EBZ160TY掘进机-电控部分说明书

EBZ160TY型掘进机电气系统（快开门）说明书煤炭科学研究总院山西煤机装备有限公司电气公司警告该电气系统为EBZ160TY型掘进机配套产品，严禁用于其它设备或系统控制中。在使用说明书中我们提出了各部分操作中的安全声明，希望用户能够严格按照说明书进行使用，如由于有违背安全声明和说明书的操作而造成人员或设备的损伤，我方将不负任何责任1一、系统的组成及结构安全声明1、严禁与掘进机电气系统不相关或者标示不明的设备连入系统。2、本系统不允许用户自行调整结构和布线。3、严格按照安全规程要求，配备专用的馈电开关给掘进机供电，且保证馈电开关漏电、过流、过载等保护的可靠、准确。本章详细地介绍了EBZ160TY型掘进机电控系统的组成，即所有电器元件在箱体中的分布，并给出了详细的技术参数，使用户能够很好的使用和维护该电气系统。1系统的组成及分布11组成电气系统由前级馈电开关、KXJ280/1140（660）E型矿用隔爆兼本质安全型电气控制箱、CXB24/8型矿用隔爆型掘进机电控箱用操作箱、XSB型矿用隔爆型显示器、XEFB12736/150隔爆型蜂鸣器、DGY35/4836BB矿用隔爆型机车照明灯、BZA15/1272型矿用隔爆型控制按钮、KGJ16A遥控瓦斯传感器以及驱动掘进机各工作机构的防爆电动机和连接电缆组成。电气设备系统如附图1所示，电气设备明细表见表11。驱动掘进机各工作机构电动机特征列于表12。EBZ160TY型掘进机电控设备KXJ280/1140（660）E型矿用隔爆兼本质安全型电气控制箱（以下简称电控箱）、CXB24/8型矿用隔爆型掘进机电控箱用操作箱（以下简称操作箱）、XSB型矿用隔爆型显示器（以下简称显示器），符合我国的煤矿安全规程、防爆规程和有关规程、标准的规定，适用于具有爆炸性危险气体（甲烷）和煤尘的矿井中，控制EBZ160TY型掘进机切割电机、油泵电机及备用电机的运转，并对电机及有关线路进行保护。12结构电控箱隔爆外壳由主腔和接线腔两个独立的隔爆部分组成。主腔面板装有隔离开关操作手把（手把有通、断两个位置）、急停按钮（SB1）、试验开关、电源显示视窗和显示器视窗；主腔门板装有控制器、继电器、显示器、电源显示板；主腔后壁装有各回路接触器、阻容吸收器、变送器；2主腔顶板装有熔断器；右底板装有主变压器、隔离变压器、电压变送器和电源部分的熔断器等；左底板装有保护器（JB和PT）、本安电源、隔离转换板和七个接头座；主腔和接线腔之间的连接板上装有九星盘和接线端子。主腔门采用快开门结构，警示只有在隔离开关操作手把处于断开位置时主腔门才能打开。主腔门打开后，不能使隔离开关闭合。接线腔位于电控箱体的最左端，接线腔盖采用螺栓紧固，其上正中位置有“断电源后开盖”字样，警示只有在前级电控箱电源处于断开位置时才能打开本电控箱的接线腔。电控箱门与箱体为设有回转铰链。电控箱箱体通过减震器和主机连接。操作箱为矿用隔爆型。操作箱分为二个通过接线端子相互连接的独立腔体，上边为进出线腔，下边为主腔。进出线腔内设有接线端子和内接地端子。主腔门上装有转换开关、控制按钮等。显示器为矿用隔爆型。内装有中文液晶显示器。表11电气设备明细表序号名称数量型号生产厂家1电控箱1KXJ280/1140（660）E煤科院山西煤机装备有限公司2操作箱1CXB24/8煤科院山西煤机装备有限公司3显示器1XSB煤科院山西煤机装备有限公司4隔爆型蜂鸣器1XEFB12736/150天津煤矿专用设备厂5矿用隔爆型控制按钮1BZA15/1272佳木斯煤机厂6矿用隔爆型机车照明灯3DGY35/4836BB沈阳第三防爆灯厂7遥控瓦斯传感器1KGJ16A常州8切割电机1YBUD160/1604/8南阳防爆集团有限公司9油泵电机1YBK280M4南阳防爆集团有限公司10备用电机111KW选用3注给掘进机供电电缆不能太细，电源较远，一定要选用70以上。