第五章高產高效礦井采區(qū)供電與電氣控制

第五章高產高效礦井采區(qū)供電與電氣控制第一頁，共137頁。第一節(jié)

礦用隔爆移動變電站第二節(jié)

組合開關第三節(jié)

電牽引采煤機電氣控制系統第四節(jié)

連續(xù)采煤機電氣控制系統第五節(jié) 重型輸送機電氣控制系統第六節(jié)

液壓支架的電液控制系統第五章高產高效礦井的采區(qū)供電及電氣控制2023/4/172第二頁，共137頁。①高產-規(guī)模為300萬噸／年以上，均為一井一面。③安全-礦井生產系統的監(jiān)測監(jiān)控裝置及通信先進可靠，自動化程度高，操作維修簡易方便，工作面安全設施齊全，安全狀況良好，百萬噸死亡率接近于零。②高效-采、掘、運和支護設備功率大、效率高，工作面推進速度快，工作面長度和平巷走向長度大高產高效礦井高產高效工作面供電、控制系統特點

①變壓器容量大③向工作面供電變壓器中性點為小接地電流方式，減少故障時接地電流②電壓等級高

④變壓器一、二次側均真空斷路器，有保護、試驗、直觀的故障查詢系統.⑤控制負荷的組合開關可同時控制多臺電機.⑥全面使用微機控制技術，增強設備功能2023/4/173第三頁，共137頁。第五章高產高效礦井的

采區(qū)供電及電氣控制第一節(jié)礦用隔爆移動變電站2023/4/174第四頁，共137頁。一、移動變電站的組合方式二、移動變電站各部分的作用第一節(jié) 礦用隔爆移動變電站2023/4/175第五頁，共137頁。用途:綜采工作面的供電

發(fā)展方向:大容量、多功能組合最大容量移動變電站超過3000kVA,一次電壓最高12.5kV,

二次側電壓最高5KV，與多個饋電開關組成動力中心；與組合開關組成負荷中心

第一節(jié)

礦用隔爆移動變電站圖5-1礦用隔爆型移動變電站外形圖1-隔爆高壓配電裝置；2-隔爆干式變壓器；3-隔爆低壓自動饋電開關2023/4/176第六頁，共137頁。一、移動變電站的組合方式第一種

組合方式隔爆變壓器的高壓側采用FB-6型隔爆高壓負荷開關，低壓側采用DZKD型或BKD型、KDZ型等隔爆低壓自動饋電開關。

優(yōu)點:結構簡單,低壓自動饋電開關具有漏電保護

缺點:高壓負荷開關不能分斷故障電流,高壓側的短路、過載與漏電保護還需在前級設置高壓配電開關承擔,變壓器低壓繞組至自動饋電開關間一旦發(fā)生漏電，自動饋電開關無法實現保護。

2023/4/177第七頁，共137頁。第二種

組合方式隔爆變壓器的高壓側采用BGP41-6型或GKDZ-200/6型隔爆高壓真空配電裝置，低壓側采用BXB-800/1140型隔爆低壓保護裝置。

優(yōu)點:變壓器二次繞組發(fā)生漏電，可使高壓斷路器動作，從而消除了這一保護盲區(qū)缺點:利用高壓配電裝置通斷負荷和切斷短路會產生較高的過電壓，容易使電路絕緣薄弱處擊穿2023/4/178第八頁，共137頁。第三種組合方式隔爆變壓器的高壓側采用隔爆高壓真空配電裝置，負責高壓側的控制、保護以及變壓器二次繞組的漏電保護；低壓側采用隔爆自動饋電開關，負責負荷的通斷及低壓側的各種保護。

優(yōu)點:可直接與組合開關及其它控制設備相連，形成動力中心。該種組合既保留了第二種組合的優(yōu)點，又克服了其缺點。缺點:設備投資較大2023/4/179第九頁，共137頁。二、移動變電站各部分的作用2023/4/1710第十頁，共137頁。隔爆高壓開關箱-1)主回路

隔離開關位于開關箱上部的隔離開關室內，實現檢修時隔離電源。它有接通（ON）、斷開（OFF）和接地（EARTH）位置，由于隔離開關沒有滅弧裝置，為此隔離開關與外蓋和斷路器1QF實現閉鎖：斷路器處于合閘位置時，隔離開關不能分合，防止帶負荷操作隔離開關；當隔離開關不在接地位置時，外蓋不能打開；只有將隔離開關置于接地位置時，變壓器繞組中的高壓靜電被接地釋放，方可打開外蓋，從而防止帶電檢修。

位于開關箱下部的斷路器室內，實現高壓電源的通斷。采用六氟化硫作為滅弧介質，不易電離產生電弧，滅弧能力強，觸頭壽命長，減少維護工作。具有電磁脫扣機構和彈簧輔助手動操作機構或電動操作機構。手動合閘時，將箱體左側合閘手柄插入斷路器合閘軸，逆時針旋轉180°，在壓力彈簧的作用下斷路器自動閉合，將6kV高壓送入隔爆變壓器。手柄在返回彈簧的作用下返回原位，并可取出。電動合閘時，按下前門上按鈕蓋下面的合閘按鈕，合閘電動機運行，帶動壓力彈簧合閘。也可以采用遠方合閘按鈕實現遙控。分閘時，將位于前門的跳閘插桿順時針轉動，使脫扣機構脫扣，斷路器跳閘，切除隔爆變壓器高壓電源。六氟化硫斷路器2023/4/1711第十一頁，共137頁。2）保護與監(jiān)測回路（1）電壓互感器和電流互感器二次回路

用于提供主回路電壓和電流信號。電壓互感器位于斷路器室底部，并聯于主回路。它將6kV高壓電變?yōu)?10V向儀表和保護裝置提供高壓信號并兼作保護回路的電源。電流互感器位于斷路器室上部，串聯在主回路上，其二次側向固態(tài)繼電器JSC300和電流表提供主回路電流信號。有三個電流互感器用來提供三相主回路的電流信號，一個零序電流互感器用來提供漏電電流信號。（2）欠壓脫扣線圈和電磁脫扣線圈用于實現保護時的跳閘。欠壓脫扣線圈接于電壓互感器二次側當主回路電壓低于額定電壓70%時，欠壓脫扣線圈動作，斷路器脫扣、跳閘。電磁脫扣線圈與JSC300保護單元相連，當短路、過載、漏電等保護動作時，接通該線圈，使斷路器脫扣、跳閘。2023/4/1712第十二頁，共137頁。（3）低氣壓傳感器

用于實現低氣壓保護。當六氟化硫斷路器中的六氟化硫氣體減小時，其滅弧能力將大為降低。為此設置低氣壓保護。設有兩個壓力傳感器：一個是低氣壓報警傳感器，當斷路器出現漏氣故障，氣體壓力降低至第一個整定值時，報警傳感器動作，使JSC300固態(tài)繼電器中信號指示的低氣壓管閃光，發(fā)出報警信號，此時斷路器仍可工作，但需要找出漏氣原因并消除；另一個是低氣壓跳閘傳感器，當氣體壓力降至第二個整定值時，跳閘傳感器動作，使欠壓脫扣線圈失電，斷路器跳閘，同時低氣壓管連續(xù)亮。此時，需消除漏氣點，并通過充氣閥門補充六氟化硫氣體至正常值時方可繼續(xù)工作。2）保護與監(jiān)測回路2023/4/1713第十三頁，共137頁。（4）固態(tài)保護單元

用于實現過載、短路和漏電故障的保護，并可監(jiān)測和顯示系統電壓、電流。固態(tài)保護單元位于斷路器室的前部，是一個JSC300固態(tài)繼電器，由JSC30～JSC33四塊印刷電路板組成。①JSC30印刷電路板是整個保護單元的核心②JSC31是一個設定和信號顯示電路板③JSC32是一個電壓電流顯示電路板④JSC33是一塊按鈕開關板

