综采工作面大功率电动机温度保护的实现贾省军，徐晓华（冀中能源股份公司东庞矿，河北邢台054201）摘要：针对综采工作面大功率电动机损坏的问题，以东庞矿为例，详细分析了大功率电动机损坏的原因，通过对组合开关温度保护系统进行改造，利用电动机绕组中埋设的热继电器或热电阻，实现了综采工作面大功率电动机的温度保护，有效的减少了工作面电动机损坏率，保障了矿井安全生产。关键词：大功率；电动机；温度保护；组合开关中图分类号：TD60文献标识码：B文章编号：2095-5979（2014）08-0100-02FullMechanizedMiningwithLargePowerMotorTemperatureProtectionImplementationJIASheng-jun,XUXiao-hua(DongpangMine,JizhongEnergyResourcesCorporationLtd.,Xingtai054201,China)Abstract：Basedonfullmechanizedminingfacewithlargepowermotordamage,DongpangMinewastakenasanexample,thecauseofthehighpowermotordamagewasanalyzed,throughcombinationswitchtemperatureprotectionsystemimprovement,usingthermalrelayburiedmotorwindingorthermalresistancerealizedthetemperatureprotectioninfullmechanizedminingwithlargepowermotor,whichreducedtheworkingsurfacemotordamageandensuredthesafetyproductionofmine.Keywords：largepower;motor;temperatureprotection;combinationswitch收稿日期：2014-05-22；责任编辑：张彤作者简介：贾省军（1983—），男，河北邢台人，助理工程师。E-mail：7891723@qq.com引用格式：贾省军，徐晓华.综采工作面大功率电动机温度保护的实现[J].煤炭与化工，2014，37（8）：100-101.0引言据有关统计，全国国有重点煤矿每年烧毁电动机20000台左右，一个年产300万t煤的矿井，平均每月烧毁大小各类电动机20台，特别是煤矿井下工作面输送机、转载机等负荷变动大，工作面放炮或顶板冒落、频繁启动常常导致电动机过载而烧毁；矿井空气潮湿、淋水大，会使电动机绝缘程度降低；井下巷道空间小，使输送机中部槽变形，由于浮煤、积煤经常压埋电动机造成散热不良；工作环境恶劣会使电动机产生断相、短路、过载和漏电等故障，如电气保护不全，就会烧毁电机，危害人身安全造成较大的经济损失。1原因分析根据东庞矿工作面设备电机实际运行情况分析，煤矿井下电机多为热损坏，原因如下：（1）电动机过负荷运行：如机械设备故障，电动机功率偏小，双机拖动负荷分配不均，电网电压过低造成电动机电流过大等，将造成过负荷运行。（2）电动机断相运行：熔丝已损坏或漏装一相，电动机短路造成一相熔丝烧断，接触器或热继电器一相触头闭合不好，连接线松动等，都会造成断相运行。（3）电动机匝间短路或相间短路。（4）电动机工作方式或操作方式不对：电动机频繁起动或点动，负载工作方式和电动机工作方式不一致（如电动机是短时或断续工作方式，而负载是连续工作方式）等。2对组合开关进行改造的必要性东庞矿早期购置的QJZ2-1200/3300-4型组合技术工程CoalandChemicalIndustry煤炭与化工第37卷第8期2014年8月Vol.37No.8Aug.2014100

2014年第8期开关未配备温度保护功能，东庞矿井下工作面在用功率160kW及以上电动机，为了实现温度保护，在出厂时都装设有热继电器或热电阻，但电机烧毁后的温度、温度高的部位、引起的温度过高烧坏电机的原因都不明了。虽然电机烧坏最终都是绕组高温造成，但引起高温的原因多种多样，为了准确反映实际状况，做出正确判断，增加温度保护很有必要。3技术改造矿用智能型组合开关温度保护系统升级改造工程分为2个部分：一是硬件的升级改造；二是PLC内软件的升级改造。3.1硬件部分的改造硬件改造选用与组合开关内原有模块生产厂家相同的LM3312型模块，以便于配套使用，该模块是4路热电阻输入模块，可以对4台电动机进行温度监测和保护，它提供了与Cu50、PT100两种热电偶和热继电器进行连接的接口，可以采集并处理从现场来的热电阻的电阻值输入信号，模块可以测量4个通道热电阻信号，将该扩展模块替换下不用的西门子专用通讯模块，再固定到相邻模块的侧面，再把扩展模块电缆连接到相邻模块的连接器上压紧，将接在被保护电动机热电偶或热继电器上信号线的另一端接在模块输入接口上，即实现了硬件的改造。热电偶型温保接线在设置界面温保选择为“1”热电偶，接线如图1所示。热继电器型温保接线在设置界面温保选择为“2”热继电器，接线如图2所示。3.2软件部分的改造软件的改造是通过优化PLC内原有程序、修改显示屏显示界面实现，优化操作系统后，再对原有电机的预埋温度接点统一整合，对电机温度热电阻和热继电器输出类型分别编程；自由设定温度，步长为1℃，可针对电机预埋温度传感器材料选择跳闸温度，可针对监测部位布置探头位置，大大提高了温度保护系统的适应性和准确性，克服电机简易温度保护动作不准确、好坏不能立即判断的缺点。改造后的温度保护系统能加强对电动机的保护，实现了温度显示及故障信息的实时显示，便于故障分析，减少事故发生。为保障保护记录不丢失，设置了开机密码，防止不相关人员误操作，在温度超过设定值时，及时报警，提醒有关人员及时处理。4结语东庞矿通过对再用组合开关进行软硬件的升级改造，实现了组合开关对所带设备的电机温度的实时在线监测，报警停车、故障记录等功能，改造后的组合开关在东庞矿21114综采工作面实际运行7个月，情况良好，有效的保护了电动机，电动机损坏率大大减小。过去工作面电机烧坏时有发生，特别是转载机电机接连不断损坏，温度保护增加后，在工作面压埋溜子、频繁启动及各种故障时自动跳闸，保护了电机，不仅节约了设备成本，而且保障了工作面设备运行，实现了工作面高产高效，在同类研究中具有先进性，值得其它矿井借鉴，具有一定的推广价值。参考文献：[1]赵美荣．煤矿机厂设备管理与维修问题的探讨[J]．科技与企业，2013（6）：29，32.[2]孙文浩．煤矿机电管理存在主要问题及解决方法[J]．河南科技，2013（6）：226.[3]华仁杰．PB4高压真空馈电开关综合保护的改进[J]．煤矿机械，2003（11）：103-104.[4]《机械设计手册》联合编写组.机械设计手册[M].第二版．北京：化学工业出版社，1987.E0S0C0E1S1C1E2S2C2E3S3C312345678接电机热电偶接电机热电偶接电机热电偶接电机热电偶图1热电偶型温保接线方式E0S0C0E1S1C1E2S2C2E3S3C312345678接线箱端子终端元件终端元件终端元件终端元件接电机温保常闭点接电机温保常闭点接电机温保常闭点接电机温保常闭点图2热继电器型温保接线方式贾省军等：综采工作面大功率电动机温度保护的实现[5]高宏．智能高压开关综合保护器的设计[J]．科技情报与经济，2002（23）：268-269.[6]孙桓，陈作模．机械原理[M]．北京：高等教育出版社，1999.[7]储诚赞.煤矿大功率电协机温度自协保护装置的改造[J].现代矿业，2012（7）：158.[8]吴涛.综采工作面大功率刮板输送机选型及起动特性分析[J].煤矿机械，2013（6）：89-91.101