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1、,丁集煤矿 保运工区,主通风机风门双电源自动切换装置,吴辉 孟全 牛灵 周晓峰,一、项目简介 二、背景技术 三、解决的技术问题 四、技术方案 五、实际运用效果及重要意义 六、创新点,一、项目简介,丁集矿主通风机房使用两台ANN-3800/2000B型轴流式通风机，采用百叶窗式风门，两台风机风门相互闭锁，他机风门不关本机风门则不开。确保风门正常对风机的安全运行至关重要。,风机供电系统为两段高压分列运行、两段低压分列运行，各带一台风机设备。 风门执行机构采用电动执行器驱动，每套风机6片门板，配2台执行器。在一段供电故障情况下，风门无法自动关闭或打开，需要人工现场操作执行器手轮打开风门，否则他机无法
2、打开或关闭，风机则无法成功运行。,而手动操作两台执行器过程缓慢时间长，仅操作风门的时间就远远的超出了煤矿安全规程规定的10分钟时间要求，在集团公司安全一号定性为重大非死亡事故。 为此，我单位设计了一套风门双电源自动切换装置，在风门电源失电时快速投入备用电源，使风门快速动作进而保证备用风机运行。,二、技术背景,目前，行业内与本设计功能相似的产品多称之为“双电源自动转换开关”，或“自动转换开关电器”，简称ATS，主要用在紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动换接至另一路电源的开关电器，其可靠性至关重要。,ATS一般由两个部分组成：开关本体控制器，多数配备的是电流脱扣器，由两个断路器和机械连锁组成，
3、具有短路保护功能。工业用ATS价格昂贵，知名品牌产品如ABB、西门子等价格低则数千元，高至数万元。,机械连锁机构,断路器,ATS应用广泛，但其突出问题是其自身机械脱扣速度及可靠性要求高，应用中其动作机构存在滑扣、再扣，机构卡涩动作不到位，导致虚接引起大电流等问题。,根据这一问题思路，我单位设计制作出了由断路器及交流接触器等组成的双电源自动切换装置，在ATS应用功能的基础上将机械连锁设计成电气连锁，避免了机械连锁机构存在的诸多问题，应用效果良好。,三、解决的技术问题,主通风机风门电源故障情况下，快速切换电源，使风门快速动作，保证风机顺利开启。 提高电源切换的准确性、快速性及可靠性。避免ATS动作
4、机构存在的滑扣、再扣，机构卡涩动作不到位，导致虚接引起大电流等问题。 保证电源切换的安全性，在故障电源线路短路情况下能快速分断，不影响备用电源正常工作。,四、技术方案,主通风机房两段高压、低压均分列运行，1#风机风门电源引自段低压2PD柜， 2#风机风门电源引自段低压6PD柜，各用一个塑壳断路器作为电源开关控制，为单路电源供电。,四、技术方案,本设计控制回路由2个交流接触器、1个中间继电器、1个空气开关等线路组装在一块电木板上，安装在配电柜内。,本设计是在两台风机风门配电柜内分别加装一个与原电源开关同等规格的塑壳断路器，作为备用电源。1#风机备用电源开关安装在2#风机风门配电柜6PD内。2#风
5、机风门备用电源同理。,K2,备用电源，引自另一段低压1#风机风门配电柜2PD,QF1为风门主电源控制开关，在本柜即6PD； QF2为备用电源控制开关，安装在1#风机风门配电柜2PD。 QF为控制回路电源开关。 KA为中间继电器，K1、K2为交流接触器。K1控制主电源回路，K2控制备用电源回路。K1及KA常闭触点接K2线圈电源回路，K2常闭触点接K1线圈电源回路，用于实现电气连锁。,工作原理 正常情况下，主、备两路电源开关QF1合、QF2合，QF合，中间继电器KA线圈得电，KA常开触点闭合，交流接触器K1线圈得电，K1主触点闭合，供风门执行电机电源；同时，KA及K1常闭触点断开，对K2闭锁，退出
6、备用电源。 当主电源故障时，KA及K1线圈失电，K1主触点断开，退出主电源，而KA及K1常闭触点复位闭合，使K2线圈得电，K2主触点闭合，将备用电源投入使用。同时，K2常闭触点断开，切断故障的主电源的控制回路，实现闭锁。,五、实际运用效果及重要意义,重大非死亡事故,电源故障后，手动操作风门的时间约24分钟！,主通风机无计划停风超过10分钟,本矿主通风机采用的是百叶窗式风门，一旦风门供电故障则必须手动操作手轮开启风门。风门配置的执行器电机转速1420r/min，执行输出转速为0.5r/min，风门开关行程是0.25r，正常动作时间是30S。假设人工操作手轮平均以60r/min的速度转动，则执行器
7、输出转速为：（0.560）/1420=0.021r/min，行程0.25r的所需的时间为0.25/0.02112min。一套风门配两台执行器，那么整组风门手动开启的时间需要24min。,风门电源故障会直接影响备用风机的开启，时间过长，会导致井下瓦斯超限甚至更加严重恶性事故发生，这不仅会给矿井造成严重的事故隐患，影响矿井安全生产质量达标，造成巨大的经济损失，也会破坏集团公司良好的安全形势，形成长期的安全压力，导致极坏的社会影响。,重要意义,煤矿安全规程第一百五十八条规定：备用风机必须在10min内开启。,集团公司关于2017年安全生产工作的决定（淮矿安20171号）之重大非死亡事故的界定第六条：
8、矿井主扇风机无计划停风超过10分钟。将给予事故单位负有责任的班（队）长、书记，科（区）长、书记撤职处分；给予有关管理部门负有责任的负责人，负有责任的分管副职、副总师降职处分。每起给予党政正职、分管副职、协管副职各1.5万元，分管副总师、协管副总师、安监处长、安监处主任工程师各1万元的经济处罚。,丁集矿关于2017年安全生产工作的决定（丁煤字20171号）之重大非死亡事故的界定第六条：矿井主扇风机无计划停风超过10分钟。给予事故直接责任人待岗6个月，罚款5000元；给予现场负有责任的监管人员待岗3个月，罚款3000元；给予事故单位负有责任的班（队）长、书记、负有责任的跟班副职、科（区）长、书记撤
9、职处分，各罚款10000元；给予管理部门负有责任的负责人降职处分，罚款5000元；给予安监处负有责任的部门负责人罚款3000元；扣除科（区）级事故责任单位工资总额20%。,实际运用效果,本设计经实践应用证实，动作快速、可靠，操作简便，效果良好。在风机或风门电源失电情况下能快速引入备用电源，不到2min的时间内即可使风门动作到位，从而保证备用风机的正常开启，避免上诉事故影响带来的损失。 而ATS即双电源自动转换开关在实践应用中，存在机构卡涩、滑扣、虚接等现象导致风门电源不能投入而影响风门动作。本设计恰好弥补这一缺陷，达到较为理想的运行效果。,六、创新点,将风门由单电源供电，改造成双电源供电，增加风门供电安全的安全可靠性。 本产品自主设计制作，借鉴ATS工作原理，将各元器件集中成套安装，模块化、体积小，实用性强，有利于在矿井生产中推广使用。 功能完善，具备ATS快速切换及短路保护功能，动作快速灵敏可靠。 在主电源短路故障时，能快速切断，防止备用电源误投跳闸，避免事故扩大。 提高电源切换的准确性、快速性及可靠性。避免ATS动作机构存在的滑扣、再扣，机构卡涩动作不到位，导致虚接引起大电流等问题。 本产品取材方便，成本低廉，制作简单，安全可靠，有较强的实用性，有推广价值。,感谢各位评委老师,
