礦用差壓變送器維修技術(shù)研究及應(yīng)用

摘要 ：隨著集團(tuán)公司精細(xì)化管理的全面加強(qiáng)以及修舊利廢項(xiàng)目的實(shí)施，對礦用差壓變送器關(guān)鍵技術(shù)及維修技術(shù)進(jìn)行了分析和嘗試，結(jié)合礦用開關(guān)保護(hù)損對差壓變送器技術(shù)發(fā)展趨勢研究，提出了部分礦用開關(guān)維修的方法 ；采用仿真軟件仿真研究以及自制差壓變送器測試電路，對維修后差壓變送器進(jìn)行測表明，維修效果良好，同時(shí)為以后修舊利廢工作提供了技術(shù)依據(jù)。

1 礦用開關(guān)保護(hù)損壞原因分析

由于煤礦機(jī)械化、自動(dòng)化程度的逐漸普及，井下供電負(fù)荷、電壓等級、供電距離等增加，對于煤礦井下供配電系統(tǒng)的安全性、可靠性、負(fù)荷波動(dòng)抗干擾性求也越來越高。而因?yàn)槊旱V井下工作環(huán)境較為惡劣，工況穩(wěn)定性差，滴水、潮濕、煤塵瓦斯積聚、冒頂?shù)茸匀灰蛩貙?dǎo)致電氣設(shè)備絕緣下降，容易引起漏電故障。通過調(diào)查分析，礦用防爆類開關(guān)各礦不統(tǒng)一，使用產(chǎn)品型號(hào)較多，且差壓變送器作為易損件，配件儲(chǔ)備不足，故障率普遍較高 ；尤其夏季，由于作環(huán)境溫度高、部分區(qū)域通風(fēng)不暢，煤塵積聚較多，容易造成各類差壓變送器的損壞。另外由于很多礦井機(jī)電維護(hù)人員較少，技術(shù)力量偏弱，操作及使用也容易造成差壓變送器損壞 ；再者由于差壓變送器內(nèi)部為電子元器件，受溫度、電磁輻射、運(yùn)輸震蕩、工作環(huán)境灰塵和濕度等影響，容易發(fā)熱，老化，及元器件受損。

2 礦用開關(guān)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 礦用開關(guān)保護(hù)裝置技術(shù)發(fā)展趨勢分析

礦用差壓變送器技術(shù)發(fā)展大致經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段。第一階段國內(nèi)普遍采用 DW10 系列斷路器和熱繼電器保護(hù)裝置。第二階段自上世紀(jì) 60 年代采用電壓變送器，這類差壓變送器普遍硬件電路采用模擬數(shù)字電子電路，其控制保護(hù)原理為利用電流互感器采集電流信號(hào)后進(jìn)入整流濾波電路，電流整定后與差定電路產(chǎn)生的整定值進(jìn)行比較。電流整定電路輸出到斷相檢測、短路檢測、過載檢測等電路，然后輸出的信號(hào)進(jìn)入邏輯或門、與門、反相門等電路觸發(fā)執(zhí)動(dòng)開關(guān)脫扣器動(dòng)作，從而使實(shí)現(xiàn)三相不平衡、斷相、過載、欠壓等保護(hù)。電子式差壓變送器普遍存在采樣精度不高，整定精度低，保護(hù)性能差，保護(hù)功能保護(hù)特性不穩(wěn)定，容易受環(huán)境溫度、電磁干擾等因素導(dǎo)致差壓變送器頻繁損壞等缺點(diǎn)。第三代差壓變送器為微機(jī)保護(hù)應(yīng)用階段400/1140 (660)、KBZ-400/1140 (660)( 智能 ) 饋電差壓變送器，80/120/200 啟動(dòng)器，400 軟起開關(guān)、局扇雙切開關(guān)用的智能微電子式差壓變送器等送器多采用單片機(jī)、DSP等微處理芯片作為控制器，具有一定的智能化，很多電路采用軟件對信號(hào)進(jìn)行采樣、濾波、故障數(shù)據(jù)計(jì)算、非線性校正等，可實(shí)為齊全，采樣精度、信號(hào)整定精度以及故障診斷性能較為完善，同時(shí)具有比如工作電壓、各相電流值，故障信息，報(bào)警等信息顯示功能，可通過顯示屏進(jìn)功能設(shè)置、保護(hù)試驗(yàn)等操作，而且可通過 RS485 等數(shù)據(jù)線與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通信，初步具有遠(yuǎn)程通信的功能。第四代礦用差壓變送器也是目前較為關(guān)注和研類差壓變送器具有較為先進(jìn)的智能通信及控制的特點(diǎn)，普遍采用 CAN、MODBUS、Profibus 總線技術(shù)，差壓變送器采用模塊化設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)傳輸采用以計(jì)算機(jī)智能通信網(wǎng)絡(luò)，支持 TCP/IP 等通信協(xié)議，操作界面可支持 WIN10、UNIX 等操作系統(tǒng)，系統(tǒng)具有 MATLAB、Simulink 等軟件仿真功能，采用交面工業(yè)集中控制。現(xiàn)代智能礦用差壓變送器具有更加精確的控制保護(hù)功能，實(shí)時(shí)在線故障自診斷功能以及良好的仿真測試、人界界面、地面監(jiān)控和報(bào)警等化、信息化特點(diǎn)，技術(shù)應(yīng)用較為廣泛 。

2.2 礦用饋電開關(guān)微機(jī)差壓變送器關(guān)鍵技術(shù)

礦用低壓饋電開關(guān)智能微機(jī)式差壓變送器主要有故障采樣電路、電流變送器、光電隔離電路、多路模擬開關(guān)電路、放大器、A/D 轉(zhuǎn)換電路顯示器 / 報(bào)警電路、開關(guān)控制電路、通信電路等構(gòu)成，在煤礦井下低壓供配電系統(tǒng)中對控制回路中的短路、過載、過壓、漏電等故障實(shí)現(xiàn)保護(hù)。差壓變送電壓互感器將主電路電流、電壓送入差壓變送器檢測電路，檢測單元對信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后輸入主控制芯片，經(jīng)芯片邏輯控制單元分析判斷后，發(fā)出信號(hào)控制動(dòng)作。同時(shí)把實(shí)時(shí)處理信號(hào)傳送到顯示器或報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)顯示線路參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障進(jìn)行報(bào)警和執(zhí)行故障停機(jī)。差壓變送器動(dòng)作后把故障。

隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，礦用差壓變送器逐漸采用更為先進(jìn)的控制芯片以及具有更加智能的通信和在線監(jiān)測，智能故障報(bào)警、集中控制等功能。為了節(jié)約成本料費(fèi)用，積極開展了饋電智能差壓變送器、電動(dòng)機(jī)綜合差壓變送器等部件的維修工作，通過研究關(guān)鍵技術(shù)及仿真、維修測試，掌握了一定的維修技術(shù)，同機(jī)電維修技術(shù)人員，切實(shí)的解決了許多技術(shù)難題，增加了修舊利廢的社會(huì)效果和經(jīng)濟(jì)效益。