2023/4/1714第十四頁，共137頁。（5）過壓保護裝置由于六氟化硫斷路器的滅弧能力很強，同真空斷路器一樣，斷路時也會產生操作過電壓，為此必須設過電壓保護。該過電壓保護裝置是由一個火花間隙與非線性電阻RV串聯組成?；鸹ㄩg隙一端接電網，另起一段經非線性電阻接地。在正常電壓下，火花間隙不被擊穿，保證電網的對地絕緣；當出現過電壓時，火花間隙擊穿經非線性電阻對地放電，從而釋放了過電壓。非線性電阻的阻值隨電壓成相反變化：過電壓時，電壓遠高于正常值，非線性電阻的阻值變得很低，有利于過電壓的釋放；而過電壓釋放后，電壓減小恢復正常，非線性電阻阻值變高，限制正常電壓對地短路電流的產生，在短路電流第一次過零點時，便很容易被火花間隙隔斷，恢復電網的對地絕緣。2023/4/1715第十五頁，共137頁。2.隔爆低壓開關箱

1)主回路（同高壓，略）2）保護監(jiān)測回路（1）高靈敏漏電保護①NUGEL33高靈敏接地保護單元該單元實現低壓配電線路的漏電閉鎖和漏電保護。漏電閉鎖采用的是附加直流電源保護原理。附加直流電源由電壓互感器二次側交流，經橋式整流電路產生。當低壓配電線路不工作，低壓開關箱中的隔離開關2QS閉合而斷路器2QF未閉合時，接在2QS后面的附加直流電源有電，該電源經漏電繼電器和三相電抗器接入三相電網和地之間（即電網對地絕緣電阻兩端），監(jiān)視電網對地絕緣電阻。當配電線路發(fā)生漏電時，絕緣電阻下降（小于20kΩ），直流監(jiān)測回路電流增加，使漏電繼電器動作，其接點斷開欠壓脫扣線圈，斷路器因脫扣無法合閘，實現漏電閉鎖。2023/4/1716第十六頁，共137頁。②TML33高靈敏漏電繼電器

該繼電器主要解決隔爆變壓器T低壓側至配電總開關2QF之間的漏電保護盲區(qū)。它也采用零序電壓保護原理，但與上述漏電保護不同之處有三：一是零序電壓信號來自變壓器中性點對地電壓（即變壓器中性點接地電阻RO兩端的電壓）；二是漏電繼電器動作時，其接點必須斷開高壓側斷路器1QF的欠壓脫扣線圈，通過1QF跳閘切斷隔爆變壓器T的電源；三是漏電繼電器動作須經過延時，目的是在低壓配電線路發(fā)生漏電時，先讓低壓線路漏電保護動作，從而實現漏電保護的選擇性，只有當低壓線路漏電保護拒動時，經延時后該保護動作，保證了漏電保護的可靠性。2023/4/1717第十七頁，共137頁。（2）相敏保護過載保護

相敏保護

缺相保護信號顯示

由負載側主回路上的三個電流互感器二次側提供相電流信號，三相電壓互感器二次側提供相電壓信號，實現短路保護、過載保護和缺相保護。

只有在排除故障后，按下復位按鈕，方可解除上述各閉鎖，重新合閘。2023/4/1718第十八頁，共137頁。本節(jié)小結礦用隔爆移動變電站作用：向綜采工作面供電。組成：隔爆高壓負荷開關+隔爆變壓器+隔爆低壓自動饋電開關隔爆高壓配電箱+隔爆變壓器+隔爆低壓綜合保護裝置隔爆高壓配電箱+隔爆變壓器+隔爆低壓自動饋電開關功能：隔爆高壓負荷開關—空載通斷變壓器；隔爆高壓配電箱—帶載通斷變壓器，變壓器過流、過壓、欠壓、漏電、絕緣檢測等保護；隔爆變壓器—將高壓變?yōu)榈蛪汗╇?；隔爆低壓綜合保護裝置—低壓線路過流、欠壓、漏電保護隔爆低壓饋電開關—通斷低壓線路，低壓線路過流、欠壓、漏電保護

2023/4/1719第十九頁，共137頁。思考題與習題5-1高產、高效工作面供電與控制系統的特點是什么？5-2礦用隔爆移動變電站有哪幾種組合方式？各種方式有哪些功能和特點？5-3英國1500kVA移動變電站低壓側為什么設兩種漏電保護？設自動重合閘有什么好處，但在何種情況下應禁止使用？2023/4/1720第二十頁，共137頁。第五章高產高效礦井的

采區(qū)供電及電氣控制第二節(jié)組合開關2023/4/1721第二十一頁，共137頁。一、KBZ-2型8組合開關二、其他組合開關簡介第二節(jié)組合開關2023/4/1722第二十二頁，共137頁。第二節(jié)組合開關組合開關又稱負荷控制中心，是由多個真空接觸器及其驅動器組成的多功能開關，新型的組合開關都以可編程控制器為控制中心，通過驅動器控制真空接觸器，即可獨立驅動對應的電動機工作，也可實現多臺驅動器之間的順序控制或聯鎖控制，使各對應驅動的電機按約定的程序工作；此外還具有完善的保護系統、試驗監(jiān)測系統、狀態(tài)顯示與故障查詢系統2023/4/1723第二十三頁，共137頁。一、KBZ-2型8組合開關

KBZ-2型8組合開關有四個工作回路，每一回路有一套CPU控制保護組件。具有過載、短路、斷相、漏電閉鎖保護功能，每一回路分為二個工作支路，共有八個工作支路。每工作支路有單獨的先導控制保護功能，單獨啟動各種機電設備；還能多個支路按自動控制，實現按順序延時啟動，并且能按啟動電流變化由低速自動轉換到高速啟動雙速運輸機，從而實現對采煤工作面所有機械的聯合控制。具有485標準接口，可實現通訊功能。該開關可以根據用戶要求另加127V煤電鉆綜保和照明綜?；芈穼崿F對煤電鉆、照明及信號控制和保護。2023/4/1724第二十四頁，共137頁。1．結構組成KBZ-2型8組合開關結構示意如圖所示。外殼由A3鋼板焊接而成的隔爆外殼。上部左右兩側有起吊鉤，下有牽引環(huán)并固定在600mm軌距的平車上，開關箱分為輸入接線箱、輸出接線箱、主箱三個部分組成。2023/4/1725第二十五頁，共137頁。1）輸入接線箱位于右側，6個電源進線嘴，2個通信進線嘴，箱內左側安裝穿墻接線柱。2）輸出接線箱位于左側，8個負荷出線嘴，12個控制出線嘴，箱內右側安裝穿墻接線柱。并裝有本質安全電壓轉換器組件如圖5-4，可將開關輸出的控制電壓轉換成本質安全型電壓，以保證安全生產。2023/4/1726第二十六頁，共137頁。3）主箱主箱正面為快開門。快開門裝有機械及電氣閉鎖機構如圖所示，主箱快開門的右側有四只隔離換相開關的操作手柄和煤電鉆、照明回路的隔離開關，只有當所有隔離開關手柄都搬至零位斷電后，機械閉鎖機構解鎖，主箱快開門才能打開，以保證安全。主箱后面有一防爆門，打開后可安裝維修隔離換相開關和照明變壓器。在快開門的內側裝有保護及控制組件。在快開門上方設有四個觀察窗，窗內上方設有液晶屏、下方設有數碼管和指示燈。2023/4/1727第二十七頁，共137頁。（1）主回路元件

主回路如圖所示，4個回路中各有一個隔離換相開關Q101~Q401,位于主箱內右側，每臺隔離換相開關電源側通過穿墻接線柱與進線電纜U、V、W連接，負荷側通過電纜與本回路兩個真空接觸器K111、K121相接，真空接觸器的負荷側裝有電流互感器030（040）和電抗器010（020），通過電纜與相應的穿墻出線柱相接。在輸出線柱上接有阻容吸收裝置。2023/4/1728第二十八頁，共137頁。（2）輔助回路元件

①輔助回路電源。主腔底部裝有四臺控制變壓器一次側來自該回路隔離開關負荷側的兩相線，二次側220V向真空接觸器的線圈供電。36V向中間繼電器線圈供電，另一端0V則通過隔離換相開關上和箱門上的機械閉鎖開關S005/S006送出，箱門一開或換相器手把一提起0V就被切斷，造成了斷電，負荷跳閘，實現了斷電開箱、換相開關無負荷和急停操作。2023/4/1729第二十九頁，共137頁。（2）輔助回路元件

