矿用潜水电泵使用维护说明(改)

矿用潜水电泵安装使用、维护介绍,合肥恒大江海泵业股份有限公司叶卫宁,许继WGB-151N电机综合保护器,HD200SB（KS）控制器,电泵构成及工作原理,矿用泵产品简介,1,2,5,6,目录,电泵的现场调试,7,电泵常见故障判定,8,电泵的使用、维护,矿用泵安装方式,3,4,矿用泵产品简介,产品特点潜水电泵机组（以下简称电泵）是我公司集多年生产经验研制的新型排水装备。电泵是由双吸或单吸多级离心泵（以下简称泵）和充水式潜水三相异步电动机（以下简称电动机）组成一个整体，潜入水中运行。具有结构紧凑、体积小、重量轻、效率高、温升低、噪声小、运行性能稳定、安全可靠、可实施自动控制、安装使用维护方便、节省费用等特点。,矿用泵产品简介,型号的组成及其代表意义,流量：100m3/h2000m3/h扬程：261700m功率：55KW4000KW电压：380V、660V、1140V、3KV、6KV、10KV安装形式：立式、斜式、卧式,一般型矿井用潜水电泵YQ增安系列矿井用潜水电泵ZQ隔爆系列矿井用潜水电泵BQ国家煤矿安全标志认证MA、国家矿山安全标志认证KA,矿用泵产品简介,电泵构成及工作原理,泵的结构泵分为双吸和单吸两种a)泵由中段、叶轮、导叶、泵轴、轴承和过滤网罩等组成；b)中段采用高强度球墨铸铁或铸钢制造，每个承压零部件均按规定进行水压试验。泵壳之间采用密封垫圈进行密封，泵壳内部和外部均进行防锈处理；c)叶轮和导叶采用铸造铜合金或不锈钢1Cr13制造；d)泵轴采用40Cr或38CrMoAlA制造，经过调质处理，具有足够的强度和刚度；e)泵的轴承为铸造铜合金制成的水润滑滑动轴承；f)过滤罩网采用不锈钢板制成。在确保泵的吸水性能的同时，网孔的最大尺寸能防隔介质中不大于12mm的固体粒径吸入泵内。,机组工作原理：单吸泵工作原理：单吸泵只有一个吸入口，被输送液体经外壳装有滤罩的吸入口（吸入体）进入下叶轮组，通过多级泵下叶轮组升压，经过单吸吐出段低压腔、上中段低压流道及上吐出体反向进入上叶轮组（上、下叶轮组采用背靠背布置，从而抵消轴向力），再次通过多级上叶轮组升压，经过单吸吐出段高压腔、上中段高压流道到达出水壳。出水壳前标配逆止阀（其作用是防止电泵停止运转时介质倒流、防止泵及驱动电动机反转）。逆止阀前端接闸阀及扬水管等管道系统。双吸泵工作原理：双吸泵有二个吸入口（分别位于泵的前后两端），被输送液体分别经外壳装有滤罩的上下吸入口（上、下吸入体）进入上下叶轮组（上、下叶轮组采用背靠背布置，从而抵消轴向力），通过上下多级叶轮组升压，汇集到双吸吐出段，经上中段、上吸入体、吸入输出体的高压流道进入联接法兰然后进入逆止阀。联接法兰前标配逆止阀（其作用是防止电泵停止运转时介质倒流、防止泵及驱动电动机反转）。逆止阀前端接闸阀及扬水管等管道系统。水泵均由具有安全标志的潜水式三相异步电动机驱动。泵、机为刚性联接的整体式机组，泵机之间依靠键传动。电泵标配动力电缆和控制电缆各15米，连接至地面控制柜，可实现近、远程控制。,电泵构成及工作原理,潜水电泵由充水式（湿定子）潜水三相异步电动机与双吸或单吸多级离心泵直接相连组成一个整体。,潜水电泵机组外面安装有吸水罩（拦污栅、过滤网罩、吸水罩），卧式安装吸水罩下部有滚轮，通过逆止阀与管道联结。,充水潜水电机,双吸离心泵,吸水口,吸水罩,吸水口,吸水口,单吸离心泵,总体结构,轴向力为零，推力轴承载荷轻，寿命长，运行可靠是本系列潜水电泵的第一个重要技术特征,单吸自平衡技术：1988年前后，我公司为适应我国矿行业要求大深度、高扬程排水的需求，创造性地开发出“单吸串联轴向力自平衡”技术，制造出单吸自平衡潜水泵，其主要特点是流量与单个叶轮相同，而扬程为上泵和下泵之和，即扬程增加了一倍，这一结构获国家专利。单吸自平衡泵的推出，在三个基本水力学模型的基础上，开发出6个流量系列，即275、500、725（单吸）、550、1000、1450，最高扬程可达到1700m。