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摘 要：应用传统电源开关的输煤皮带机不能保证无故障煤传输，不能解决电源开关的误启动问题，降低了煤传输的安全性、可靠性，同时应用传统的输煤皮带机缺乏良好的故障自我处理能力。文章针对输煤皮带机电源开关在发电系统中煤传输遇到的问题，提出一种电源开关的电气改造方案， 降低了发电系统中煤传输的故障率，提高了发电系统煤传输过程中故障的自我处理能力，很好的解决了发电系统中煤传输的安全问题，并将改进的电源开关应用于对煤传输要求精确的输煤皮带机中，继而应用在某发电系统中，取得了传统输煤皮带机难于实现的应用效果。
关键词：输煤皮带机；电源开关；电气改造
中图分类号：TD634 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）09-0028-02
输煤皮带机作为一种应用最普遍的设备，其主要功能是完成输煤过程。在大中型燃煤火力发电厂中，煤的运输起到了至关重要的作用，煤的正常安全运输是确保整个发电厂煤输系统正常运作的前提条件，因此作为运输煤的工具——输煤皮带机在大中型燃煤火力发电厂中，作用显而易见，它是一种使用最普遍的设备，运行状况直接关系到生产过程中设备和人员的安全，是发电厂输煤系统的枢纽设备。所以在保证设备和人员安全的前提下，如何使输煤皮带机保持装置稳定、可靠地运行，是输煤皮带机设计考虑的首要条件。
结合发电系统的特点，发电系统通常需要输煤皮带机从煤矿运煤至电厂卸煤装置或储煤场向锅炉原煤仓输煤。因此发电系统对输煤皮带机的安全性、正确性要求很高，从而保证发电系统运行的安全与可靠。经过试验分析发现，电源开关对输煤皮带机的正常运行起到了至关重要的作用，所以电源开关的可靠性成为输煤皮带机设备的重中之重，且特别为发电系统所关注。通常在发电系统中存在大量的传输点，同时对煤的正常运输的精确性有很高的期望。为了确保发电厂煤输过程的安全性、精确性与可靠性，使发电厂煤输过程得以正常运作，电源开关的电气改造变得尤为重要。本文在输煤皮带机的电源开关的基础上， 提出了一种改造的电源开关模型，为了验证效果将改进后的电源开关应用于某发电厂煤输系统。
1 输煤皮带机应用传统电源开关问题及原因分析
作为某发电系统的重要设备，输煤皮带机在输煤过程中起到了至关重要的作用。输煤皮带机主要由输送带、驱动装置、滚筒、托辊、拉紧装置、机架、漏斗、导料槽、清扫器、卸料器等部件组成，滚筒是由驱动滚筒和改向滚筒组成，并且在驱动滚筒和改向滚筒两端有电动机，电动机由两个电源开关分别控制，首先需要认识电源开关的作用以及性能。
1.1 输煤皮带机的电源开关分析
电源开关负责启动电动机，并且选择电动机的转向，继而电动机通过高速联轴器（液力耦合器）、减速器、低速联轴器（弹性柱销齿式联轴器）带动驱动滚筒转动，实现从源头取煤和将煤送到目的地的这两个目的。从源头取煤，即取料，头部和尾部相对应的开关需要合闸；将煤送到目的地，也即堆料，头部和尾部相对应的开关也需要合闸。对于堆料和取料，每一次都需要电源开关的启动和停止，操作非常频繁，因此对自动装置和远程操作的灵活性要求和可靠性要求非常高，并且电源开关的选择也非常重要。因此在本论文的实施过程中，选择质量高、可靠性高的电源开关，采用交流高压真空接触器，能够保证开关在未干预的情况下不会出现故障，比如启动、停止等操作，从而可以确保本试验的精确性。
1.2 应用传统电源开关的输煤皮带机的问题以及原因
应用传统电源开关的输煤皮带机，在本次试验中，输煤皮带机电源开关累计误启动8次。因此应用传统的电源开关的输煤皮带机不能保证无故障煤传输，不能降低电动机误启动的次数，同时对煤传输的安全性、可靠性都带来了隐患，在发生误启动的情况下，皮带机还缺乏良好的故障自我处理能力。表1详细列举并分类了输煤皮带机电源开关的误启动类型。
出现上述问题的原因可以概括为如下两个方面：
①开关控制回路不独立，图1展示了输煤皮带机开关合闸回路的电路图，由图1可以发现4个开关的控制回路不独立，由此会引起电源开关误启动，彼此会相互干扰，进而引发安全问题。