②CPU回路。門內裝4個CPU及其外圍元件：中間繼電器、

延時繼電器、保險座、

鈕子開關和接線端子。CPU通過聯結接頭與外界回路發(fā)生聯系。CPU屏蔽殼小門內有5個撥動開關。2023/4/1730第三十頁，共137頁。2．工作原理

1）單支路先導控制用先導線（üL線）實現遠方控制，用于工作面設備的單獨控制。（1）準備①接線。如圖：K111主觸頭出線端接電動機實現對電動機控制。控制回路CPU的輸入端經X2-1、üL線接采煤機開關和終端元件到地X2-2端與X2-22端短接，為中間繼電器K112接通做準備；②開關選擇。K11打至“üL”，使K11的1、3端斷開，為K117控制K112線圈做準備。2023/4/1731第三十一頁，共137頁。1）單支路先導控制

（2）通電合上圖中Q101，主回路電源接通，T110得電，接通輔回路220v、36v：①K114線圈回路得電。下圖中K114的33、34觸點及43、44觸點閉合接通檢漏回路：CPU的J107-14端→K114觸點→K111常閉觸點010→電網V相；②CPU得電。輸出電壓經J107端子和檢漏回路接至電網，經J110-2端子接地，相當于給電網對地絕緣電阻附加一個直流電源，如電網漏電，絕緣電阻下降，回路電流增大，此時CPU1-1為斷開狀態(tài)，實現閉鎖；如未漏電，則CPU1-1閉合，允許啟動。2023/4/1732第三十二頁，共137頁。1）單支路先導控制（3）啟動按采煤機開關，經J107-8給CPU一個啟動信號，CPU的üLK閉合，接通K117線圈，其13、14觸點閉合，接通K112線圈;K112的13、14觸點閉合通K111線圈：K111的主觸頭閉合，接通采煤機電動機；K111的常閉觸點22、21斷開檢漏回路，

防止交流串入CPU回路。K112的24、23觸點合，經J107-2給顯示插件：顯示主回路啟動。K112的43、44觸點閉合，短接延時繼電器D112。K112的61、62觸點斷K114線圈K114的33、34，43、44斷開檢漏回路，加強絕緣和雙重保護。2023/4/1733第三十三頁，共137頁。1）單支路先導控制（4）停止斷開采煤機開關，CPU無信號，üLk斷開K117線圈，其觸點斷開k112線圈，K112觸點斷開k111，K111的主觸頭斷開主回路，使采煤機斷電。2023/4/1734第三十四頁，共137頁。2）單支路手動控制單支路手動控制用于工作面平巷設備的單獨控制。（1）準備①接線。如圖，所有81-82端子間的短接線不動?？刂苹芈方泳€如圖5-9所示：K111的33、34常開觸點經X2的5、6端與外接啟動按鈕并聯，經二極管和停止按鈕接至本安一的01、02端；本安一的2端經X2-2端接至K112線圈的下口。②開關選擇。圖5-7的K11不打至“üL”：K11的1、3端閉合，為K112接通做準備；K15打至“手動”其1、3觸點斷開。2023/4/1735第三十五頁，共137頁。（2）通電。同先導控制通電。（3）啟動按下啟動按鈕，本安一的01、02接通管，經光電耦合使其光敏二極管導通，接通K112線圈回路電源，以后同先導控制：K112的觸點接通K111線圈，K111主觸頭接通主回路k111的33、34端閉合起自鎖作用。（4）停止按下停止按鈕，本安一的01、02斷開管，其光敏二極管斷開k112線圈，最終斷開k111，采煤機斷電。2）單支路手動控制2023/4/1736第三十六頁，共137頁。3）雙支路手動控制用于雙速電動機拖動的刮板機手動控制。低速啟動后手動轉高速運行，停止低速。高速運轉時不能直接轉低速，只有停車后，經延時方可重新啟動低速。（1）準備①接線如圖示。②開關選擇。圖5-6中K11不打至“üL”其1、3端閉合，為K112接通做準備。圖5-7中K15打至“手動”其1、3觸點斷開。（2)

通電。同先導控制通電。2023/4/1737第三十七頁，共137頁。3）雙支路手動控制（3)低速啟動。按低啟鈕，接通01、02端管，經光電耦合本安一的2、222端光敏二極管通，經D112延時通K112線圈電源，其觸點接通K111線圈，K111的主觸頭接通低速繞組，電動機低速啟動；同時K111的33、34觸點閉合，實現自鎖。2023/4/1738第三十八頁，共137頁。3）雙支路手動控制（4)高速運行。按高啟鈕，本安01、03端管接通，經光電耦合3、222端光敏二極管導通，經D122延時接通K122線圈電源，K122觸點81、82斷開切斷K112線圈，低速停車；同時其13、14觸點合，接通K121線圈K121主觸頭接通高速繞組，電動機高速運行；K121的33、34觸點合，自鎖。（5)停止。按停止鈕，斷本安01端兩個管而斷開K112、K122線圈電源其觸點斷K111、K121線圈，接觸器主觸頭斷低速、高速繞組，電動機停。2023/4/1739第三十九頁，共137頁。4）雙支路自動控制用于雙速電動機拖動刮板機自動控制。低速啟動后根據電機電流自動轉高速運行，停止低速。高速運轉不能直接轉低速，只有停車CPU自動復位方可。(1) 準備①接線。主回路接線同圖5-10?？刂苹芈方泳€如下圖：②開關選擇。K11、K12不打至“üL”：為K112、K122線圈接通做準備。K15撥在自動側：使CPU為程序控制；使本安一3端與電源0V端接通。一支路選速撥動開關撥在低側并按電機低速額定電流設置，為低速啟動做準備；二支路撥在高側并按電機高速額定電流設置，使電流下降到1.2倍額定電流自動延時閉合。2023/4/1740第四十頁，共137頁。5）四支路自動控制用于兩臺雙速電動機拖動的刮板機自動控制。刮板機機頭、機尾電動機低速啟動后根據電機電流自動轉入機頭、機尾電動機的高速運行，停止低速。(1) 準備①接線。主回路接線：一回路控制機頭電動機，同圖5-10所示；二回路控制機尾電動機，接線如下圖所示。②開關選擇。一回路開關選擇同雙支路自動控制，二回路K21、K22不打至“üL”，其1、3觸點閉合，為K211、K222線圈接通做準備。2023/4/1741第四十一頁，共137頁。5）四支路自動控制(2) 通電。同先導控制通電。(3) 低速啟動①機頭低速啟動。按啟動鈕，經光電耦合接通K112線圈，其觸點接通K111線圈，K111主觸頭接通機頭低速繞組，機頭低速啟車。②機尾低速啟動。K111的43、44合，接通K212線圈，K212的13、14觸點合，接通K211接觸器線圈，K211主觸頭合，接通機尾電動機低速繞組，機尾低速啟動；K211的33、34觸點合，為高速啟動做準備。2023/4/1742第四十二頁，共137頁。5）四支路自動控制(4) 高速運行

