裂, 键紧胶粘, 不能有脱层。

输送带的横向裂口要小于带宽的4%, 保护层脱皮要小于0.25m, 中间纤维层破损面宽度要小于带宽的4%。运行中, 输送带出现跑偏以及打滑现象立即修正。上部输送带超出滚筒和托辊边缘要及时更换, 下部输送带随时检查避免和机架相磨。

皮带输送机和以上几种机器的维护保养大同小异, 不同的地方是, 输送带打滑, 此时要检查输送带的张力, 是否长短不适, 是否超载, 滚筒处是否有存水, 诸如此类都要给予相应的处理。

如果托辊运转死板, 则检查托辊质量或者更替, 检查密封和装护情况, 让轴承加强润滑, 消除卡阻。

5 转载机

转载机全称是顺槽用刮板转载机。它是安装在矿井工作面下出口的区段, 运输平巷内的桥式刮板输送机。

转载机常见故障是液力联轴器严重打滑, 转载机无法起动, 此时要检查液力联轴器里面的液量, 不足要及时补充;落差内物料过多, 要及时减轻负荷;刮板链被卡住, 要处理被卡刮板链;紧链器处于紧链状态, 要归位于“非紧链“之处”。

如果减速器噪音明显, 要检查齿轮的啮合、齿轮是否磨损、润滑油是否使用时间过长、质量变质等等;

如果刮板链在链轮处跳牙, 检查连接环的安装是否错位, 圆环链是否扭曲, 链轮轮齿是否过度磨损, 刮板链是否松弛等等;

如果中间悬空部分下垂过度, 要检查连接螺栓是否松动、是否脱落、连接挡板焊接处是否开焊;一切故障要及时排除, 不能有丝毫大意。

如果机尾滚筒不转, 检查物料刮卡和轴承的密封情况, 有煤粉和残余物料要及时处理, 密封件损坏要及时更换。

综上所述, 要想使用、维护好井下机械设备, 就要有一支能干的专业技术队伍, 这支队伍的建立, 就必须加强对职工的专业技术培训, 职工明白了这些设备的基本原理后, 在实际使用、维护过程中就能得心应手, 这样就可以减轻职工劳动强度, 也提高了工作效率, 增加了安全系数, 这样就能从根本上提高职工技术水平。

总之, 煤矿井下设备维护保养工作必须严格遵守制度, 及时清除设备故障, 保证安全生产, 为单位、为祖国的发展尽应有的力量。

参考文献

[1]电气设备常见故障分析技巧与排除方法, 远方出版社.

[2]初探如何维护和管理煤矿机械设备, 中国期刊网.

[3]初探如何维护和管理煤矿机械设备, 中国期刊网.

[4]采煤机司机应知应会, 中国煤矿安全生产网.

煤矿井下电网行波故障测距篇4

煤矿井下电网的准确故障测距是保证电网安全、稳定运行的重要措施之一, 如果能及时发现故障电缆的薄弱环节, 使故障及时得到修复, 就可以从技术上保证井下电网的安全运行, 这对于煤矿经济运行和矿山安全具有重要的意义[1]。

煤矿井下电网一般采用中性点不接地方式, 发生单相接地故障时电流较小, 故障点查找定位极为困难[2]。为避免电网长时间运行导致多相短路, 必须尽快找到故障点。但由于煤矿井下的特殊条件, 针对矿井配电网特点的行波故障测距研究并没有得到足够的重视。

行波测距法[3,4]原理比较简单, 它包括单端和双端2种方法。单端法[5,6]测距利用反射波和入射波之间的时间间隔计算故障距离, 由于单端法测距原理存在缺陷, 在很多线路结构和故障情况下, 无法进行单端测距;双端法[7]测距利用初始行波分别到达两端母线的时差计算故障距离, 可靠性较高。但是由于需要GPS通信来保持两端母线时钟同步, 矿井的特殊条件限制了双端法的应用。无论采用单端法还是双端法测距, 都需要精确计算波速[8], 由于线路的复杂性, 使得精确的波速计算很不现实。为了更进一步提高现有单端法的测距精度, 本文在深入分析小波奇异性检测工具的基础上, 尝试在煤矿井下采用暂态电流行波来实现不受波速影响的精确测距算法。