如图1所示，当控制电源QF1、QF2开关都合上后，由于合闸回路节点在断位，回路3处与BN处电位一致，因此合闸线圈CX1、CX3两侧无压差，开关不会合闸。当控制电源QF1、QF2开关只有一个在合位，QF1在断位、QF2在合位时，电动机控制回路电源应消失。但QF2在合位，DC 220V控制电源通过头部堆料测控装置、头部控制回路BN和CX1、3、CX3、尾部BN构成回路，加在合闸线圈CX1、CX3上各110V直流电压。特别是在拉合控制电源开关的过程中存在冲击，合闸线圈CX1、CX3有可能达到合闸电压，导致开关合闸。
②交直流两回路合用一条电缆。通过图2可以明显发现，其中有两个回路共用1根四芯电缆，从而会对开关控制回路进行交流干扰测试，一定程度的会引起电源开关的误启动操作，不仅如此，交直流混合干扰，也会影响输煤皮带机的故障自我处理能力。
随着科学技术水平的提高，应用传统的电源开关的输煤皮带机已经不能满足现有的要求，在发电厂输煤系统的运行过程中出现了一些问题，可以列举如下：第一，由于开关控制回路不独立，造成电动机误启动次数增多，对人身和设备都造成了一定程度的安全隐患；第二，由于交直流两回路合用一条电缆，易造成交直流回路的相互干扰，也会引起电动机的误启动操作，相应的降低了输煤皮带机的故障自我处理能力。
3 应用改进电源开关的输煤皮带机
基于应用传统的电源开关的输煤皮带机在发电厂输煤系统中的实际运行过程中遇到的问题，对电源开关进行了电气改造，主要从两方面进行改造：第一，保证开关控制回路的独立；第二，交直流两回路分开，各自用一条电缆。
3.1 电气改造方案
应用电气改造后的电源开关，其控制回路如图2所示。通过对比改造前后的回路图可以发现，通过在不同的工作位置或者断位增加电源开关可以保证每个开关控制回路的独立，在图2中在TX1、TX2分别增加电源开关，保证了电动机开关跳闸回路的独立性，彼此互不影响，互不干扰；在图2中的TX3、TX4位置增加电源开关保证了交直流回路的独立性。 应用改进的电源开关的输煤皮带机，通过保证开关控制回路的独立，降低了电动机误启动的次数，保证了输煤皮带机的安全运行。通过交直流两回路各自分开，各自用一条电缆，保证了无故障传输，同时也提高了电动机故障自我处理能力，如果本身回路发生故障，可以选择其他一条无故障的回路。
3.2 讨论
针对本文所提出的问题，对输煤皮带机的电源开关进行电气改造，输煤皮带机的电源开关依然沿用了传统电源开关的基本思想，但是针对传统电源开关存在的不足，电气改造后的电源开关在使用过程中，通过添加多个电源开关保证了开关控制回路的独立和交直流回路的独立。所以，电气改造后的电源开关与传统的电源开关在应用在C3S输煤皮带机方面，首先降低了电动机误启动的次数，提高了安全性与准确性，其次提高了煤输皮带机的故障自我处理能力，对于任何发电厂煤输系统来说都具备一定的现实意义。
4 试验分析
在发电厂输煤系统中，生产过程中设备和人员的安全与输煤皮带机的运行状况息息相关，保证生产过程的安全性、可靠性、精确性具有十分重要的实践意义。由于应用传统电源开关的输煤皮带机已经不能充分满足现有的要求，在运行过程中出现了很多安全问题，所以对其电源开关进行了电气改造，能够解决本文所阐述的的误启动和故障自我处理的问题。为了验证效果，将应用改进的电源开关的输煤皮带机应用与发电机输煤系统中，并统计试验数据，发现误启动的次数降为0，相比改造之前，效果显著，同时可以发现输煤皮带机的故障自我处理能力明显提高。
5 结 论
输煤皮带机是在发电厂输煤系统中一种应用非常普遍的设备，本文在分析了应用传统电源开关的输煤皮带机在输煤系统中的运作过程的特点以及存在问题，对传统的电源开关进行了电气改造，解决了应用传统电源开关的皮带机输煤过程中存在的问题，并且为了验证试验效果，将改进的电源开关应用于输煤皮带机上，在某发电厂的输煤系统中试验。经过电气改造后的电源开关在实际应用过程中，降低了电动机误启动的次数，同时提高了输煤皮带机的故障自我处理能力，继而消除了设备使用过程的安全隐患，具有一定的现实意义。
参考文献：
[1] 高晓芳，张巧成，李志云，等.P11B输煤皮带机电源开关电气改造[J].科技情报开发与经济，2010，（11）.