①機頭高速運行。機頭低速啟動電流給CPU信號降至額定值l.2倍，CPU延時閉合其1-2觸點，通K122線圈，其觸點13、14通K121線圈，K121主觸頭啟動機頭高速，K122的33、34觸點合，自鎖；K122的81、82觸點斷K112線圈，其13、14觸點斷K111線圈，K111主觸頭斷機頭低速，K111的43、44觸點斷K212線圈，K212的13、14觸點斷K211線圈，停止機尾低速。②機尾高速運行。Kl21的43、44觸點通K222線圈，其13、14觸閉合K221，機尾高啟。(5) 停止。與雙支路自動控制相同。2023/4/1743第四十三頁，共137頁。7）保護原理(1) 過載保護某支路過載時，其電流互感器030向CPU提供過載信號大于CPU過載整定值，CPU1-1觸點延時斷開K112線圈，K112的13、14觸點斷開K111接觸器實現斷電保護，同時閉鎖。(2) 短路保護某支路短路時，該支路電流互感器030向CPU提供短路信號大于CPU短路整定值，CPU1-1觸點瞬時斷開K112線圈，同上，實現斷電保護、閉鎖。(3)斷相保護某支路斷相時，該支路電流互感器030向CPU提供三相不平衡電流信號大于CPU的整定值，CPU1-1觸點延時斷開K112線圈，同上，實現保護、閉鎖。2023/4/1744第四十四頁，共137頁。3．調試1) 額定工作電流的整定電流設置最大值為399A。不論手動還是自動狀態(tài)，各支路電流均需分別設定。在自動狀態(tài)下，低速與高速額定電流值設定，應與各支路選速撥動開關位置相對應，即一支路選速開關撥在低位，則一支路設定低速電流，二支路選速開關撥在高位，則二支路設定高速電流。設置方法如下：①按下“設置”鈕，保持3秒鐘以上放開，②再按一下“復位”鈕，即可進入設置狀態(tài)。這時可見上排數碼管末位閃動。③按動“加一”鈕，即可對閃動位設定數值(0-9)，④然后按動“移位”鈕，上一位閃動，⑤再按“加一”鈕設置數值(0-9)，依此類推可設定完第一排數值，一支路額定電流值設定完畢。再按一下“移位”鈕，閃動位移至下排數碼管末位，開始設置支路額定電流。設置方法與一支路相同。設置完成后，⑥按下“設置”鈕，保持3秒鐘以上，CPU自動復位后放開，顯示回到初始狀態(tài)。2023/4/1745第四十五頁，共137頁。2)保護試驗(1)漏電閉鎖試驗。應在停車狀態(tài)下進行，開車后試驗無效。按下漏電試驗鈕，手動狀態(tài)時兩個支路的漏電紅燈均亮，自動狀態(tài)時，可能只亮某一支路紅燈，但CPU兩個支路保護控制接點全部斷開。(2)短路試驗。開車停車均可進行。按下短路試驗鈕后，停車狀態(tài)短路指示紅燈亮。開車狀態(tài)，除紅燈亮外CPU保護停車。試驗結束后，按下復位鈕，故障指示燈滅，恢復正常顯示狀態(tài)。(3)復位方法當出現短路、過載、漏電、斷相及欠壓、過壓故障時，CPU保護動作，停車同時閉鎖。排除故障后，按下復位鈕CPU即可恢復正常工作。2023/4/1746第四十六頁，共137頁。4．常見故障排除1) 微電腦顯示失常及原因①數碼管及故障指示燈幾乎全亮，或出現其它不正常顯示狀態(tài)，且微電腦控制保護功能失常，多為死機重新按下復位鍵即可恢復正常，如復位無效，則有可能復位電路或微電腦芯片損壞。②僅顯示失常而微電腦功能一切正常，為顯示板自身或相關驅動電路故障。③微電腦控制系統出現任何異?，F象，均應先復位，如復位無效，再考慮其它故障原因，避免走彎路。2) 中間繼電器動作，就是主接觸器不動查保險真空接觸器的保險是否燒斷或接觸不良。查接插件是否接觸不良。3) 中間繼電器不吸合控制線接錯位置，重新接對。接插件接觸不良，造成啟車線不通或電壓過低。4) 按所要求的工作方式啟動不能正常工作①原來所確定的控制方式有錯誤，重新審定。②應該摘掉的短路線沒有摘掉，或不應摘掉的短路線反而摘掉。③鈕子開關或微電腦上的撥動開關，撥動錯誤應重新設置。2023/4/1747第四十七頁，共137頁。二、其他組合開關簡介1．KBG3～400／10(6)隔爆兼本安型高壓組合開關KBG3～400／10(6)礦用隔爆兼本質安全型高壓組合開關（以下簡稱高壓組合開關），適用于煤礦井下電壓6000-10000V的高壓供電系統綜采工作面及移動、固定電氣設備而研制的新型組合開關。實現對電氣設備的啟停、高低速運行的控制和全面保護。2023/4/1748第四十八頁，共137頁。1) 結構特點由進線箱、出線箱和主箱三箱隔離組成?？扉_門機構上有防帶電開門的機械和電氣閉鎖。主腔右上部安裝隔離開關，左側裝有電壓互感器，底部是真空隔離接觸器和真空接觸器。箱體右上邊是電源輸入接線箱，左側為輸出線箱?？刂平M件按裝在開關門內側，由插接件與主箱內的器件連接。開關門外有斷路器分合按鈕、閉鎖按鈕、設置按鈕和試驗按鈕。2023/4/1749第四十九頁，共137頁。2) 原理簡介

該開關是由一臺隔離開關和一臺真空接觸器聯合控制電源的接通與分斷，有2個回路。每個回路由兩個完全相同的支路組成，各個支路的工作原理和器件參數都是相同的，便于使用維修和元器件或工作回路的互換。每回路由一臺微電腦系統進行保護和控制。各支路可單獨對各自負載進行遠控或近控啟動和停止。打在遠控位置時，遠控可?？蓡?，近控不可啟只可停。打在近控位置時，近控可停可啟，遠控不可啟只可停。2023/4/1750第五十頁，共137頁。2．QBZ-4×lOO／1140(660)ZH隔爆型

4組合開關

適用于額定電壓1140V或660V的線路中，控制和保護煤礦井下大量使用的對旋式局部風機，實現采掘工作面雙風機雙電源自動切換裝置。1) 結構特點：如圖所示，主要由隔爆外殼和本體兩大部分組成：2023/4/1751第五十一頁，共137頁。2) 原理簡介

將左右系統的隔離換向開關置于“正”或“反”位，127V電源變壓器帶電；控制變壓器帶電，并向控制、檢測回路以及中央控制處理系統供電，這時保護系統處于功能自檢和絕緣檢測狀態(tài)；如被控制回路沒有發(fā)生整定錯誤和漏電閉鎖故障，便可進行起動操作。如：按下右系統起動按紐、PLC接到起動信號后接觸器1吸合，第一臺風機啟動；經延時后接觸器2吸合，第二臺風機運行，既能防止吹裂風筒又能減少風機起動對電網電壓的沖擊。接觸器3接通127V電源輸出，右系統進入正常工作狀態(tài)，左系統處于待機狀態(tài)。如遇到右系統停電及出現故障時，左系統會自動投入運行狀態(tài)。PLC具有左系統和右系統的系統間通訊線路相互檢測工作狀況，還具有遠程測控通訊端子，可以遠程控制和采集電壓、電流、開停及故障狀態(tài)。當需檢修時，開啟左系統起動按鈕，右系統會自動退出運行。2023/4/1752第五十二頁，共137頁。本節(jié)小結組成：多個真空接觸器及其驅動器組成的多功能開關功能：實現對工作面多臺設備單獨遠方或集中程序控制、保護2組合-局部扇風機控制4組合雙電源雙風機控制采煤機、雙機拖動的刮板機、轉載機控制8組合-采煤機、雙機拖動的前后刮板機、轉載機控制類型與用途2023/4/1753第五十三頁，共137頁。思考題與習題5-4組合開關與電磁啟動器控制系統有何不同？5-5KBZ-2組合開關有哪幾種控制方式？分別適用于哪些控制？5-6KBZ-2組合開關有哪些保護和閉鎖功能？5-7KBZ-2組合開關如何進行調試？2023/4/1754第五十四頁，共137頁。第五章高產高效礦井的

采區(qū)供電及電氣控制第三節(jié)電牽引采煤機電氣控制系統2023/4/1755第五十五頁，共137頁。一、采煤機電牽引概述二、Electra1000采煤機電氣系統組成三、Electra1000采煤機電氣系統作用四、Electral000電牽引采煤機控制保護五、Electra1000采煤機的操作六、Electra1000采煤機的狀態(tài)顯示七、Electra1000采煤機電氣故障診斷第三節(jié)

電牽引采煤機電氣控制系統2023/4/1756第五十六頁，共137頁。一、采煤機電牽引概述1采煤機要求牽引特性1)牽引電動機特性采煤機牽引特性按牽引速度范圍分為兩段。(1)恒牽引力矩階段。在割煤階段，滾筒與煤壁接觸，采煤機阻力較大，牽引電動機的轉速n從零可達額定轉速nN。為充分發(fā)揮采煤機的力量但又不致損壞，要求采煤機恒定在允許的最大牽引力矩M下工作。故稱為恒牽引力矩階段。由電動機的力矩M與功率P的關系：M＝9550P/n