1 小波变换与奇异性检测

1.1 小波变换

小波分析是信号处理的有力工具, 它能对高频、低频信号采取不同的尺度进行分析, 克服了传统的Fourier分析的不足。因此, 可利用小波变换分析信号奇异点的位置和大小[9,10]。

当井下电力电缆发生故障时, 暂态电流行波将向母线传播, 当暂态电流行波到达母线检测点时将发生突变, 突变信号点必然是奇异性的。对于任意函数或信号f (x) ∈L2 (R) , 其小波变换定义为

$W_{f} (a, b) = \frac{1}{\sqrt{| a |}} \int_{R} f (x) \bar{Ψ} (\frac{x - b}{a}) d x (1)$

式中:Wf (a, b) 称为小波分析系数。

由式 (1) 可知, 小波变换是将信号分解为小波的组合, 通过选择合适的小波函数, 就可观察到信号的局部特性, 实现对信号的深层次处理功能。在参考文献[9]中介绍的Daubechies小波不仅是连续的、正交的, 而且是紧支集的, 这在信号的实时处理中非常重要。本文采用Daubechies小波系列的db5小波对故障信号进行小波变换。

1.2 奇异性指数

奇异性是信号的重要特征, 为了精确表示信号的奇异性, 一般采用李普西兹 (Lipschitz) 指数来描述。定义一个函数或信号f (x) 在某个局部点x0处是一致Lipschitz α, 当且仅当存在一个常数K, 使得在x0的某一邻域内的任意一点x均有:

$| f (x) - f (x_{0}) | \leq Κ | x - x_{0} |^{α} (2)$

如果式 (2) 对所有的x∈ (a, b) 均成立, 则称f (x) 在区间 (a, b) 上是一致Lipschitz α。显然α=1 时, 函数 (信号) f (x) 在x0处是连续可导的;α=0时, 函数 (信号) f (x) 在x0处是间断的;α越小, f (x) 在x0处的奇异性程度越高;α越大, f (x) 在x0处越光滑[11]。

1.3 小波变换模极大值与信号突变点的关系

如果f (x) 在 (a+ε, b-ε) 对所有的一致Lipschitz α的充要条件是存在常数A和x∈ (a+ε, b-ε) , 对∀s>0, 有:

$| W_{s} f (x) | \leq | W_{s} f (x_{0}) | = A \cdot s^{α} (3)$

式中:Wsf (x) 为f (x) 在尺度s上的小波变换;x0为小波变换模极大值点, 小波变换模极大值对应于信号在时域的最大变化率, 也就是突变点。

理论上尺度s越小, 信号突变点的位置就越精确。这决定了小波变换模极大值可以很好地用于突变点的检测[11]。

2 相模变换

在三相输电线路中, 行波是相互耦合的, 需要对行波分量进行相模变换, 将三相不独立的相分量行波转换为相互独立的模分量行波, 然后再利用独立的模分量行波实现行波测距。凯伦鲍尔变换[12]去耦公式为

$[\begin{matrix} i_{α} \\ i_{β} \\ i_{0} \end{matrix}] = \frac{1}{3} [\begin{matrix} 1 & - 1 & 0 \\ 1 & 0 & - 1 \\ 1 & 1 & 1 \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ i_{b} \\ i_{c} \end{matrix}] (4)$

式中:iα、iβ、i0为分解后电流行波的α、β、0模分量, α、β模分量相等, 为线模分量, 0为零模分量;ia、ib、ic为输电线路的三相电流行波分量。

展开式 (4) 可得:

${\begin{cases} i_{α} = \frac{1}{3} (i_{a} - i_{b}) \\ i_{β} = \frac{1}{3} (i_{a} - i_{c}) \\ i_{0} = \frac{1}{3} (i_{a} + i_{b} + i_{c}) \end{cases} (5)$

将a、b、c三相的相量转换为α、β、0模量后, 能够很好地适用于三相线路的暂态计算。理论分析和现场试验证明, 线模分量波速稳定、衰减小, 适合于暂态分析, 因而在进行分析之前首先将暂态信号进行凯伦贝尔变换, 分解为线模和零模分量, 并取线模分量作为输入数据, 再进行分析。