[2] 黄强.PS1智能电机控制器在输煤皮带机上的应用[J].设备管理与维修，2006，（2）.
[3] 陈虹.PLC在皮带机输煤系统中的应用[J].攀枝花大学学报，1999，（2）.
关键词：输煤皮带机；电源开关；电气改造
中图分类号：TD634 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）09-0028-02
输煤皮带机作为一种应用最普遍的设备，其主要功能是完成输煤过程。在大中型燃煤火力发电厂中，煤的运输起到了至关重要的作用，煤的正常安全运输是确保整个发电厂煤输系统正常运作的前提条件，因此作为运输煤的工具——输煤皮带机在大中型燃煤火力发电厂中，作用显而易见，它是一种使用最普遍的设备，运行状况直接关系到生产过程中设备和人员的安全，是发电厂输煤系统的枢纽设备。所以在保证设备和人员安全的前提下，如何使输煤皮带机保持装置稳定、可靠地运行，是输煤皮带机设计考虑的首要条件。
结合发电系统的特点，发电系统通常需要输煤皮带机从煤矿运煤至电厂卸煤装置或储煤场向锅炉原煤仓输煤。因此发电系统对输煤皮带机的安全性、正确性要求很高，从而保证发电系统运行的安全与可靠。经过试验分析发现，电源开关对输煤皮带机的正常运行起到了至关重要的作用，所以电源开关的可靠性成为输煤皮带机设备的重中之重，且特别为发电系统所关注。通常在发电系统中存在大量的传输点，同时对煤的正常运输的精确性有很高的期望。为了确保发电厂煤输过程的安全性、精确性与可靠性，使发电厂煤输过程得以正常运作，电源开关的电气改造变得尤为重要。本文在输煤皮带机的电源开关的基础上， 提出了一种改造的电源开关模型，为了验证效果将改进后的电源开关应用于某发电厂煤输系统。
1 输煤皮带机应用传统电源开关问题及原因分析
作为某发电系统的重要设备，输煤皮带机在输煤过程中起到了至关重要的作用。输煤皮带机主要由输送带、驱动装置、滚筒、托辊、拉紧装置、机架、漏斗、导料槽、清扫器、卸料器等部件组成，滚筒是由驱动滚筒和改向滚筒组成，并且在驱动滚筒和改向滚筒两端有电动机，电动机由两个电源开关分别控制，首先需要认识电源开关的作用以及性能。
1.1 输煤皮带机的电源开关分析
电源开关负责启动电动机，并且选择电动机的转向，继而电动机通过高速联轴器（液力耦合器）、减速器、低速联轴器（弹性柱销齿式联轴器）带动驱动滚筒转动，实现从源头取煤和将煤送到目的地的这两个目的。从源头取煤，即取料，头部和尾部相对应的开关需要合闸；将煤送到目的地，也即堆料，头部和尾部相对应的开关也需要合闸。对于堆料和取料，每一次都需要电源开关的启动和停止，操作非常频繁，因此对自动装置和远程操作的灵活性要求和可靠性要求非常高，并且电源开关的选择也非常重要。因此在本论文的实施过程中，选择质量高、可靠性高的电源开关，采用交流高压真空接触器，能够保证开关在未干预的情况下不会出现故障，比如启动、停止等操作，从而可以确保本试验的精确性。
1.2 应用传统电源开关的输煤皮带机的问题以及原因
应用传统电源开关的输煤皮带机，在本次试验中，输煤皮带机电源开关累计误启动8次。因此应用传统的电源开关的输煤皮带机不能保证无故障煤传输，不能降低电动机误启动的次数，同时对煤传输的安全性、可靠性都带来了隐患，在发生误启动的情况下，皮带机还缺乏良好的故障自我处理能力。表1详细列举并分类了输煤皮带机电源开关的误启动类型。
出现上述问题的原因可以概括为如下两个方面：
①开关控制回路不独立，图1展示了输煤皮带机开关合闸回路的电路图，由图1可以发现4个开关的控制回路不独立，由此会引起电源开关误启动，彼此会相互干扰，进而引发安全问题。
如图1所示，当控制电源QF1、QF2开关都合上后，由于合闸回路节点在断位，回路3处与BN处电位一致，因此合闸线圈CX1、CX3两侧无压差，开关不会合闸。当控制电源QF1、QF2开关只有一个在合位，QF1在断位、QF2在合位时，电动机控制回路电源应消失。但QF2在合位，DC 220V控制电源通过头部堆料测控装置、头部控制回路BN和CX1、3、CX3、尾部BN构成回路，加在合闸线圈CX1、CX3上各110V直流电压。特别是在拉合控制电源开关的过程中存在冲击，合闸线圈CX1、CX3有可能达到合闸电压，导致开关合闸。