(2)恒功率階段。在調動階段，滾筒與煤壁不接觸，此時沒有截割阻力，所需牽引力較小，要求牽引速度較高，牽引電動機的轉速從nN至最大轉速nm為調動速度。為了充分利用牽引電動機的功率，采煤機恒定在允許的最大輸出功率Pm下工作。2023/4/1757第五十七頁，共137頁。2) 牽引電機的四象限特性采煤機牽引系統除要求能兩個方向牽引外，還要既能提供與采煤機運行方向一致的牽引力，又能提供與采煤機運行方向相反的制動力。這就是四象限牽引特性。如圖所示。第一、二象限V>0，采煤機正向運行；第三、四象限V<0，采煤機反向運行。第一、三象限牽引力F與運動方向V相同，牽引系統提供牽引力；第二、四象限牽引力F與運動方向V相反，牽引系統提供制動力。2023/4/1758第五十八頁，共137頁。2. 采煤機電牽引的特點(1)有良好的牽引特性，提供足夠的牽引力，并能進行無級調速和恒功率調速。(2)實現四象限牽引，可用在40o～50o傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。(3)采用可編程控制器和傳感器，反應靈敏，可實現自動調節(jié)。(4)傳動效率高。采用電動機完成采煤機牽引，省去了復雜的液壓傳動系統。(5)牽引部機械傳動結構簡單，且尺寸小、重量輕，便于維護檢修。(6)各種參數的檢測、處理、控制、顯示為單一的電信號，省去了液壓信號到電信號、機械信號到電信號等轉換環(huán)節(jié)，簡單，可靠，故障少，維修量小。(7)具有完善的控制、檢測、診斷、顯示系統。能實現對采煤機的各種人工控制、遙控及自動控制；能對運行中的各種參數如電流、電壓、速度、溫度、水壓和負載等情況實時檢測，并控制采煤機做出相應的處理；能當某些參量超過允許值時，發(fā)出相應的報警信號，并進行必要的保護；能對采煤機的部件進行自檢和故障診斷；能顯示運行中各種參量的圖形和數據，并可向地面控制中心傳輸。從而為實現工作面的自動。2023/4/1759第五十九頁，共137頁。3. 電牽引采煤機的基本電氣結構1) 采煤機的裝機數量及裝機容量一般裝有兩臺牽引電動機，分別位于左、右牽引部的采煤機機身內；裝有1～2臺交流液壓泵電動機，為采煤機液壓系統提供動力；對雙滾筒采煤機，裝有兩臺大功率交流截割電動機，分別驅動兩個滾筒，或用一臺大功率交流截割電動機驅動兩個滾筒。國內外使用的電牽引采煤機一般裝有4～7臺電動機，裝機功率500~1965kW，分別為1140V、3300V。Electra電牽引采煤機結構簡圖1-滾筒；2-破碎機及其電動機；3-截割電動機；4-牽引部；5-牽引電動機；6-開關室；7-變壓器室；8-牽引控制室；9-液壓功能箱；10-強力鏈軌2023/4/1760第六十頁，共137頁。2) 牽引電動機的類型分為直流牽引和交流牽引兩大類。(1) 直流電動機牽引①直流串勵電動機牽引。串勵電動機牽引過負荷能力強，使用變流器的元件少，但兩臺牽引電動機負荷分配不能調節(jié)，而且不能產生發(fā)電制動，只能采用反接制動或能耗制動，制動性能不夠理想。②直流它勵電動機牽引。方式一是將兩臺電樞繞組串聯后再與一套四象限變流器相連，勵磁繞組并聯后再接到整流電路的輸出端。很好地解決了電動與發(fā)電制動的轉換，有良好的四象限運行特性，但兩臺電動機負荷均衡無法控制，靈活性較差；方式二是將兩臺電樞繞組分別接于兩套四象限變流器上，勵磁繞組接法同方式一。不僅有良好的四象限運行特性，還可進行負荷均衡控制和差速保護、單電動機牽引。但該方式多使用了一套四象限變流器，且象限轉換控制比方式一復雜。方式三是將兩臺電樞繞組串聯后再接于整流電路的輸出端。利用磁場反向實現不同象限間轉換。由于四象限變流器為勵磁繞組供電，比為電樞繞組供電動機牽引采用變頻器為交流電動機供電?？刂萍夹g先進，可以在四象限運行。2023/4/1761第六十一頁，共137頁。二、Electra1000采煤機電氣系統組成

采煤機的電氣控制系統由電氣控制箱內的三個室組成，分別為開關室6、

變壓器室7和牽引控制室8。開關室又分為左室和右室。左室中主要裝有主斷路器，高低壓熔斷器，控制電路變壓器，先導電路電阻/二極管元件，串行數據接口模塊，過電流保護模塊，以及破碎機、液壓泵、左右截割部等電動機的過電流檢測器，截割電動機的三相電流監(jiān)視器。右室中主要裝有無線控制器底座、管指示陣列、過電流保護模塊、負載電阻、截割電動機監(jiān)視單元、可編程序控制器單元、繼電

器接口板。變壓器室中裝有變壓器、三相電抗器和牽引系統電流檢測器。牽引控制室中主要裝有勵磁控制模塊、電樞控制模塊漏電保護系統功率電阻、電樞連接器、勵磁連接器、顯示單元及牽引系統交流熔斷器。2023/4/1762第六十二頁，共137頁。三、Electra1000采煤機電氣系統作用1.主回路

用于實現對電動機的電源控制。來自順槽開關中的1140V電源，經電纜接至采煤機主斷路器，還接有控制變壓器作為控制電源。主斷路器負載側有兩路出線，一路供給左、右截割電動機；另一路經接線端子分別供給液壓泵電動機、破碎機電動機、牽引變壓器。牽引變壓器進線1140V，出線460V，經牽引整流電路變?yōu)橹绷鞴┙o牽引電動機。2023/4/1763第六十三頁，共137頁。三、Electra1000采煤機電氣系統作用