3 行波测距算法

3.1 单端行波测距算法

单端行波法根据故障点产生的行波到达母线后反射到故障点, 再由故障点反射到达母线的时间差方法实现测距功能。测距公式为

$d = \frac{v}{2} (t_{2} - t_{1}) (6)$

式中:d为故障距离;v为线模行波传播速度;t1、t2分别为故障初始行波到达母线测量点及其从故障点反射回测量点的时间。

如果对端母线反射波先于故障点反射波到达测距安装处, 则测距公式为

$d = l - \frac{v}{2} (t_{3} - t_{1}) (7)$

式中:l为线路全长;t3为对端母线反射回测量点的时间。

从上述分析可看出, 该方法需要精确确定行波速度的大小。

3.2 不受波速影响的单端行波测距算法

在行波故障测距中, 行波波速的确定一直是个难点, 基于行波波速的实时计算测距算法虽然提高了测距的精度, 但是井下恶劣的环境还是会对行波的传播速度有很大影响, 从而影响测距精度。

目前单端测距算法都是利用故障初始波头和来自故障点的二次反射波的时差来测距, 实际上, 来自对端母线的反射波也含有故障距离信息。通过检测来自故障点的二次反射波和来自对端母线的反射波, 就可以提高测距的可靠性和精确度。经分析可知利用故障点二次反射波、对端母线反射波、初始行波之间的测距关系, 可以得到不受波速影响的单端行波测距算法。

设故障点距测距安装处的距离为d, 由于井下电缆很短, 认为故障开始很短的一段时间内行波以固定波速传播。设故障发生的绝对时刻为t0, 故障初始行波到达保护安装处的时刻为t1, 故障点二次反射行波到达保护安装处的时刻为t2, 对端母线反射行波到达保护安装处的时刻为t3, 联立方程得:

${\begin{cases} v (t_{1} - t_{0}) = d \\ v (t_{2} - t_{0}) = 3 d \\ v (t_{3} - t_{0}) = 2 l - d \end{cases} (8)$

其中, t1、t2、t3可通过检测装置经小波变换方法确定, 线路长度l也是已知量, 解方程可得:

$d = \frac{(t_{2} - t_{1}) l}{(t_{2} + t_{3} - 2 t_{1})} (9)$

上述计算中是假定故障点反射波先于对端母线反射波到达。如果对端母线反射波先于故障点反射波到达测量母线, 则测距公式变为

$d = \frac{(t_{3} - t_{1}) l}{(t_{2} + t_{3} - 2 t_{1})} (10)$

该测距算法完全消除了波速的影响, 实现了完全不受波速影响的行波故障测距功能, 其测距精度在理论上而言要比现有单端行波测距算法高。但使用该算法必须有效地识别第二个行波是来自于故障点还是来自于对端母线, 为了有效地识别第二个行波, 可以利用小波变换模极大值的极性进行判断[13]。

4 EMTP仿真

为了验证本文提出的方法的可靠性, 以6 kV井下电缆单相接地故障为例, 笔者采用EMTP对其进行仿真。6 kV井下电缆单相接地故障仿真模型如图1所示, 线路长度采用分布参数模型, 其中正序电阻R1=0.024 Ω/km、正序电感L1=0.36 mH/km、正序电容C1=0.029 38 μF/km, 零序电阻R0=0.745 Ω/km、零序电感L0=0.84 mH/km、零序电容C0=0.005 2 μF/km, 在线路上设置距N点250 m处发生单相接地短路。

测距装置在母线N处上采集电流波形, 假设采样频率为108 Hz, 采样时间为10 μs, 当故障点过渡电阻为10 Ω时, 得到的a、b、c三相电流波形如图2所示, 线模电流行波波形如图3所示, 线模电流行波模极大值波形如图4所示。

从图2、图3、图4可看出, 当线路发生故障时, 不管故障相还是非故障相都会出现暂态故障行波, 行波奇异点和小波变换模极大值的时刻相同。行波奇异点变化越激烈, 对应的小波变换模极大值越大。

从图4可看出, 故障点初始线模行波波头到达测距安装处的时间为174点, 故障点二次反射波线模行波波头到达测距安装处的时间为300点, 对端母线反射波到达测距安装处的时间为646点, 代入式 (9) 得到故障点距N的距离为

