矿用一般型绞车电控安全改造的研制与应用

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摘要：山东东泰矿业有限公司对一井副巷绞车原来使用的TKD电控进行了安全改造的研制，使其满足了国家法律规定要求，并进行了推广与应用。文章论述了各种安全改造的内容，使其安全性能更加稳定，满足了矿用一般型要求，社会经济效益明显。

关键词：电控改造；安全保护；经济效益；电压器

中图分类号：TD633 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）10-0019-02

1 概述

我矿为高瓦斯矿井，而我矿现用的主提绞车电控均为老TKD系列，不防尘、不防滴、不防潮，为确保其安全运行，为全面落实国务院446号令和国务院七部委指导意见，根据国家安全生产总局“禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第一批）”的通知要求以及集团公司的安排部署，结合我矿的实际情况，为提高机电安全装备水平，按照《煤矿安全规程》第四百四十四条“井下位于主要进风巷机电硐室内的电气设备应选用矿用一般型”的规定，我们积极开展工作，制定措施和规划，对现用不符合矿用一般型的副巷绞车电控系统的电气设备进行改造。

2 技术方案及可行性方案的确定

内容包括：

（1）把所有电控配套设备改进为矿用一般型。

（2）将控制变压器、高防开关合而为一。

（3）完善高压开关柜的保护性能。

（4）将八级电阻切除交流接触器改造为真空接触器。

（5）对电阻器柜增加温控和散热装置。

2.1 电控系统选型可行性方案的确定

按照安全、经济、可行、合理、不长时间影响生产的原则，矿上决定对延深副巷绞车电控系统的电气设备实施改造，因现使用的高压开关柜为频油开关，该设备高压刀闸外漏，使用年限长，设备零部件老化，且三次短路跳闸后，必须进行解体检查换油，影响安全生产，决定更换高压真空开关柜1台；因现使用高压换向器属于淘汰设备，并且由于井下空气潮湿，易造成爬电和放电，造成停电使用，影响供电安全，且使用年限已久，零部件老化，经常出现事故，决定更换高压真空换向柜1台；现使用的转子八级接触器由于使用年限长，设备老化，噪音大，触头接触子烧伤严重，造成接触不良，开断不可靠，影响生产，决定更换低压真空转子柜1台；现使用电阻器柜是外漏架式，不符合矿用一般型要求，决定对电阻器1组改装；现使用的高防开关、变压器不符合国家规定要求，保护不全，无漏电保护，无二次保护且为地面三相四线制非矿用型，为独立式，占用的空间较多，决定对高防开关、变压器、馈电开关更换为一体的所用变压器1面等。改造后的绞车电控系统性能良好、保护齐全、外观整洁，防护性能符合矿用一般型电气设备标准。

2.2 矿上经过与多个生产厂家进行论证、协商最后决定，进行成套设备技术改造

原理是：

（1）更换高压开关柜：型号TGG-630Z/62，本开关柜具有短路、过流、过电压、欠电压、接地等保护；它的断路器采用中间封接式纵磁场真空灭火室和新型的操作机构，提高了开断短路电流的能力和灭火室的使用寿命；本开关柜装设有机械闭锁和电气闭锁装置，以保证开关柜的操作顺序，防止误操作的事故发生。

（2）高压真空换向器柜：型号ZHG-250/D，本换向器柜采用真空接触器。解决了原接触器容易发生放电、短路事故这一难题，且使用寿命长，从而减少了维修量，满足了安全生产的要求；本换向柜具有机械、电气闭锁且体积小、噪音低、安全可靠的特性，既保证了安全，又改善了工作环境，效果良好。

（3）低压真空转子柜：型号ZZG，本转子柜采用真空接触器，解决了原接触器由于工作电流大，致使接触子经常烧坏、更换频繁这一难题，且使用寿命长、无火花，从而减少了维修量，满足了生产的要求；该转子柜体积小、噪音低，安全可靠，既保证了安全，又改善了工作环境。

（4）电阻器：经改装后电阻器内部安设了XMZ/T型智能化数字温度控制仪和降温装置，实现了柜内温度的自动控制，从而解决了封闭后电阻器的散热问题，保证了设备正常运行。

（5）所用变压器，该柜高压侧配置高压真空断路器（带短路、过负荷、欠压保护、过压保护、接地保护）；低压侧配置五路输出，其中380V三路、220V两路，低压控制均使用空气断路器，配置ALH-0.66-50/5的低压电流互感器。低压侧分路设置电压表、电流表和电度表，低压侧具有短路、过负荷、漏电保护、欠电压保护装置；并且该柜选用DPV-723微机所用变压器保护监控装置，该装置由监控和保护两套完全独立的系统组成；该所用变压器前后开门，有机械、电气闭锁，高压室、仪表室和干变实现隔离。该柜式所用变压器为“高防开关”、“干变”、“馈电开关”融为一体的产品，从而实现了原来的保护不全、不独立、占用的空间较多的问题。

（6）所有改造后的电气设备外壳防护等级为IP23，有效地防止异物进入柜内造成短路故障，并防止人体接近带电体和运动部件，且符合矿用一般型设备要求。

3 经济效益分析

3.1 购置所用电压器

原设备更换高防开关一台2.5万元，变压器一台4万元，真空馈电开关一台1.4万元，现使用的所用变压器一台为5.5万元，节约资金2.4万元。

3.2 安全效益

原电控系统设备零部件老化、保护不全，达不到《煤矿安全规程》规定，改造后的电控设备弥补了缺陷，使得保护更加灵敏，各种安全保护调试更加灵活，操作更加简便，运行更加平稳、可靠，符合规程规定使用要求。

创新点、技术关键：

（1）电控柜由外露式改为矿用一般型，满足防尘、防潮、防滴和防止异物进入的要求。

（2）控制变压器由非矿用油冷却式改为干式，高、低压合并为一个柜式电源装置，且各种保护装置齐全。

（3）电阻器箱采用温控，能够在30℃～100℃之间实现自动调控。

3.3 社会效益情况

该电控系统改造后的优点是效率高，安全保护装置全，维护工作量小，设备保护布置合理，投资费用少，为井下绞车提供了安全、经济、合理的电控设备，社会效益明显。

作者简介：鲍天星（1977-），男，河南封丘人，山东东泰矿业有限公司机电科技术员，研究方向：矿山机电安全。