2.控制變壓器二次側用來向各輔助回路供電。輸出A為交流230V向1~4#直流電源供電，分別向電動機監(jiān)測單元、比較器的串行數據接口單元，電動機監(jiān)測單元的閉鎖繼電器電路，可編程序控制器，過電流保護模塊供電。輸出B也是交流230V向四個直流電源供電，5＃直流電源向先導電路、無線接收器和牽引方向繼電器電路；6#直流電源向所有的光電耦合器電路和管監(jiān)視電路供電；本安型直流電源向所有的電磁閥線圈供電；隔爆兼本安型直流電源向瓦斯傳感器和氙指示器供電。輸出C為交流15V，向漏電保護電路供電。上述直流電源均具有短路保護功能，當負載發(fā)生短路故障時，自動切斷直流供電；當故障排除后自動投入直流電源。2023/4/1764第六十四頁，共137頁。四、Electral000電牽引采煤機控制保護1.采煤機電源的控制和保護采煤機電源來自順槽的組合開關，通常采用先導控制，先導回路如圖。1)接通采煤機電源未按采煤機上起動按鈕時，由于R限流，小于K線圈吸合電流，K不吸合。當按下起動按鈕后R被短路，電流大于K線圈吸合電流而吸合接點K，從而使接觸器的主觸頭吸合，接通采煤機電源。當松開起動按鈕后，電阻R又串入起到限流節(jié)電作用，此時電流仍大于繼電器的維持電流，繼電器維持在吸合狀態(tài)。2)斷開采煤機電源當按下停止按鈕或緊急停止按鈕后，由于電流等于零，繼電器K無電釋放，其接點K斷開接觸器線圈電路，使得接觸器主觸頭KM斷開采煤機電源。2023/4/1765第六十五頁，共137頁。3)保護采煤機主斷路器的輔助接點1QF在先導回路中起著閉鎖作用。由于它與主斷路器在機械上是聯動的，如主斷路器不合閘，1QF不通，先導回路無法接通，前級開關就不能向采煤機送電；反之，如主斷路器跳閘，1QF接點打開，先導回路就被切斷，前級開關斷開，自動終止向采煤機供電。先導回路還有線路故障自動保護功能。當先導回路開路時，因無電流，K線圈以及KM線圈釋放，切除采煤機電源；當先導回路短路時，二極管V被短接，流過直流繼電器K的電流就變成交流，也不能使直流繼電器K吸合。2023/4/1766第六十六頁，共137頁。（2）勵磁控制模塊控制據電樞電壓調節(jié)兩臺牽引電動機勵磁電流。當電樞電壓≤額定值時，該模塊使勵磁電流恒定，牽引電機為恒轉矩運行方式；到電樞電壓＞額定值時，該模塊控制使勵磁電流減小，牽引電機為恒功率運行方式。2.采煤機牽引電動機的控制和保護1) 牽引系統的控制（1）電樞模塊控制需牽引時，牽引電機電動運行下，向牽引電機電樞供電，據微處理器控制信號，調節(jié)輸出電壓，從而調節(jié)牽引電機轉速。需制動時，牽引電機處于發(fā)電運行下，電樞模塊將制動中產生的功率反饋給電網。通過自動調節(jié)牽引電機轉速，限制截割和牽引電機電流不超過最大值，實現恒功率調節(jié)。2023/4/1767第六十七頁，共137頁。2) 牽引系統的電氣保護(1)勵磁電流消失保護繼電器。因直流電動機勵磁電流為零會引起“飛車”事故。該繼電器串接于勵磁回路中，回路電流正常時該繼電器吸合；電流下降到＜最小勵磁電流值或突然消失時，該繼電器釋放，切斷牽引系統電源(2)制動器釋放繼電器。采煤機停止牽引時，該繼電器失電，其接點切斷制動器光電耦合回路，制動器在彈簧的作用下閘住采煤機使之不能滑動；反正，采煤機需要牽引時，該繼電器吸合，制動器松閘允許采煤機運行。(3)牽引故障保護繼電器。在牽引系統的微處理器程序出錯或牽引電動機嚴重超速時，切斷牽引系統的電源，防止故障擴大。(4)漏電保護繼電器。牽引系統中發(fā)生漏電故障時，漏電保護模塊接收到零序電流互感器的信號，立即驅動漏電保護繼電器使其吸合，該繼電器常閉觸點斷開，將漏電故障信號輸入采煤機的可編程序控制器，可編程序控制器立即斷開采煤機的先導電路，切斷采煤機的供電電源。2023/4/1768第六十八頁，共137頁。3.電動機的保護1) 過流保護各電動機都設有電流檢測器，檢測到的電流信號均送往過電流保護模塊，這個模塊中有兩個可編程序控制器的輸入觸點，一個為短路電流信號，另一個持續(xù)過載信號。當其中之一動作時，可編程序控制器將斷開先導電路使電動機停轉。還可將檢測到的電動機電流信號饋送到電動機顯示單元，按額定電流百分比顯示電動機實際電流。過電流保護模塊的短路保護分為三擋，分別為額定電流的1000%、800％、600％。整定的方法是將短路保護模塊中未標數字的接線柱，與標有1000、800、600的三個接線柱中的一個，用短路片連接起來。如與標有800的接線柱短接，即表明短路保護整定值為額定電流的800％，當電動機電流達到此值時，保護立即動作。過電流保護模塊中的持續(xù)過載保護，遵循反時限規(guī)律，過載保護動作值設為額定電流的105％，當電動機電流超過此值投入過載保護，且超過的電流值越大，保護動作的時間越早，反之越遲。2023/4/1769第六十九頁，共137頁。2) 溫度保護每個電動機都設有溫度檢測器，溫度檢測由4個電阻式溫度檢測器和兩套固定溫度檢測器組成。4個電阻式溫度檢測器分別檢測電動機定子繞組、冷卻水和兩個軸承的溫度，把檢測到的信號不斷地送到電動機顯示單元中，順序顯示出各溫度值。電動機監(jiān)測單元中裝有對應的4個溫度繼電器，當這些信號值超過警戒值時，牽引電動機自動降低轉速并發(fā)出報警信號；超過最大限制值時，將自動切斷牽引電動機的電源，使采煤機停止牽引，這就構成了截割電動機的一級溫度保護。兩套固定溫度檢測器用來檢測電動機定子繞組和冷卻水的溫度，由可編程序控制器實時處理，當溫度超限時自動切斷電源，構成了截割電動機的二級溫度保護。2023/4/1770第七十頁，共137頁。五、Electra1000采煤機的操作1.采煤機電源的合閘和分閘(1) 試驗位置。斷路器手柄處于該位置時，采煤機不能運行，可通過監(jiān)視單元模擬采煤機運行，對采煤機的運行狀況進行全面的試驗和查。一般在采煤機首次運行前或發(fā)生故障修復后進行采煤機試驗。(2) 運行位置。斷路器手柄處于該位置時，先導回路中的輔助接點1QF閉合，按下采煤機的起動按鈕，接通給采煤機供電的平巷開關先導回路，采煤機電源接通，可編程序控制器單元上的三相電源指示燈(R、S、T)亮，采煤機上的所有交流電動機、牽引部和各種液壓功能均處于待工作狀態(tài)，可以選擇操作控制方式，然后進行采煤機的運行操作。(3) 斷開位置。停止采煤機運行時，如采煤機正在牽引運行，應先將牽引速度減小到零，然后扳動停止或緊急停止按鈕，再將主斷路器手柄扳到斷開位置，并將手柄拿走，最后把為采煤機供電的開關斷開并鎖定。使采煤機固定在斷電狀態(tài)，防止在故障時或檢修中隨意合閘。2023/4/1771第七十一頁，共137頁。2. 采煤機操作控制方式選擇控制方式選擇是由選擇手柄完成。該手柄共有8個位置。位置l—手動控制。采煤機牽引由牽引速度和方向手柄控制。位置2—無線模式1控制。發(fā)射控制器B起作用，A不起作用。位置3—無線模式2控制。發(fā)射器A起控制作用，B不起作用。位置4—無線模式3控制。發(fā)射器A控制采煤機左邊液壓功能，發(fā)射器B控制采煤機右邊液壓功能。采煤機運行中AB發(fā)射器均不許關閉。如發(fā)射器A先操作，牽引控制權就歸控制器A所有，反之亦然。兩控制器同時操作，采煤機將不予理睬。位置5—無線模式4控制。發(fā)射器B控制采煤機左邊液壓功能；發(fā)射器A控制采煤機右邊的液壓功能，其它情況與位置4相同。位置6—就地模式1控制。采煤機右邊就地控制器能進行控制。位置7—就地模式2控制。采煤機左邊就地控制器能進行控制。位置8—就地模式3控制。采煤機左、右就地控制器同時參與控制，控制過程與位置4相同，只是左就地控制器取代發(fā)射器A，右就地控制器取代發(fā)射器B。2023/4/1772第七十二頁，共137頁。3. 采煤機的運行操作采煤機的運行操作，主要是對牽引和液壓功能的操作。1) 手動操作左牽引：將手柄往里按壓到手柄可以逆時針轉動，轉過的角度越大，向左牽引的速度越高。右牽引：將手柄回到停止位置，再將手柄進一步往里按壓到手柄可以順時針轉動，轉過的角度越大，采煤機向右牽引的速度越高。2023/4/1773第七十三頁，共137頁。2)就地操作和無線操作就地操作控制器與無線發(fā)射器相同（如圖）。(1)打開遙控器。第一行左邊的按鍵一次按下使發(fā)射器打開。否則認為發(fā)射器故障而斷。(2)采煤機斷電。按第一行中間按鍵，選中就地控制方式，可斷采煤機電源。(3)牽引系統操作。先按第二行中間“請求/停止牽引鍵”請求牽引，向左牽引按左鍵，向右牽引按右鍵。按第三行左邊“加速鍵”不放，開始加速，到所需轉速后放開，以此速度運行。若按第三行右邊“減速鍵”不放到所需轉速后放開。若直接按下第二行中間按鈕，則停止牽引。若改變運行方向，須先按“停止牽引鍵”，再按“牽引方向選擇鍵”，最后再按“加速鍵”。(4) 液壓功能和破碎機操作。按第四、五行左鍵使左搖臂上升和下降，按其中鍵使破碎機上升和下降，按其右鍵使右搖臂上升和下降。按第六、七行左鍵使左擋煤板順時針和逆時針轉動，按其中鍵分別灑水和停止灑水，按其右鍵右擋煤板順時針和逆時針轉動。2023/4/1774第七十四頁，共137頁。六、Electra1000采煤機的狀態(tài)顯示顯示單元外形如圖所示。顯示單元有4種顯示模式，通過電樞控制模塊上的“MODE”(模式)、“UP”(上)、“DOWN”(下)三個按鈕進行切換。(1)顯示模式1，上行用ft／min(英尺/分)顯示牽引速度。按“UP”鈕，轉換為m／min單位。按“DOWN”鈕，從實際速度轉換到參考速度。下行用“L”、“R”、“][”“”符號分別表示左牽引電動機、右牽引電動機、主變壓器和電樞控制模塊的變流元件散熱器。符號旁條狀圖顯示該器件溫度。如溫度＜報警值，條狀圖空白。如溫度＜報警值的10℃，條狀圖將充滿。如溫度＞報警值，條狀圖閃動。如溫度超過最大限值，上行顯示“OVERTEMP”(溫度超限)，下行顯示溫度數值，并切斷牽引系統的電源。(2)顯示模式2，上行顯示以m／min為單位的牽引速度，按“UP”或“DOWN”鈕也不能改變顯示內容。下行循環(huán)模式l中器件實際溫度。(3)顯示模式3，顯示與牽引系統和牽引狀態(tài)有關的197個參數，每個參數包括三項內容，即參數序號、參數名稱和參數值。(4)顯示模式4，上行顯示同模式2，下行顯示分區(qū)段控制狀態(tài)。即將工作面分若干區(qū)段，可預先設定每區(qū)段所允許的最高速度。下行的前四位顯示采煤機所處區(qū)段序號，后四位顯示采煤機實際牽引速度占額定牽引速度百分比。2023/4/1775第七十五頁，共137頁。七、Electra1000采煤機電氣故障診斷1. 采煤機不能運行采煤機不能運行的主要原因是供電不正常。（1）查給采煤機供電的順槽前級開關是否有故障，是否合閘；（2）查采煤機主斷路器是否合上；（3）查采煤機供水系統是否正常（因為無冷卻水的條件下設有閉鎖禁止開機割煤）；（4）查是否發(fā)生漏電、導致漏電閉鎖；（5）查先導電路。步驟和方法如下：先將采煤機上的主斷路器手柄置在“斷開”位置，然后將試驗開關手柄置于“試驗”位置，此時按下采煤機啟動按鈕再松開，觀察可編程序控制器單元上的三相電源指示燈(R、S、T)是否亮，如沒有亮，查動力電纜中先導電路的芯線；如亮了，觀察可編程序控制器單元顯示出來的故障信息，并予以排除；如沒有顯示故障信息，查試驗開關觸點和連線是否完好，查主斷路器輔助觸點1QF和連線是否完好，查先導回路中二極管、30Ω電阻及其連線是否完好。2023/4/1776第七十六頁，共137頁。2.采煤機不能運行“試驗”模式

