煤矿机械电气设备自动化调试技术分析

苏华兴

摘 要：随着我国经济的不断发展，人民生活水平的不断提升，社会对于煤炭等能源的需求量也越来越大，因此对煤矿生产效率的要求也越来越高。目前我国大多数煤矿均已实现了机械化生产，因此加强煤矿生产机械电气设备的调试是保证煤矿安全、顺利生产的重要措施，该项技术操作相对便捷，在设备调试中还会降低生产成本，因此通过自动化调试技术可以优化煤矿机械电气设备的性能，提高煤矿机电设备整体的运营效益，提高煤矿生产的产能。文章主要针对煤矿机械电气设备自动化调试技术进行分析。

关键词：煤矿机械；电气设备；自动化调试

中图分类号：TD67 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）34-0149-02

Abstract： With the continuous development of China's economy and the continuous improvement of people's living standards， the demand for coal and other energy sources in society is also growing， so the requirements for coal mine production efficiency are becoming higher and higher. At present， most coal mines in our country have realized mechanized production， so it is an important measure to strengthen the debugging of electrical equipment of coal mine production machinery to ensure the safety and smooth production of coal mine， and the technical operation is relatively convenient. In the equipment debugging will also reduce production costs， so through automation debugging technology can optimize the performance of coal mine machinery and electrical equipment， we should improve the overall operating efficiency of coal mine mechanical and electrical equipment， and improve the production capacity of coal mine. This paper mainly analyzes the automatic debugging technology of electrical equipment of coal mine machinery.

Keywords： coal mine machinery； electrical equipment； automatic debugging

1 自動化调试技术在煤矿机械电气设备中的作用

目前我国的煤矿电气设备自动化调试技术应用已经十分广泛，主要是由于其具有以下优势：

首先，提高机械设备的适应能力。煤矿机械设备电气自动化调试系统是信息技术与智能化技术的有机融合。要实现各类煤矿机械电气设备的自动化调试，就必须在相关设备上安装传感器，通过传感器向控制中心发送设备的相关信息，可以实现信息发送的实时性，设备管理人员可以及时了解设备的运行情况，以做出对应的控制指令，大大降低了煤矿机械设备故障率。其次，提高井下运输的工作效率。我国的煤矿储藏量十分可观，随着煤矿行业的不断发展，煤矿业逐渐成为国民经济的支柱产业。但是在实际的煤矿生产过程中，煤矿运输是阻碍煤矿产业发展的重要瓶颈因素，尤其是井下运输，因为缺少先进的井下运输设备导致煤矿生产需要投入大量的人力物力，不仅工作效率低，而且也导致安全事故的发生率不断升高。最后，提高了煤矿生产的监管效率。由于煤矿的主要生产流程都是在井下完成，比如开采、运行，因此井下工作的监管存在一定难度，管理人员不可能实时守在井下监管各个环节。安全监控系统为井下生产流程的安全生产提供了有效的技术支持，其包含网络化监控系统、煤矿生产质量监控系统及工作人员监控系统等，可以从各个方面对井下生产过程实施全面监控。

2 煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用

2.1 控制模式

煤矿机械高速运转，比如液压设备、采煤机、通风系统、供电系统等，在计算其运作效率的基础上可以提高自动化调度系统设计的科学性及合理性，以保证将每项设备的作用充分发挥出来，以提高煤矿机械设备生产的安全性及可靠性。下图1为某煤矿机械设备自动化调度示意图：

2.2 差动保护实验法在煤矿机械电气设备中的具体应用

计算机信息技术的发展促使微机型差动保护装置在煤矿机械电气设备中得到了广泛应用，相比其它保护装置，微机型差动保护装置的各项保护功能均是通过数字算法实现的，因此具有接线简单、维护方便、操作容易的优势，故在煤矿机电系统中的应用越来越广泛。微机型保护中，煤矿机械电气设备系统的变压器多采用11点接线方式，变压器差动保护常用Y/Y接线方法，这种接线方法很容易导致微机保护装置两侧电流出现较大的相位差，为了消除这种相位差，一般会将定值整定在内部软件，然后再对相位差进行校正。目前在实际生产中，通常在现场对微机型差动保护装置进行实验，来检查其采样精度及保护算法功能，常用的方法包括单相实验法及三相实验法。