$d ︱_{m} = 252.84$

采用参考文献[12]给出的线模波速计算公式为

$v_{α} |_{m / s} = \frac{1}{\sqrt{l_{1} c_{1}}} = 2.01 \times 10^{8}$

代入式 (6) 得到的距离为

$d ︱_{m} = 253.26$

可以明显看出不受波速影响的单端行波测距算法误差小。同理可求出当发生a相接地短路时在其它不同故障点的距离, 仿真结果如表1所示。

表1中, 算法1为不受波速影响的单端行波测距算法, 算法2为单端行波测距算法。

5 结语

本文提出的基于小波变换、利用故障点二次反射波、对端母线反射波、初始行波之间关系的单端行波测距法, 可有效地识别出故障初始行波、故障点反射行波和故障点透射行波到达测量端的时间, 从而确定出单相接地故障点的位置。EMTP仿真结果表明, 本文提出的方法不但消除了波速不确定性对行波测距的影响, 而且切实可行、定位精度较高。

井下故障篇5

掘进机主要是在煤矿井下对平直地下的巷道进行开凿的机器。掘进机由于构造的复杂性, 因此掘进机的价格相对较高。而掘进机具有高效性和安全性的特点, 因此对掘进机的操作人员技术要求相对较高。对掘进机进行实际操作的人员要对机器的操纵程序和要点要掌握, 并且要充分的了解掘进机的使用性能和工作原理, 而对于掘进机的平时保养和维护也要全面的掌握。掘进机常见的故障主要是截割部的故障, 掘进机的截割部由于连续工作, 因此温度就会相对较高, 这样就会出现超负荷的现象。如果截割电动机的负荷量超过了最大限度, 就会使得截割电动机的运转快速增加, 进而截割电动机的温度迅速升高, 就会导致电动机的定子绕组过热, 继电器就会停止工作, 截割电动机也会因此停止工作。掘进机的截割部出现过热的问题, 会导致工作无法正常的运行, 因此, 针对这种故障, 有效的维护手段就是尽量将掘进机的截割头的进刀量降到最低, 同时不断增加截割部电动机的冷却水, 这样就可以有效降低掘进机在进行截割过程中出现的过热现象。除此之外, 截割部的组成零件也会发生故障, 其中主要是由于长期的使用, 对零部件带来了较大的磨损, 因此, 这就要对掘进机的各部零件进行定期的检查, 对于损坏的零部件进行及时的更换。而掘进机的转载部分经常出现的故障就是星状轮盘的转速降低, 这主要是因为转载部分的液压系统的压力不足。由于液压系统的压力降低, 所以机器运转的效率也随之降低。针对这种情况, 对星状轮盘的转速进行相应的调整, 并且对于液压系统的压力也进行调整, 这样就能够使得掘进机的装载部分正常的工作。

2 采煤机的故障和分析维修

采煤机是煤矿井下作业的重要机械设备, 并且是相对复杂的大型机械设备。因为煤矿井下的工作环境相对较差, 因此采煤机如果发生故障, 则会导致严重的后果, 带来严重的经济损失。采煤机的常见故障主要是采煤机轴承发生的损坏现象, 因为采煤机进行运转时负荷相对较大, 并且载荷不能达到均匀, 因此采煤机的轴承就会受到严重的磨损, 影响到采煤机设备其他部件的正常运转。采煤机在进行工作时, 处于一种高速运转状态, 加上工作环境恶劣, 经常会出现磨损的现象, 这样就会严重的影响采煤机的正常工作效率。因此, 针对这种故障, 要采用先进的科学技术手段, 对受到严重磨损的部件进行修复。对于采煤机的液压系统而言, 是比较容易出现故障的部位。采煤机的液压系统虽然具有自我保护的装置, 但是仍然比较容易出现故障, 并且液压系统出现的故障相对复杂, 而且这种故障出现具有一定的隐蔽性, 所以, 采煤机的液压系统出现故障很难发现。这样就要通过科学的手段对采煤机出现的故障进行相应的检测, 通过对其振动情况, 对其工作中的噪声情况以及机器运转过程中的温度进行全面的检测, 能够有效地发现出现故障的具体部分和原因。液压系统在正常工作时, 可以通过对液压系统中各个部分的运行压力和温度的准确测定来具体分析出现故障的原因。当确定出现故障的具体位置和具体原因之后, 要对采煤机的液压系统进行相应的维修, 只有这样才能够有效的保证采煤机液压系统的正常运行。