单吸自平衡潜水泵符合我国国情，扩大了潜水泵应用范围，因此，已成为主导产品之一。单吸式潜水电泵只有一个吸水口，两组叶轮也是背靠背对称分布，上、下泵两组叶轮数量相等（平衡叶轮），方向相反，轴向水推力为零，自平衡。当泵扬程需叶轮总级数为偶数时，每组叶轮数量相等，方向相反，轴向水推力也为零。当泵扬程需叶轮级数为奇数时，则下泵叶轮多一级，此时下泵末级叶轮被设计为有平衡孔的平衡叶轮。平衡叶轮产生的水推力，基本上被消除。于是产生轴向水推力的两组叶轮仍然数量相等、方向相反，总的轴向力基本上为零。由于是对称串联布置，其扬程增加一倍。,双吸对称平衡式技术：双吸式潜水电泵，具有两个吸入口，相当于二台多级泵并联连接，各有其吸水口（一个在上部，一个在下部）。双吸潜水泵上、下段泵体的两组叶轮为背对背对称分布布置，上、下泵两组叶轮数量相等，方向相反，其产生的水推力大小相等方向相反，轴向水推力为零，自平衡。由于是对称并联布置，其流量是单个叶轮的二倍。,在双吸对称平衡式技术的基础上自主开发单吸自平衡技术,矿井接力排水技术,残留水位8.5-15.4m,残留水位0.5-0.8m,克服了下机上泵排水方式造成的排空水位高、残留水位高、达不到充分排水目的的缺陷；使井下残留水位由14m降低到0.51m范围内，解决了井底水窝浅的矿井彻底排水的难题,充油式混流潜水电泵与大型矿用潜水电泵组成接力排水系统,外三角接法（380V）,内三角接法（380V）,星形（Y）接法（660V）,首创卧式运行潜水电泵技术,卧式,斜式,专利技术国际领先,立式,特殊结构的自适应导轴承技术轴系的刚度优化技术轴导磁的专用技术水润滑轴承技术,为适应我国斜井排水和水平安装排水，研制了立式、卧式、斜式都能安装运行的潜水电泵，使潜水电泵适用于所有矿山，为潜水电泵作为主（永久）排水泵奠定技术基础；,主排水工作泵的技术基础,全扬程工况无过载潜水电泵技术,基于一元理论离心泵水力设计方法导致现行离心泵存在电机易过载、高效区窄、实际运行效率低等缺点，在潜水离心电泵用于矿山透水抢险救灾等场所时存在过载烧毁电机无法运行的弊端，因此在全扬程可靠运行、节能降耗等方面急待改善。本技术根据离心泵叶轮内部流动机理及能量转换机理反映出高效、无过载方面的重要设计要素，研究轴功率曲线有极值可靠运行的高效潜水离心泵设计新方法，开发无过载可靠运行高效潜水离心泵水力模型及产品。在水位大幅变化的全工况条件下实现潜水电泵无过载安全可靠运行特性，从技术源头保证潜水电泵抗灾性的实现和优势。,抗灾型排水必要条件,卧式运行技术、全扬程不过载技术大型潜水电泵作为矿山生产主排水、强排水的技术基础和必要条件,潜水电泵安装方式,潜水电泵安装方式恒大江海潜水电泵安装方式有立式（竖井安装）、卧式（水仓安装）、斜式（斜井安装，任意角度）三种。立、卧两用安装的技术与国外技术（德国RITZ、KSB等）及其他水泵厂立式潜水泵相比，潜水电泵可以立式运行、也可以卧式运行，还可以斜式运行，适应我国斜进排水和水泵水平安装排水要求。潜水电泵卧式运行公司专利技术，关键是大型潜水电机卧式运行技术。本公司自主开发利用轴本身导磁的专用技术，同时对轴系的刚度进行优化，提高转子刚度、轴承PV值、临界转速的同时不降低功率因数和效率，使转子刚度和轴承承载能力在符合性能指标的条件下完全满足卧式运行要求。大型潜水电泵是泵、电机一体化设备，安装条件要求低，不仅可以在水泵房内安装排水，还可以因地制宜地放置在便于排水的地方进行排水，为矿山排水提供更多可选择的方案。,1.立式安装方式潜水电泵立式安装方式适合于竖直井工况排水、井底水窝排水及预先疏干排水（地面垂直钻孔，用潜水泵专门疏干含水层）。潜水电泵悬吊在矿井水仓内，水仓的深度应大于潜水电泵的整体高度。优点是受力方式合理，运行寿命长，维修时可以整体取出，水仓内占有面积小。