下图2为差动保护实验接线图。在下图中，在Δ侧分别加入A、C两相电流即可做出A相的比例制动曲线，A、C两相电流之间的幅值相等，相位相差180°，再在Y侧加入A相电流，并与Δ侧的A相相位相差180°即可完成差动保护的实验接线工作：

相比单相实验法，三相实验法的可靠性更高，因此如果条件允许尽量采用三相实验法，与上图单相实验法不同，Δ侧输入的电流值相位与Y侧输入的电流值相位差并不是180°，具体见下表1：

当然，煤矿生产中，单相实验方法与三相实验方法均可在数字式机电设备差动保护中获得可靠的实验结果，均可实现有效的差动保护，煤矿要结合自身的实际情况选择适用的方法。

3 电气设备自动化调试技术的注意事项

煤矿机械电气设备自动化调试技术应用要注意以下几个方面：

3.1 完善启动及操作作业模式及配置

电气设备通常会通过自锁的启动装置实现对设备启停的控制，这个过程中，如果要保证调度中心实现高效、多元的设备控制，必须要设置至少两臺以上的电气装置及相关配件，才能保证煤矿安全生产顺利进行，因此煤矿电气设备通常都具备自动调节、手动调节两种控制模式。在自动化调试工作中通常按照自动化控制线路进行，操作模式固定，如果设备运行中出现一些突发情况，这种机械化的控制模式就无法实现及时、有效的处理，因此需要配合手动调度。如果发现电气设备存在故障隐患，需手动执行紧急停机操作，待所有设备均处于停机状态后，调试系统主控器会将故障位置精确定位出来，再结合设备的实际情况收集详细的故障数据，确定故障发生原因，以为后续故障排除提供可靠依据。

3.2 积极引进信息化技术

在煤矿机械电气设备运行过程中，电气设备的相关装置、配套设施可能会出现信号灯颜色不统一、音色间调不同等，会对电气设备的故障判断产生影响。并且电气设备的系统内部警示信号多通过数字信息技术进行传输，虚拟的数字化技术易受到外界环境因素的干扰，比如设备自身的性能、网络环境的稳定性等，这些均会影响到电气设备信息传送的稳定性，导致控制人员无法及时了解事故的发生情况。针对这种情况可以在信号回路中安装状态调整设备、储存装置等，可最大程度上减少自动调试设备自身出现的线路故障及内部系统故障。

3.3 改善供电系统

目前我国的矿用类型电气设备所采用的供电回路电源包括交流220V、AC380V、直流24V等，煤矿在实际生产过程中要结合自身的实际情况选择适用的供电电源，比如要考虑矿区的地理位置、开采流程、采空面等等，在确定供电电源后要增加各种保护措施，以保证供电回路的安全性。常用的供电系统保护装置包括热继电器、整流组件、熔断器、失压线圈等，这些保护装置可以形成一个可靠的供电电源保护系统，以减少煤矿生产过程中电源问题导致的生产事故。总之无论采用何种供电系统，自动化调试技术均要满足煤矿机械电气设备选择性、速动性、灵敏性、可靠性的需求，尽量简化调试方法，减少不必要的人力、物力投入，在降低生产成本的同时保障整个系统安全、稳定的运行。

4 结束语

总之，煤矿产业是我国国民经济的支柱产业，煤矿开采技术的发展也日新月异。煤矿电气设备自动调试技术主要应用于煤矿机械电气设备的控制与调试，是煤矿开采中的不可取代的重要技术措施。在实际生产过程中，煤矿设备工程人员要根据煤矿的实际情况、生产需求选择合适的调试技术，以生产安全及生产质量为基础，遵循科学的理论依据，加强自动化控制过程的管理，用科学的方法提高煤矿自动化控制的生产效率。

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