3 输送机的故障分析和维护

输送机常见的故障就是输送机的皮带偏移正常轨道的现象, 如果针对这种情况不及时的进行调整, 就会导致输送机皮带边缘的严重磨损, 甚至还会导致输送机皮带的断裂和刮伤现象的出现, 严重地损坏了输送机的使用性能。针对输送机出现的故障, 要对输送机的驱动滚轮的位置进行合理的调整, 输送机的皮带下面就是滚轮, 因此, 滚轮位置是否合理对于输送机的皮带偏离正常轨道具有重要的作用。因此要保证输送机滚轮的正确安装位置, 即要安装在输送机皮带运行方向的中心部位。输送机的另外一个常见故障就是输送机皮带发生的打滑现象, 发生这种故障的主要原因就是输送机皮带与滚轮之间的摩擦力过小, 对于这种故障主要采取的措施就是对输送机的拉紧装置进行张力的增强, 但是虽然这种措施能够有效解决输送机皮带的打滑现象, 但是对于输送机的皮带轻度相应地提高了, 这样就不能够输送较多的物件, 否则会严重影响输送机皮带的质量和使用性能。

因此, 对于输送机皮带打滑可以通过增加皮带和滚轮之间的摩擦力来解决, 主要就是有效地提高输送机皮带和滚轮之间的摩擦系数, 在滚轮的选择上就要采用摩擦系数相对较高, 并且具有较强耐磨力和稳定性的滚轮。这样就可以有效的预防输送机皮带在进行正常工作时发生的皮带打滑现象, 保证输送机的正常工作。

4 转载机的常见故障和维修

转载机常见的故障就是其液力联轴器容易出现打滑的现象, 转载机的液力联轴器如果发生打滑的现象, 就会严重的影响转载机的正常工作, 因此针对出现的故障要对液力联轴器中的液量进行全面的检查, 如果出现缺失要进行及时的补充, 并且还要对转载机的注油塞的松动情况进行及时的检查。转载机还容易发生减速器的温度过高或者运转的声音过大的故障, 对于出现的这种故障, 主要是因为转载机齿轮受到了严重损坏或者是转载机减速器中掺杂了一些杂物等原因, 因此要对转载机的减速器齿轮和油量进行检查, 对不符合规定的部件重新安装, 对于已经损坏的部件要进行及时的更换, 如果是转载机减速器中出现杂物, 要及时进行清理。对于转载机的刮板链而言, 也比较容易出现故障, 即刮板链出现跳牙的现象, 这种故障的出现主要是由于转载机刮板链的连接环没有正确的安装, 刮板链的刮板受到了严重的损坏, 刮板链的链轮出现了严重的磨损现象或者是刮板链由于长期使用而出现的松动现象等等, 对于出现的这种故障, 要对刮板链的链条进行全面的检查和调整, 对刮板链连接环的位置进行合理的调整, 对刮板链损坏的刮板进行更换, 将松动的刮板链进行拧紧。

5结束语

机械设备由于工作的原因, 会出现不同程度的损坏, 针对故障进行相应的维护才能够保证机械设备的正常使用, 保证煤矿井下作业的正常进行, 进而促进煤矿企业的发展。

摘要：机械设备经过不断的使用会出现一定程度的磨损现象。在进行煤矿井下作业的过程中, 机械设备使用性能的好坏直接影响到煤矿井下作业人员的安全, 因此, 针对煤矿井下机械常见故障的分析对于提高井下作业的安全性具有重要的作用。

关键词：煤矿井下,机械故障,维修

参考文献

[1]王亚涛.浅析煤矿井下液压支架油缸泄露故障及维措修[J].中国新技术新产品, 2012, 10 (15) :93-94.