2M2系统技术参数分析21系统部分元器件明细及参数22电控箱的主要技术参数及特征1）技术参数11额定电压V主回路AC1140控制回路AC220、127、36DC2412额定电流A28013额定频率HZ5014主回路数41140V电压下各回路的额定电流大小为切割低速134A；切割高速102A；油泵回路547A；备用回路66A。15机载功率KW2502）技术特征表12电动机技术特征表机构名称电机特征切割电机油泵电机备用电机型号YBUD160/1604/8YBK280M4选用额定功率（KW）16090额定电压（V）114011401140额定电流（A）134/102547功率因素0860864效率（）989823使用条件1、海拔不超过2000M（86106KPA）；2、周围环境温度540；3、周围空气相对湿度不大于96（25）4、在含有爆炸性气体（甲烷）环境的矿井中；5、能承受掘进机的振动且与垂直面的安装倾斜度不超过15；6、无破坏绝缘的气体或蒸汽的环境中；7、无长期连续滴水的地方；8、污染等级3级、安装类别类。二、操作及基本原理安全声明1、严格按照EBZ160TY型掘进机使用说明书进行操作。2、严禁随意改变按钮的功能和系统控制方式。1操作11操作箱按钮的功能和作用1）用位于操作箱上的电源控制开关SA1远距离接通、分断向掘进机供电的前级开关。在紧急情况下，可用电控箱上的急停按钮SB1和操作箱上急停按钮SB2远距离分断前级开关，停止向掘进机供电。2）用油泵控制按钮SB6、SB7控制油泵电机M2接通、分断；用切割控制按钮SB4、SB5以及转换开关SA2控制切割电机M1的接通、分断；用备用控制按钮SB8、SB9控制备用电机M3的接通、分断。12操作步骤1）准备（1）检查电控箱是否处于可靠的锁紧位置；（2）检查电控箱上控制开关手柄是否均处于“分”位；（3）压下紧急停止按钮SB1，把隔离开关QS的手柄置于“合”的位置，（先观察电源显示板）然后将紧急停止按钮SB1拔出。瓦斯传感器开始初始化，初始化完毕（可以按警铃来测试）、36V照明等回路绝缘正常，照明灯5EL1、EL2、EL3亮。2）各机构电动机的控制（1）工作油泵电动机M2的控制启动将油泵启动控制按钮SB6按下，其常开接点闭合，蜂鸣器HA发送几秒的预警信号，当油泵电动机M2的保护单元正常，接触器KM3吸合，油泵电动机M2启动并自保，同时停止发送音响信号。只有油泵电动机M2起动后，才可以操作切割电动机M1和备用电动机M3。停止将油泵停止控制按钮SB7按下，其常闭接点打开，接触器KM3断电释放，则油泵电动机M2停止运转。切割电动机M1的控制启动油泵电动机M2启动后，将切割启动控制按钮SB4按下的同时将转换开关SA2扳向“低速”的位置，其常开接点闭合，蜂鸣器HA发送几秒的预警信号，当切割电动机M1的低速绕组保护单元正常，接触器KM1吸合，切割电动机M1低速启动并自保，同时停止发送音响信号。油泵电动机M2启动后，将切割启动控制按钮SB4按下的同时将转换开关SA2扳向“高速”的位置，其常开接点闭合，蜂鸣器HA发送几秒的预警信号，当切割电动机M1的高速绕组保护单元正常，接触器KM2吸合，切割电动机M1高速启动并自保，同时停止发送音响信号。停止将切割停止控制按钮SB5按下，其常闭接点打开，接触器断电释放，则切割电动机M1停止运转。备用电动机M3的控制启动油泵电动机M2启动后，将备用启动控制按钮SB8按下，其常开接点闭合，蜂鸣器HA发送几秒的预警信号，当备用电动机M3的保护单元正常，接触器KM4吸合，备用电动机M3启动并自保，同时停止发送音响信号。6停止将备用电动机停止控制按钮SB9按下，其常闭接点打开，按触器KM4断电释放，则备用电动机M3停止运转。2）警报蜂鸣器HA提供电机预警和接触器粘连报警信号。控制按钮按下以后，蜂鸣器会报警，直到电机启动；各回路接触器粘连时蜂鸣器也会报警同时显示器显示某回路接触器粘连；也可由控制按钮SB10控制，在任意时刻报警。13操作注意事项（1）开机前应检查液压操作手柄，使之处于“分”位。（2）合上隔离开关以后，不要急于操作，应先观察电源显示板，应用于1140V电源时，保证电压不超过1250V，如果电压高时，则将变压器抽头由1140调整为1250V电压上，以保证控制元件的寿命。