无论井有多深，选用适当扬程的潜水电泵，一次将潜水电泵下到井底，将积水一次排到地面。管路最短，压力损失最小，排水效率高，效果显著。缺点是对起重设备要求较高，泵房占用面积大，对水仓内的支撑大梁要求较高，排水井一次性投资大。对于无井底水窝或井底水窝浅的排水，建议增加本公司生产的接力潜水泵，或选用本公司专利技术产品上机下泵型潜水电泵，可将排水深度降到0.8米左右，确保排水充分。,潜水电泵安装方式,潜水电泵安装方式,立式安装方式,立式安装：（水窝、竖井内）电机、泵、逆止阀、扬水管、动力、控制电缆、闸阀等。,潜水电泵安装方式,井下立式潜水电泵安装示意图,潜水电泵安装方式,2.斜式安装排水系统：潜水电泵及吸水罩和管道，通过小托车（矿用小车）沿井坑轨道一次将潜水电泵下到井底，将积水一次排到地面或适当的水平，不受井架的强度和高度的限止。特制的矿用轨道车可在矿下的巷道内移动，同时在管路上有相应的快速接口措施。随着水位和水源位置的变化，机组的位置可很快的做出调整，缩短排水的时间。优点是对起重设备要不高，提升能力不需要大，泵房占用面积小，对水仓内的支撑大梁要求不高。缺点是管路较长，压力损失较多，排水效率不高；安装管路时间较长；要求井筒倾角变化不大，轨道的直线度较好,潜水电泵安装方式,斜式安装方式图,潜水电泵安装方式,单吸式一个吸水口时（双吸式卧式安装比同），最低淹没水位为吸水口1.5米以上，双吸式上下两个吸水口时（立、斜式安装），最低淹没水位为上吸水口1.5米以上，并防止水仓（井、窝）水量有限，接力泵流量不够，主排泵又处于工作状态中，水位的快速下降或时断时续而致使电泵缺水运行烧损部件抱死等严重后果。,3.卧式安装方式卧式安装系统吸罩下方装有滚轮（或万向轮、橡胶轮）满足轨道安装要求（轨距600、900或按业主要求确定轨距）大功率矿用潜水电泵从引进国外（德国Ritz公司）产品到国产化矿用潜水电泵产品原来均是立式安装方式使用，最大倾斜度不得超过15度。如果将大功率立式矿用潜水泵卧式安装使用，将会出现：断轴、定转子扫膛、烧毁电机、机组振动大等毁灭性故障现象。,潜水电泵安装方式,潜水电泵安装方式,卧（斜）式安装系统吸罩下方装有滚轮（或万向轮、橡胶轮）满足轨道安装要求（轨距600、900或按业主要求确定轨距），也可以采用固定方式（支架式），或可采用漂浮式安装方式。,地脚式卧式安装潜水泵,万向滚轮式卧式安装潜水泵,轨道滚轮卧式安装潜水泵,矿用潜水电泵立式安装或是卧式安装性能参数相同卧式安装极大降低了最低淹没深度、最低挖井深度、起吊高度等,一、警示1、安装使用本产品前，务必通读随机使用说明书及维护、保养手册。严格按照使用说明书及维护、保养手册的规定进行安装、使用、维护。2、拆装时要小心谨慎地进行，不要碰伤电泵和电缆线及电缆接头，采取必要的防护措施，防止设备跌落。3、水泵和电动机应放置在平整的地方，也可放在木质垫块上。电动机抱箍位置可用于支撑。4、电泵的备件及专用工具要妥善保管，以免遗失。5、搬运电泵要用运载工具，切不可将电泵在地上滚动，更不能用电动机引出电缆线拖动电泵。6、设备禁止在冰点及以下环境存储。设备存储前，应将电动机内腔水排空。7、设备存放期间，每间隔1个月必须对电泵（或分别将电机、水泵）进行盘车（三圈以上），并回转半圈，使转子转动到原来位置的180。,潜水电泵的使用、维护,电泵安装前检查1、核对电泵的铭牌参数和电机、泵、安装系统的成套性。2、外观检查：电泵随机电缆表面、电泵外表面应无开裂破损现象。3、电动机内腔注水应严格按照说明书要求操作。4、电机和水泵应分别盘车一圈；电动机内腔注水后对电机绝缘电阻进行检测，电压等级在1140V及以下的，不低于50M，6000V及以上的，不低于200M。,潜水电泵的使用、维护,电泵试运行前、后检查1、电泵启动前，检查电缆绝缘、电动机接地情况。2、电泵启动前，检查电源、电器、控制的符合性、灵敏性、完好性等。3、电泵启动前，检查水仓，应无影响电泵正常运行的固体物、缠绕纤维物、污泥等。