煤矿井下电气设备故障的处理方法篇6

故障现象一:电动机合闸后不能够启动

(1) 产生原因: (1) 电动机接线端子上有一相没有电压; (2) 电动机定子绕组有一相断开; (3) 电动机定子转子相碰; (4) 电动机定子绕组有一相头尾接反。

(2) 排除方法: (1) 用钳形电流表检查三相电流是否平衡, 如熔断器有一相烧断, 应更换熔断器或熔体, 如断路器或接触器有一相不接触, 启动电抗有一相烧断应进行检修; (2) 拆开电动机, 找出故障点, 更换; (3) 解体修理; (4) 检查电动机的接线端子是否正常。

故障现象二:电机车牵引电动机换向器冒火

(1) 产生原因: (1) 换向器磨损不平滑, 炭刷在换向器上急速跳动; (2) 换向器松动, 换向器片凸凹不平; (3) 换向片间绝缘云母无沟槽; (4) 使用不同硬度的炭刷或炭刷压力不同, 使换向器磨损不均; (5) 炭刷与刷握框的间隙太大。

(2) 排除方法: (1) 打磨换向器, 必要时进行车光; (2) 紧固换向器上的固定螺栓; (3) 踢槽; (4) 使用同一性能炭刷, 调整弹簧压力; (5) 选择尺寸合格的炭刷。

故障现象三:通风机电动机在运行中温度超过规定值

(1) 产生原因: (1) 通风机机械故障造成过负荷; (2) 电动机通风不良散热不好; (3) 电动机电源断一相; (4) 定子绕组接法错误。

(2) 排除方法: (1) 检查电流表指示是否超过电动机的额定电流; (2) 检查通风散热不好的原因, 对症处理; (3) 检查断相原因, 使三相都有电; (4) 改正接线。

故障现象四:同步电动机启动达不到同步转

(1) 产生原因: (1) 电动机容量偏小或电动机的启动力矩小; (2) 降压启动的电压太低; (3) 励磁回路的放电电阻短路或阻值太小。

(2) 排除方法: (1) 增大启动力矩或更换电动机; (2) 调整启动电压; (3) 调整电阻值。

故障现象五:启动电抗器或频敏变阻器过热

(1) 产生原因: (1) 启动电抗器容量小, 启动电流超过允许值;频敏变阻器配置不合适, 额定电流小或并联台数少; (2) 启动结束后未短接; (3) 频繁启动, 间隔期短。

(2) 排除方法: (1) 检查更换; (2) 完善保护装置; (3) 按铭牌规定操作。

故障现象六:通风机在运行中断路器突然跳闸

(1) 产生原因: (1) 断路器负荷有短路现象; (2) 电器烧断; (3) 失压脱扣器断线或回路接触不良; (4) 过负荷 (5) 电源停电压互感器一次或二次的熔断。

(2) 排除方法: (1) 消除短路; (2) 更换熔断器; (3) 检查修理; (4) 减小负荷; (5) 检查电源。

故障现象七:绕线型电动机或同步电动机电刷冒火、绕线型电动机滑环冒火

(1) 产生原因: (1) 电刷的压力调整不均; (2) 电刷与引线的接触不良; (3) 滑环表面有砂眼麻点; (4) 电刷的牌号不对, 质量不好; (5) 维护不对, 滑环表面有油垢。

(2) 排除方法: (1) 调整压力; (2) 检查修理, 擦拭干净; (3) 打磨光滑; (4) 更换自清洗, 调整。

故障现象八:电动机振动太大

(1) 产生原因: (1) 电动机的转子不平衡, 转子不圆或电动机轴弯曲; (2) 电动机轴承超限; (3) 电动机和通风机的轴线校准不好; (4) 围笼型电动机有较多的断条, 绕线型电动机转子;回路有断相或转子回路内部短路。

(2) 排除方法: (1) 检查电动机底座螺栓是否松动 (2) 拆开联轴恭检查问心度和平行度; (3) 校对轴线; (4) 检查电动机内部是否断线、短路、连线错浸等。

故障现象九:运行中通风机的开关掉闸

(1) 产生原因: (1) 绕线未放下, 短路环未打开;油浸变阻器手柄不在最大电阻挡;短接频敏变阻器的开关未打; (2) 短接启动电抗器的隔离开关或接触器未打开 (3) 电动机相间短路或有较严重的匝间短路故障;启动开关、电缆有短路现象; (4) 风门不在启动位置。

(2) 排除方法: (1) 将启动恭置于启动位置; (2) 打开开关; (3) 检查绝缘, 处理短路故障; (4) 调整风门位置。

摘要：煤矿井下电气设备处于恶劣的环境中, 电气设备的运转也必然出现故障, 故障的发生会带来巨大的经济损失和生产效率的降低。本文主要对煤矿井下电气设备故障的原因进行了分析, 并提出了处理方法。

关键词：电气设备,故障,处理,方法

参考文献

[1]马维绪.煤矿机电技术基础[M].北京:煤炭工业出版社, 2010.