（3）处于工作状态时，应首先起动油泵电机M2，才能对切割和备用电机进行操作。（4）操作过程中，如有突发事件发生，要注意使用急停（本机装设有三个急停，分布于机体两侧）。（5）作业中停机时，一定要将隔离开关断电，以免误动作。2工作原理本节详细地介绍了EBZ160TY型掘进机电气系统的原理。该电气系统在原理上可以分为四个部分主回路部分、电源部分、保护单元和控制部分。21主回路部分主回路部分明确了系统的主体结构，我们采用了隔离开关作为电控箱主回路电源的开关，在主回路中设有两组熔断器，用于短路保护，分别为切割电机回路FU1FU3；油泵及备用电机回路FU4FU6。在控制上，切割回路和油泵回路均采用了真空接触器，并加装了阻容吸收装置，用于吸收真空接触器断开时电动机产生的高压；在备用回路采用了空气接触器（由于它的功率较低）。以上四个回路中设有检测主回路电流的电流变送器TA1TA9切割低速和切割高速回路公用变送器来完成保护电路的信号采集，每回路三个。在附图2主回路原理图中明确的指明了接触器线圈和自保接点的线号及控制继电器的接点。7另外，如果采用本机SA1对其前级开关进行远程控制，那么在电控箱上的急停按钮SB1和操作箱上的急停按钮SB2都可以停止前级馈电开关，实现电源的远程控制，SB3只能够停本机操作。22电源部分电源部分是有一台主变压器、一台隔离变压器和控制熔断器FU7FU13组成。主变压器有三个电压范围的输入抽头1050V、1140V、1250V。当井下电压不稳定时，可以随着电压的变化来调整变压器的抽头，来保证输出电压的稳定，进而保证控制回路的可靠性。隔离变压器（22号线和24号线）为保护设备JB和控制单元提供180V电源，由SB1来控制。36V（26号线和27号线）为照明灯和蜂鸣器提供电源。127V为瓦斯传感器使用的本安电源提供电源。220V（37号线和38号线）为接触器线圈提供电源。继电器的线圈电源由保护器JB内部模块（51号线和52号线）供24V直流电源。熔断器FU7FU13的位置见附图3所示。23控制单元控制单元由四部分组成，主要控制部件为西门子PLCCPU226；另外，包括三扩展单元。在附图4主控单元中，可以很明确的显示出系统的启动和停止的控制接点、各保护接点的输入接点以及相应的输出接点，同时也表示出了显示器（TD200和人机界面）和控制器的接口；由于输入为模拟信号，所以又增添了模拟量扩展模块（3个模块），其接线情况如附图5所示。TD200为两行中文液晶显示器，可以显示整个系统的故障情况，如果在多项故障同时出现的情况下，显示器的右下角出现闪动的光标提示。人机界面为液晶显示器，用来显示电器系统的电压、各回路的电流、电机运行和故障情况。本系统采用PLC作为主控元件，从而在软件上实现了各机构电机的逻辑控制和保护中断功能。注意严禁对显示器进行任何操作。24保护单元保护单元由综合保护器JB组成。各机构电动机的漏电闭锁、36V漏电以及切割、油泵电机的过热保护由JB来实现，同时JB还提供变送器的电源。保护单元通过对主回路和控制回路的运行状态进行信号的采集，经过电子电路的处理，将系统的状态反映到控制单元，达到实时监控系统并及时故障中断8系统运行。保护单元主要为保护设备和工作人员的人身安全而设置。保护单元接线情况如附图6所示。保护器正常时，（PLC相对应的输入点灯亮），保护动作时TD200显示其动作情况（相对应的PLC输入点灯灭）。注意1、保护器的接线严禁乱动，否则威胁设备安全和生命。2、使用设备时，保护器必须完好。3、保护器本身故障时应及时更换相同产品，严禁用其它产品代替或甩掉保护器。三、保护、显示及整定安全声明1、严禁在保护机构损坏的情况下对系统进行操作。1保护1）主回路的短路保护装设熔断器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6。2）控制、照明回路的短路保护装设熔断器FU7、FU8、FU9、FU10、FU11、FU12、FU13。