先查采煤機的供電是否正常，再查試驗回路：試驗開關是否在試驗

位置；試驗開關觸點和連線是否完好，所有試驗電路元件和連線是否完好。3.按下電源按鈕采煤機可以運行，釋放按鈕停止運行

主要原因是先導回路阻抗大于30Ω，使回路電流小于先導回路的直流繼電器維持電流，應查先導電路中30Ω電阻和連線是否開路。4.液壓功能失效(以右搖臂上升為例)

如用手動手柄不能操作任何一種液壓功能，查油泵電機的轉向是否正確。如手動方式可操作液壓功能，無線控制發(fā)射器不能操作任一液壓功能，可按下無線發(fā)射器上右搖臂上升鈕，如狀態(tài)顯示單元上1號發(fā)光管不亮，再選擇另一個無線發(fā)射器做相同操作，如可以運行，說明第一個遙控器有問題；如1號發(fā)光管仍不亮，說明采煤機上接收器電路有問題。應查無線接收器中1號發(fā)光管、右搖臂上升光電耦合器輸入端和右搖臂上升觸點是否完好。如1號發(fā)光管亮，說明接收器接收正常。應觀察右搖臂上升電磁閥線圈上的發(fā)光管是否亮，如不亮，查右搖臂上升光電耦合器輸出端、右搖臂上升電磁閥線圈電纜和插接件是否完好。如電磁閥線圈上的發(fā)光管亮了，查右搖臂上升電磁閥線圈是否完好。如該線圈無故障，查右搖臂先導閥。2023/4/1777第七十七頁，共137頁。5.采煤機不能正常牽引查牽引速度和牽引方向控制是否均在零位，將其置零后再起動一次。如牽引控制均在零位，查牽引電樞控制模塊電源是否正常。如11、12、13、14號管未亮，查相應熔斷器。如16號管未亮查電樞控制模塊輔助電源是否正常。如上述管都亮了，分別選擇了牽引方向運行后，觀察顯示單元上21、22號管是否亮，21號管亮表示采煤機正向右牽引時中斷運行，22號管亮表示正向左牽引時中斷運行。如采煤機只能一個方向牽引，查不能運行的方向是否被輸送機卡住。如兩個方向均不能牽引，查牽引部制動器的狀態(tài)是否正常。如21、22號管均未亮，觀察17、18號管是否亮，如亮說明截割電動機電流已超過了250％額定電流。如17、18號管未亮，查顯示單元上是否顯示故障信息。如顯示故障信息，可按照故障信息的導引予以排除。如未顯示故障信息，選擇手動控制模式，手動牽引控制手柄選擇向左牽引，觀察模式選擇手柄開關上17號管是否亮。如沒有亮，查模式選擇手柄和牽引控制手柄的相應觸點、向左牽引繼電器及其連線是否完好。如模式選擇手柄17號管亮了，繼續(xù)向左牽引，觀察顯示單元4號管是否亮。如未亮，查向左牽引繼電器相應觸點、電樞控制模塊50路連接器和所有連線是否正常。2023/4/1778第七十八頁，共137頁。5.采煤機不能正常牽引如4號管亮了，手動控制向右牽引采煤機，觀察模式選擇手柄開關上的18號管是否亮。如未亮，查控制模式選擇開關和牽引控制手柄的相應觸點、向右牽引繼電器和相應連線是否完好。如18號亮了，選擇向右牽引，觀察狀態(tài)顯示單元上5號管是否亮。若未亮，查向右牽引繼電器應觸點、電樞控制模塊50路連接器和所有連線是否完好。如5號管亮了，用手動控制向右或向左牽引，觀察1號軟件參數值是否隨著手柄轉動正比例增加。否則，查電樞控制模塊50路連接器，觀察牽引控制手柄電壓表，查模式選擇手柄開關和聯鎖繼電器的相關觸點，以及相應的連線是否完好。如正比增加，用手動牽引控制手柄選擇向右牽引，查7號管是否亮。如7號管未亮，更換電樞控制模塊；若已亮，選擇無線控制方式，按下發(fā)射器B上的牽引按鈕，查看該按鈕上的管是否亮：未亮，查發(fā)射器；已亮，觀察模式選擇手柄開關上13號管是否亮：未亮，查接收器，已亮，按下發(fā)射器上的向左牽引按鈕。觀察發(fā)射器上部向左牽引箭頭標志中第1個管是否亮：未亮，查發(fā)射器；已亮，可按照手動牽引控制的查步驟進行檢查。2023/4/1779第七十九頁，共137頁。本節(jié)小結類型：直流牽引采煤機電控系統、交流牽引采煤機電控系統組成：開關室、變壓器室和牽引控制室功能：先導控制采煤機電源就地、手動、無線控制采煤機牽引、搖臂升降電動機過載、短路、過熱保護及其顯示

