礦用差壓變送器維修技術研究及應用

摘要 ：隨著集團公司精細化管理的全面加強以及修舊利廢項目的實施，對礦用差壓變送器關鍵技術及維修技術進行了分析和嘗試，結合礦用開關保護損對差壓變送器技術發(fā)展趨勢研究，提出了部分礦用開關維修的方法 ；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行測表明，維修效果良好，同時為以后修舊利廢工作提供了技術依據(jù)。

1 礦用開關保護損壞原因分析

由于煤礦機械化、自動化程度的逐漸普及，井下供電負荷、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、負荷波動抗干擾性求也越來越高。而因為煤礦井下工作環(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е码姎庠O備絕緣下降，容易引起漏電故障。通過調查分析，礦用防爆類開關各礦不統(tǒng)一，使用產(chǎn)品型號較多，且差壓變送器作為易損件，配件儲備不足，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電維護人員較少，技術力量偏弱，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部為電子元器件，受溫度、電磁輻射、運輸震蕩、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 礦用開關保護關鍵技術研究

2.1 礦用開關保護裝置技術發(fā)展趨勢分析

礦用差壓變送器技術發(fā)展大致經(jīng)歷了四個發(fā)展階段。第一階段國內普遍采用 DW10 系列斷路器和熱繼電器保護裝置。第二階段自上世紀 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，其控制保護原理為利用電流互感器采集電流信號后進入整流濾波電路，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，然后輸出的信號進入邏輯或門、與門、反相門等電路觸發(fā)執(zhí)動開關脫扣器動作，從而使實現(xiàn)三相不平衡、斷相、過載、欠壓等保護。電子式差壓變送器普遍存在采樣精度不高，整定精度低，保護性能差，保護功能保護特性不穩(wěn)定，容易受環(huán)境溫度、電磁干擾等因素導致差壓變送器頻繁損壞等缺點。第三代差壓變送器為微機保護應用階段400/1140 (660)、KBZ-400/1140 (660)( 智能 ) 饋電差壓變送器，80/120/200 啟動器，400 軟起開關、局扇雙切開關用的智能微電子式差壓變送器等送器多采用單片機、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進行采樣、濾波、故障數(shù)據(jù)計算、非線性校正等，可實為齊全，采樣精度、信號整定精度以及故障診斷性能較為完善，同時具有比如工作電壓、各相電流值，故障信息，報警等信息顯示功能，可通過顯示屏進功能設置、保護試驗等操作，而且可通過 RS485 等數(shù)據(jù)線與上位機實現(xiàn)通信，初步具有遠程通信的功能。第四代礦用差壓變送器也是目前較為關注和研類差壓變送器具有較為先進的智能通信及控制的特點，普遍采用 CAN、MODBUS、Profibus 總線技術，差壓變送器采用模塊化設計，數(shù)據(jù)傳輸采用以計算機智能通信網(wǎng)絡，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功能，實時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)控和報警等化、信息化特點，技術應用較為廣泛 。

2.2 礦用饋電開關微機差壓變送器關鍵技術

礦用低壓饋電開關智能微機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、多路模擬開關電路、放大器、A/D 轉換電路顯示器 / 報警電路、開關控制電路、通信電路等構成，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、漏電等故障實現(xiàn)保護。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，檢測單元對信號進行調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)出信號控制動作。同時把實時處理信號傳送到顯示器或報警器，實現(xiàn)顯示線路參數(shù)及運行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障進行報警和執(zhí)行故障停機。差壓變送器動作后把故障。

隨著技術不斷進步，礦用差壓變送器逐漸采用更為先進的控制芯片以及具有更加智能的通信和在線監(jiān)測，智能故障報警、集中控制等功能。為了節(jié)約成本料費用，積極開展了饋電智能差壓變送器、電動機綜合差壓變送器等部件的維修工作，通過研究關鍵技術及仿真、維修測試，掌握了一定的維修技術，同機電維修技術人員，切實的解決了許多技術難題，增加了修舊利廢的社會效果和經(jīng)濟效益。