3）各电动机的绝缘水平的监视、36V控制回路的绝缘水平的监视以及切割、油泵电机的过热保护由综合保护器JB来实现；各电动机的过流、过载、断相、粘连保护以及变送器损坏和按钮损坏的检测由PLC来实现。4）紧急停止按钮SB1与隔离开关QS装设机械闭锁。5）门闭锁在带电的情况下不能开门。6）油泵对切割电机和备用电机的锁定。7）电控箱进出线箱明显处装有“断电源后开盖”警告牌。8）箱体内部加有高压侧护板和带电标志。2显示1）TD200能够显示掘进机各电机的故障状态。在启动电机过程中，TD200显示“电机启动”“漏电检测”的界面。在没有故障时，TD200界面显示“欢迎使用EBZ160掘进机”。3）显示器除了可以显示掘进机各电机的运行状态和故障状态外还可以显示电源电压、各运行电机的电流以及日期和时间。4）在地面可以开盖带电时，从继电器本身带有的二极管上可以显示出继9电器线圈带电与否（带电为亮）。5）在地面可以开盖带电时，PLC对应的各个输入点和输出点都有一个发光管显示其状态（正常状态为亮）。四、安装维护与检修安全声明1、安装过程中，必须处理干净接线腔进线电缆及各主回路电缆主芯线的接地层，且线头无毛刺，防止存在漏电隐患。2、确认电源断开的情况下进行检修，严禁带电源操作。3、检修过程中严禁改变电控箱内部结构。4、严格按照说明书进行系统安装与维护。本章结合前面讲述的保护与显示详细地讲解了该电气系统的维护与检修，并给出了常见故障及解决办法，希望对用户能起到一定的指导作用。1安装维护11安装与检查1）安装前，工作人员必须认真阅读使用说明书。2）安装前，必须仔细检查如连接件是否松动；电气元件在运输过程中是否遭到损坏，发现问题要及时处理，并应检查是否具有出厂证明，否则不准使用。3）安装前，必须在地面对所有的操作方式进行试运转。4）在井下装卸、搬运过程中避免强烈振动，严禁翻滚，必须轻放。5）为保证电气元件可靠的工作，电控箱必须装设在掘进机的减震器上。6）按说明书所示连接各设备。7）安装后，通电前对电控箱的主要部位再进行一次检查（1）用手关合接触器几次，检查有无卡住现象；（2）进出电缆、各控制回路接线端子、接触器接线是否牢固和符合要求；（3）凡进线装置中未使用的孔，应当用压盘，钢质压板和橡胶垫圈可靠的密封；（4）箱体上的紧固螺栓和弹簧垫圈是否坚固齐全。各隔爆法兰结合面是否符合要求。10（5）箱体的外观是否完好。（6）检查正常，试运转无异常的情况下，方可按要求进行操作。12维护1）定期清除各处的污垢、锈斑，并在各隔爆面及磁路系统接触面涂上薄薄一层防锈油脂。隔爆面如有损伤，须严格按照GB133677防爆电气设备制造检验规程中有关隔爆面修补规定进行。2）日常进行周期性检查，箱体外壳有无损坏，电缆在进出线装置中是否牢靠。3）定期检查各开关手柄、按钮是否灵活、可靠，动静触头是否良好，接触器等电气元件是否正常。4）在触头损坏、污损或接触表面产生熔化的金属微粒时，可以用细锉清理，但不准用金钢砂布打磨。5）出现故障时，可依据显示排除故障，严禁电控箱故障工作。6）新机器下井57天后，应对箱体内各接线进行彻底的检查。7）对电气系统定期检修，10天一个周期。主要工作打开主腔及接线腔门，检查有无线头松动和螺栓松动现象，如有应及时处理，对各种操作均要试运转，看有无操作异常现象。13包装及保管1）随同产品装箱时供应如下文件（1）装箱单；（2）出厂证明书；（3）产品使用说明书。2）产品保管应注意保存在环境温度不大于35和相对湿度不大于80，以及不含有破坏金属和绝缘的腐蚀性气体的仓库中。2检修为了更好的应用该系统，现将具体的检修办法叙述如下，希望用户可以借鉴，并提供常见故障检修表（检修方法和检修表仅供参考）。21检修方法1）根据TD200的显示确定故障状态，作进一步处理（一般为保护起作用造成的停机或不启动）。112）隔离开关和熔断器的故障状态很明显，检修也很方便，可以通过观察电机和电压状态来确定。3）为了检修方便，现提出如下检修参考顺序如果接触器不吸合，应先检查接