2023/4/1780第八十頁，共137頁。思考題與習題5-9

采煤機要求的牽引特性有哪些？電牽引采煤機有哪些特點？5-10

Electra1000系列電牽引采煤機的電氣控制系統組成和作用是什么？5-11

Electra1000系列電牽引采煤機如何進行就地控制?2023/4/1781第八十一頁，共137頁。第五章高產高效礦井的

采區(qū)供電及電氣控制第四節(jié)連續(xù)采煤機電氣控制系統2023/4/1782第八十二頁，共137頁。一、連采機主回路二、連采機控制電路三、連采機的電氣操作四、連續(xù)采煤機電氣系統故障診斷第四節(jié)連續(xù)采煤機電氣控制系統2023/4/1783第八十三頁，共137頁。第四節(jié)連續(xù)采煤機電氣控制系統連續(xù)采煤機(簡稱連采機)及其配套支護設備即可在房柱式開采中作為采煤機使用，又是長壁開采系統中煤巷(軟巖巷)掘進的高效能掘進機械，有獨特的優(yōu)越性。美國久益公司生產的12CM18-10D連采機電氣設備布置見圖圖5-2312CMl8型連續(xù)采煤機電氣設備布置圖l-緊急停機開關；2-輸送機；3-除塵器電動機；4-牽引控制器；5-左牽引電動機；6-控制器；7-左截割電動機；8-右截割電動機；9-裝載電動機；10-泵電動機；11-低油位及溫度開關；12-右牽引電動機；13-噴霧電磁閥；14-起／停開關；15-操縱臺；16-顯示器；17-流量／壓力開關；18-緊急停機；19-斷路器箱2023/4/1784第八十四頁，共137頁。一、連采機主回路連采機的電源也來自平巷的組合開關或磁力起動器。采用先導控制。主回路有1～3CB斷路器、A/B/CF/CR/G接觸器、IND三相電抗器、CT1～4電流互感器、OL熱繼電器、FU熔斷器、T/TC變壓器、a/b/h/g/d電動機等?！獙崿F對各電動機通、斷電控制故障時執(zhí)行保護電路指令，切斷電動機電源。2023/4/1785第八十五頁，共137頁。主回路各元件作用電動機——為截割部a/b、裝運機構h、油泵d、牽引部e/f、除塵g提供動力。斷路器——主回路電源控制1CB、左右截割電動機電源控制2CB直流牽引電動機電源控制3CB。真空接觸器——左右截割電動機控制a/b、裝運電動機控制CF/CR、油泵電動機控制G、牽引電動機控制D。電流互感器——CT1、CT2將主回路的電流變小后，分別向電流表和熱繼電器提供主回路電流信號，CT3是為晶閘管VC的觸發(fā)器提供電流反饋信號的，CT4為PLC提供截割電機主回路實際電流測量信號。熱繼電器——每個電動機都用熱繼電器OL實現過載保護。三相電抗器——為直流漏電檢測信號提供流入三相動力線的直流通路。變壓器——整流變壓器T向晶閘管整流電路供電；控制變壓器TC供給PLC輸出回路電源、晶閘管觸發(fā)器電源以及24V直流電源的交流輸入源。晶閘管整流器——晶閘管整流器提供直流牽引電機運行所需的直流電壓。2023/4/1786第八十六頁，共137頁。二、連采機控制電路——對電機及其電磁機構實施控制，電氣保護。主要組成電器及作用：1.可編程序控制器PLC——核心控制裝置，①對所有主電路進行軟件控制；②驅動牽引電路觸發(fā)模塊；③監(jiān)測各開關狀態(tài)；④對控制開關進行軟件診斷；⑤與機器的顯示單元進行通信。2.看門狗繼電器WD——當PLC讓油泵D吸合的同時讓WD吸合，而D釋放時WD就會跟著釋放。保證各電機在油泵工作的情況下方能起動工作。3.漏電繼電器——交流漏電繼電器完成截割電機、運輸機、除塵風機、液壓泵回路的漏電檢測，漏電閉鎖功能；直流漏電繼電器實現對牽引電動機回路的漏電保護。4.油溫油位繼電器——給PLC油溫及油位信號，對油溫油位監(jiān)控保護。5.流量開關——供給PLC流量信號，對水壓、流量的監(jiān)視。6.噴霧電磁閥——冷卻及噴霧水控制。7.電機內部繞組中的熱敏元件——檢測電機內部繞組溫度。通過電纜芯線接到PLC的開關量輸入端，過熱時由PLC控制接觸器跳閘。8.操作開關——左、右行走操縱桿，主控制、漏電試驗、油泵、截割、裝運和風機的旋鈕，先導控制開關，行走腳踏控制開關，急停按鈕。2023/4/1787第八十七頁，共137頁。三、連采機的電氣操作1. 通電操作(1) 逆時針轉動位于司機室操作臺下方的主斷路器1CB操作手柄到合閘位；(2) 先導控制方式下，按下起／停開關上起動鈕，前級開關向連采機送電；(3) 逆時針轉動位于司機室一側的牽引回路斷路器3CB操作手柄到合閘位；(4)向外拉扳動位于司機室一側的截割及裝運機回路斷路器2CB到合閘位；(5)逆時針轉動位于司機室一側的頂部照明燈斷路器8CB至合閘位。2023/4/1788第八十八頁，共137頁。2.開機操作1)操作方式選擇將主控制開關旋到RUN(手動)位上，選手動操作。如裝備遙控裝置可選擇REMOTE（遙控）位。手動操作是通過操縱臺上的開關來進行的，順序如下：2)油泵起動操作將油泵開關到START位后松手，開關將自動返到RUN位上去，顯示“PUMPE／LCHECK”。PLC控制對該回路漏電檢查。若未漏電，顯示“PUMPREADY”。約3～7秒內，再將油泵開關扳到START位，油泵起動后再松手，開關自動返回到RUN位。油泵為截割臂、裝運機等供液。但下列情況會終止：(1)漏電檢測中有漏電，顯示“6PUMPE／LLOCKOUT”。禁止啟動并閉鎖。(2)提示“PUMPREADY”出現后的規(guī)定時間內未及時進行隨后操作，顯示：“PUMPSTARTABORT”。起動失敗，被鎖定在禁起狀態(tài)。只有將操作開關重新扳回到OFF位上時，才能解除鎖定。(3)起動過程中發(fā)生其它故障，也會拒絕起動，顯示器會提供相應的故障信息。(4)油泵運行中發(fā)生故障，油泵同樣也會停止運行，并且顯示相應的故障信息。2023/4/1789第八十九頁，共137頁。2.開機操作

3) 履帶行走控制先升起裝煤鏟板和穩(wěn)定靴，以便移動連采機。再踩住腳踏開關，根據實際要求扳動兩個行走操縱桿，連采機前進、后退或左轉、右轉(轉彎時，兩個操縱桿反方向扳動)，調動至工作面。在踩下腳踏開關后，若無漏電，顯示：“TRACTIONREADY”。如發(fā)生漏電，無論是起動還是運行期間，電機將會停運，并顯示“66L．H．TRACTIONE／LTRIP”或“67R．H.TRACTIONE／LTRIP”在履帶行走時，顯示行走的狀態(tài)信息。此外，如踩住腳踏開關的時間過長(超過30min)，顯示“M．LP．SW.TIMEOVERLIMIT”。如沒有踩住腳踏開關就操作行走操縱桿，或行走操縱桿未處在OFF位時試圖起動油泵，顯示：“TRACTIONSWITCHNOTINOFFPOSITION”。如果運行中發(fā)生故障，將會顯示故障信息。2023/4/1790第九十頁，共137頁。2.開機操作

4)裝運機起動操作裝運機開關至START位，顯示：“CONVE/LCHEAK”。如顯示：“CONVREADY”，說明無漏電。再將開關轉至START位，裝運機起動為采煤運輸做準備。反轉操作不同在于：裝運開關只有在REV(反轉)位上，裝運機才會反轉運行，只要一松手就會自動返回到相鄰的空位（反轉停止位）上，裝運機就停止運行。在起動或運行中發(fā)生了故障，同樣也會停止運行，并顯示相應故障信息。2023/4/1791第九十一頁，共137頁。2.開機操作

5)截割頭起動操作先轉動供水球閥手柄，接通冷卻噴霧和濕式除塵風機供水回路，冷卻噴霧水的壓力及流量均滿足要求的條件下截割頭才能起動。截割頭開關轉到START位，漏電檢測。顯示“CUTTERE／LCHECK”。若未漏電，顯示“PRE-STARTINITATED”。大約7秒后，如檢測到水壓和流量均滿足要求，則顯示“CUTTERREADY”。之后約3～7秒再將截割頭開關扳到START位，到截割頭運行后再松手。在起動中，PLC先讓左截割電機起動，1-5秒后再讓右截割電機起動。起動和運行中出現的問題與油泵起動相同，顯示故障信息、停止運行。6)除塵風機的起動操作風機開關定位在AUTO上，風機將會在截割頭起動約2秒后自動起動；當截割頭停運后，風機將會繼續(xù)運行10秒左右后自動停機。如選擇手動，與油泵操作過程及時間相同，出現問題會顯示故障信息停運。2023/4/1792第九十二頁，共137頁。3.停機操作1) 停止工作電機將正在工作電機的控制開關打到OFF位，即可停止電機。對裝運機開關，與REV位相鄰處有一個空位，也是停機位，過熱、過載、短路、漏電等故障時，也會使電機停運，并顯示故障信息。2) 停止連采機有以下3種情況可以使連采機停機：(1) 按下起／停開關中的停機按鈕或任一急停按鈕，前級開關斷開連采機電源，所有電機停運(但是須在先導控制方式下)。(2) 把主斷路器1CB順時針轉到OFF位，采煤機斷電停機。(3) 將油泵控制開關打到停止位。只要油泵電機停運，其它電機就會停。2023/4/1793第九十三頁，共