②交直流两回路合用一条电缆。通过图2可以明显发现，其中有两个回路共用1根四芯电缆，从而会对开关控制回路进行交流干扰测试，一定程度的会引起电源开关的误启动操作，不仅如此，交直流混合干扰，也会影响输煤皮带机的故障自我处理能力。
随着科学技术水平的提高，应用传统的电源开关的输煤皮带机已经不能满足现有的要求，在发电厂输煤系统的运行过程中出现了一些问题，可以列举如下：第一，由于开关控制回路不独立，造成电动机误启动次数增多，对人身和设备都造成了一定程度的安全隐患；第二，由于交直流两回路合用一条电缆，易造成交直流回路的相互干扰，也会引起电动机的误启动操作，相应的降低了输煤皮带机的故障自我处理能力。
3 应用改进电源开关的输煤皮带机
基于应用传统的电源开关的输煤皮带机在发电厂输煤系统中的实际运行过程中遇到的问题，对电源开关进行了电气改造，主要从两方面进行改造：第一，保证开关控制回路的独立；第二，交直流两回路分开，各自用一条电缆。
3.1 电气改造方案
应用电气改造后的电源开关，其控制回路如图2所示。通过对比改造前后的回路图可以发现，通过在不同的工作位置或者断位增加电源开关可以保证每个开关控制回路的独立，在图2中在TX1、TX2分别增加电源开关，保证了电动机开关跳闸回路的独立性，彼此互不影响，互不干扰；在图2中的TX3、TX4位置增加电源开关保证了交直流回路的独立性。 应用改进的电源开关的输煤皮带机，通过保证开关控制回路的独立，降低了电动机误启动的次数，保证了输煤皮带机的安全运行。通过交直流两回路各自分开，各自用一条电缆，保证了无故障传输，同时也提高了电动机故障自我处理能力，如果本身回路发生故障，可以选择其他一条无故障的回路。
3.2 讨论
针对本文所提出的问题，对输煤皮带机的电源开关进行电气改造，输煤皮带机的电源开关依然沿用了传统电源开关的基本思想，但是针对传统电源开关存在的不足，电气改造后的电源开关在使用过程中，通过添加多个电源开关保证了开关控制回路的独立和交直流回路的独立。所以，电气改造后的电源开关与传统的电源开关在应用在C3S输煤皮带机方面，首先降低了电动机误启动的次数，提高了安全性与准确性，其次提高了煤输皮带机的故障自我处理能力，对于任何发电厂煤输系统来说都具备一定的现实意义。
4 试验分析
在发电厂输煤系统中，生产过程中设备和人员的安全与输煤皮带机的运行状况息息相关，保证生产过程的安全性、可靠性、精确性具有十分重要的实践意义。由于应用传统电源开关的输煤皮带机已经不能充分满足现有的要求，在运行过程中出现了很多安全问题，所以对其电源开关进行了电气改造，能够解决本文所阐述的的误启动和故障自我处理的问题。为了验证效果，将应用改进的电源开关的输煤皮带机应用与发电机输煤系统中，并统计试验数据，发现误启动的次数降为0，相比改造之前，效果显著，同时可以发现输煤皮带机的故障自我处理能力明显提高。
5 结 论
输煤皮带机是在发电厂输煤系统中一种应用非常普遍的设备，本文在分析了应用传统电源开关的输煤皮带机在输煤系统中的运作过程的特点以及存在问题，对传统的电源开关进行了电气改造，解决了应用传统电源开关的皮带机输煤过程中存在的问题，并且为了验证试验效果，将改进的电源开关应用于输煤皮带机上，在某发电厂的输煤系统中试验。经过电气改造后的电源开关在实际应用过程中，降低了电动机误启动的次数，同时提高了输煤皮带机的故障自我处理能力，继而消除了设备使用过程的安全隐患，具有一定的现实意义。
参考文献：
[1] 高晓芳，张巧成，李志云，等.P11B输煤皮带机电源开关电气改造[J].科技情报开发与经济，2010，（11）.
[2] 黄强.PS1智能电机控制器在输煤皮带机上的应用[J].设备管理与维修，2006，（2）.
[3] 陈虹.PLC在皮带机输煤系统中的应用[J].攀枝花大学学报，1999，（2）.