[2]祖国建.矿山电气设备使用与维护[M].北京:化学工业出版社, 2011.

浅谈煤矿井下电气设备故障的排除篇7

排除故障的方法只能根据故障的具体情况而定, 没有严格的固定模式和统一的标准。作为一名维修技术人员, 应在遇到故障时, 能迅速查明故障原因, 合理正确的处理故障点, 这对提高劳动生产率、设备利用率以及减少经济损失和安全生产都具有重大作用和现实意义。电气故障的排查要根据具体情况而定, 不同的故障、不同的控制系统, 查找方法也有不同, 下面谈一谈电气设备故障排除的方法。

1 排查故障的基础

要彻底的排除电气设备故障, 必须清除故障发生的原因, 要迅速查明故障原因, 除不断在工作中积累经验外, 还要能从理论上分析、解释发生故障的原因, 用理论指导自己的操作, 并灵活应用排除故障的各种方法。

1) 维修电工首先要有一定的专业理论知识。很多电气故障, 只有掌握了其原理才能很快的排除。在实际工作中必须依靠专业理论知识才能真正弄懂、弄通, 尽快排除故障。

2) 要了解设备的控制形式。对电气控制提出的要求, 要弄懂, 并熟练掌握设备的电气控制工作原理, 要了解设备的运行形式, 以及对电气控制提出的要求, 这是弄懂设备电气控制工作原理的基础。熟练掌握电气控制工作原理, , 并比较该设备的电气控制特点, 是排除故障的重要基础。

3) 了解各电器元件在设备的具体位置及线路布局。实现电气原理图与实际配线的一一对应, 这是提高故障排查速度的基础, 并且在故障检测时, 要选择有效的测试点, 防止误判断, 缩小故障范围。

2 煤矿电气设备电路故障的调查

电路出现故障, 切忌盲目乱动, 在检修前应对故障发生情况进行详细的调查。根据各种维护方法的共同点, 归纳起来, 最简单、最常用的有4种, 即看、问、摸、听。

1) 看:首先弄清电路的型号、组成及功能。例如输入信号是什么?输出信号是什么?什么元器件受命令?什么元器件检测?什么元件执行?各部分在什么地方?操作方法有哪些等。这样可以根据以往的经验, 将系统按原理和结构进一步作出分析。

2) 问:故障发生前后电路和设备的运行状况, 故障发生时的迹象, 如有无异烟、火花及异常振动;故障发生前后有无频繁起动、制动、正反转、过载等现象;询问系统的主要功能、操作方法、故障现象、故障过程、内部结构, 其他异常情况、有无故障先兆等, 通过询问, 往往能得到一些很有用的信息。

3) 摸:刚切断电源后, 尽快触摸检查线圈、触头等容易发热的部分、看温升是否正常。一些故障点由于电流的热效应会产生不正常的温升。

4) 听:听一下电路工作时有无异常响动, 如振动声、摩擦声、放电声以及其他声音。用嗅觉器官检查有无电气元件发热和烧焦的异味。这对确定电路故障范围十分有用。在电路和设备还能勉强运转而又不致于扩大故障的前提下, 可通电起动运行, 倾听有无异响, 如有应尽快判断异响的部位, 迅速关闭电源。

3 煤矿电气控制电路原理结构分析及检查

3.1 根据电路设备和结构及工作原理查找故障范围

弄清楚被检修电路、设备的结构和工作原理, 是循序渐进、避免盲目检修的前提。检修故障时, 先从主电路入手, 看拖动该设备的几个电动机是否正常, 然后逆着电流方向检查主电路的触头系统、热元件、熔断器、隔离开关及线路本身是否有故障, 接着根据主电路与控制电路的控制关系, 检查控制回路的线路接头、自锁或连锁触点、电磁线圈是否正常, 检查制动装置、传动机构中工作不正常的范围, 从而找出故障部位。如能通过直观检查发现故障点, 如线圈脱落、触头 (点) 、线圈烧毁等, 则检修速度更快。