4、电泵启动后，通过调整闸阀将电泵控制在额定电流内运行，严禁过载运行；电泵不可频繁启动，启动时间间隔不小于10分钟。5、电泵运行正常后，记录相关数据。,潜水电泵的使用、维护,电泵日常保养及记录1、每次启动前测量电泵对地绝缘电阻，并记录数据。2、电泵运行时，应每间隔1小时记录一次，（记录内容：流量、扬程、电流、电压、电机绕组温度、环境水位等数据）。日常运行记录应是详细的、完整的、连续的。3、电泵在运转过程中,发现异常时，应及时处理或停机。4、安装而不运行的电泵，长期置于水中,每隔15天要启动运行3060分钟（或采取轮值控制运行），开机前应对泵池清淤，达到开机工况要求。5、每隔3个月应对电泵的运转情况进行一次实地检测评估。,潜水电泵的使用、维护,应用范围,HD200SB（KS）智能控制器,HD200SB（KS）智能控制器适用于高压矿用潜水电机（YQ、YBQ、YZQ系列），控制电缆为一根MYQ12*1.5，测温元件为PT100。,功能,1）中文人机界面，多画面实时及历史数据、曲线显示及查阅。2）报警A/B超温、上水位、下水位、缺水1、缺水2、开机水位报警闪烁显示及报警无源触点输出。3）.控制温度超限或上水位、下水位、缺水1、缺水2、开机水位报警，仪表继电器依据判据条件动作。,HD200SB（KS）智能控制器,接线方法,HD200SB（KS）智能控制器,电机内部传感器接线图,HD200SB（KS）智能控制器,接线方法：,HD200SB（KS）智能控制器,运行模式：监控/监测监控报警延时：最大60。单位：秒。开机延时：最大60。单位：秒波特率：点击正位输入框选择。地址：设备地址。0255密码：出厂默认：1111恢复出厂设置按钮：恢复出厂设置。保存按钮：点保存并保存成功后，设置的参数才有效。退出：退出参数设置页面。温度偏移：范围2020。A路温度限值：020085B路温度限值：020090,HD200SB（KS）智能控制器,WGB-151电机综合保护器,WGB-151电机综合保护器,WGB-151电机综合保护器,WGB-151电机综合保护器,整定值实例现有一台2500KW。额定电流183A，额定电压10Kv，功率因数0.85，效率93%,配套开关柜型号，CT变比300/5，PT变比10Kv/100，该综保整定值经计算CT变比300/5=60，所以Ie=183/60=3.05A。所以整定值为：Ie=3.05A15秒过流段6Ie=6*3.1=18.3A0.1s过流段4Ie=4*3.05=12.2A0.5s负序电流0.25Ie=0.25*3.05=0.76251s零序电流0.5A0.5s过负荷电流1.1Ie=1.1*3.1=3.3555s发热时间常数10min负序发热系数6散热系数3低电压保护90V5s过电压保护110V5s整定结束后，选择参数固化，提示固化成功表示设置成功。,WGB-151电机综合保护器,KYN28A-12电机起动柜,公司电泵配套直接起动柜采用KYN28A-12高压开关柜，电压等级为6KV和10KV两种。通过铭牌或柜内电压互感器和柜门上电压表进行区分。电源进出线采用下进下出方式。,矿用潜水电泵现场调试,一、电动机充水及检测1电动机充水按下列步骤进行：a)旋出机壳上（卧式）或上导轴承座上（立式）两只充水螺塞，一螺孔为注水，另一螺孔为排气，可任意选择，充水时用钩头扳手旋转主轴，使内部气体充分排出；b)水满后，放置30分钟，再补水一次，水满后将两只充水螺钉重新拧入，并应充分拧紧，不得渗漏；2电动机注满水后应检测其对地绝缘电阻a)注水完毕后用（高压用2500V，低压用500V）兆欧表检测一次三相绕组对地绝缘电阻；b)24h后再测一次；c)两次检测结果其冷态绝缘电阻不低于50M为合格；,矿用潜水电泵现场调试,矿用潜水电泵现场调试,二、电动机、接力泵转向确认电动机注满水后在泵机对接前，需对潜水电机进行