3.2 从控制电路动作程序检查故障范围

通过直观观察无法找到故障点, 断电检查仍未找到故障时, 可对电气设备进行通电检查。通电检查前, 要先切断主电路, 让电动机停转, 尽量使电动机和其所传动的机械部分脱开, 将控制器和转换开关置于零位, 行程开关还原到正常位置, 然后用万用表检查电源电压是否正常, 有没有缺相或严重不平衡。进行通电检查的顺序为先检查控制电路, 后查主电路;先检查辅助系统, 后检查主传动系统;先检查交流系统、后检查直流系统;先检查升关电路, 后检查调整系统。通电检查控制电路的动作顺序, 观察各元件的动作情况, 或断开所有开关, 取下所有熔断器, 然后按顺序逐一插入要检查部位的熔断器, 合上开关, 观察各电气元件是否按要求动作。

3.3 利用仪表检查

在煤矿电气修理中, 对于电路的通断, 电动机绕组、电磁线圈的直流电阻, 触头 (点) 的接触电阻等是否正常, 可用万用表相应的电阻挡检查;对电动机三相空载电流、负载电流是否平衡, 大小是否正常, 可用钳型电流表或其他电流表检查;对于三相电压是否正常、是否一致, 对于工作电压、线路部分电压等可用万用表检查;对线路、绕阻的有关绝缘电阻, 可用兆欧表检查。利用仪表检查电路或电器的故障有速度快, 判断准确, 故障参数可量化等优点, 因此, 在电器维修中应充分发挥仪表检查故障的作用。

3.4 机械故障的检查

在煤矿电气控制线路中, 有些动作是由电信号发出指令, 由机械机构执行驱动的。如果机械部分的连锁机构、传动装置及其他动作部分发生故障, 即使电路完全正常, 设备也不能正常运行。在检修中, 应注意机构故障的特征和表现, 探索故障发生的规律, 找出故障点, 并排除故障。在煤矿电气控制线路中, 可能发生故障的线路和电器较多。有的明显, 有的隐蔽;有的简单, 易于排除;有的复杂, 难于检查。在检修故障时, 应灵活使用上述修理方法, 及时排除故障, 确保生产的正常进行。检修中, 注意书面记录, 积累有关资料, 不断总结经验, 提高修理能力。

4 故障排除

在排除故障的过程中, 应先动脑, 后动手, 正确分析可以起到事半功倍的效果。具体应循环先外部后内部, 先机械后电气, 先静后动, 先公用后专用, 先简单后复杂, 先一般后特殊的原则。需要注意的是, 不要一遇到故障, 拿起表就测, 拿到工具就拆。要养成良好的分析、判断习惯, 要做到每次测量均有明确的目的, 即测量的结果能说明什么?在找出有故障点的组件后, 应该进一步确定引起故障的根本原因。例如, 当电路板内的一只晶体管被烧坏, 单纯的更换一个晶体管是不够的, 重要的是要查出被烧坏的原因, 并采取补救和预防的措施。

5 在井下检修电气设备应注意的问题

1) 由于井下环境特殊, 在井下检修设备前一定要检查瓦斯, 只有在电气设备及其附近风流中瓦斯浓度低于1%时, 方可进行检修。

2) 要遵循安全第一的原则, 检修电气设备一定不能带电作业, 有问题多分析, 多用仪表查。

6 结语

近年来, 我国电气设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理, 尤其是21世纪以后, 新技术、新材料的使用, 使得电气系统的装备水平得到较大的改善。因此, 电气设备的维修制度和维护方法也要随着形势适当的进行调整, 才能提升电气设备的稳定性, 降低生产成本, 为企业创造出更多的经济效益。

摘要：作为煤矿机电技术员, 在日常工作中除了对电气设备的防爆性能知识了解外, 还要在生产中对设备出现的故障及时准确的查明并排除。提高电气设备的维护管理水平, 保证电气设备经常处于良好技术状态, 是电气管理人员的基本职责。

关键词：电气设备,故障,排除

参考文献

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