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输煤皮带机打滑保护拒动原因分析与改进毕志俊

发表时间：2021/7/12 来源：《基层建设》2021年第12期作者：毕志俊

[导读] 2019年3月中旬，句容发电分公司的C02A输煤皮带机在卸船过程中突然发生皮带断裂，输煤皮带从滚筒上沿斜坡滑落至皮带机尾部，造成皮带机尾部大量积煤和皮带堆积，短时间内无法恢复卸煤，严重影响到船舶的卸煤工作

        华电江苏能源有限公司句容发电分公司
        摘要：2019年3月中旬，句容发电分公司的C02A输煤皮带机在卸船过程中突然发生皮带断裂，输煤皮带从滚筒上沿斜坡滑落至皮带机尾部，造成皮带机尾部大量积煤和皮带堆积，短时间内无法恢复卸煤，严重影响到船舶的卸煤工作。本文通过对C02A输煤皮带机皮带断裂原因分析，找出引起皮带断裂的根本原因，提出了改进方案并进行了实施，解决了皮带机打滑保护的拒动问题，保障了输煤系统安全运行。
        关键词：输煤皮带机；打滑保护；PLC

        1 前言
        句容发电分公司一期输煤系统担负着本厂2×1000MW超超临界机组用煤的卸送任务。公司内建有一个5万吨级的卸煤专用码头，码头安装2台额定出力1500t/h桥式抓斗卸船机，设计年接卸能力约为468万吨，满足2×1000MW机组耗煤量要求，并配置4台履带式推耙机用作煤船清仓机械作业。由卸船机卸下的煤通过安装在码头上的C01A皮带机运输至引桥C02A皮带机，再经过C03A皮带机运输到C04A/B皮带机，然后通过C05/C06皮带机分别进入#1/#2圆形煤场进行存储。
        2019年3月中旬，C02A皮带机在卸煤过程中，突然发生皮带断裂，整条皮带从滚筒上沿斜坡滑落至皮带机尾部，造成皮带机尾部大量积煤和皮带堆积，短时间内无法恢复卸煤。
        从皮带断口上看，皮带断口周围有减薄和磨损现象，并且断口呈现出不规则撕裂的样子。
        为了排除皮带与皮带机钢构架发生碰磨引起的皮带撕裂，燃料机务检修人员仔细检查了所有钢构架，没有发现会导致皮带碰磨的部件。
        在检查到皮带吊紧装置时，发现皮带都滑掉了，皮带吊紧装置却仍然悬在半空中，没有掉下来。从现场情况来看，再结合皮带断口的磨损情况，初步判断是由于皮带长期运行发生松弛，皮带吊紧装置不起作用，皮带出现了打滑现象，皮带不转动，而电机带动主动滚筒仍然高速旋转，使得皮带被快速磨损，直至断裂。
        在皮带打滑过程中，为什么皮带打滑保护没有动作呢？燃料电控检修人员对C02A皮带机打滑保护装置进行了检查和校验。
        2 皮带机打滑装置工作原理和拒动原因分析
        2.1 皮带机打滑装置工作原理
        皮带打滑装置是由沈阳泰华电力设备制造有限公司生产的DH-SA型打滑保护装置组成的，该装置由安装在从动滚筒的测速传感器和检测仪表构成。
        当皮带机运行，皮带通过摩擦力的作用带动从动滚筒旋转，安装在从动滚筒侧面的测速传感器在30秒时间内检测到转速信号，检测仪表认为皮带机已经正常运行，打滑保护自动投入，否则检测仪表会认为皮带机处于停止状态，打滑保护仍处于解除状态。
        当皮带机正常运行，检测仪表显示60r/min时，打滑保护自动投入，当检测仪表转速降至55r/min时，发出皮带轻打滑信号，当检测仪表转速降至50r/min时，发出皮带重打滑信号。
        2.2 皮带机打滑装置保护拒动原因分析
        从打滑保护装置的工作原理来看，首先皮带机要正常运行，打滑保护装置的检测仪表要检测到正常转速，打滑保护才会投入，否则即使皮带机正常运行，没有检测到转速信号，检测仪表也会认为皮带机处于停止运行状态，打滑保护不会投入，就会造成保护拒动。
        2.3 皮带机打滑装置现场检查情况
        到现场检查测速传感器，发现传感器已经被掉落的煤块掩埋，清理掉煤块，发现测速传感器支架已经变形，测速传感器头部与从动滚筒的检测铁片间隙超过了能够感应到的最大测量距离。当皮带机运行，带动从动滚筒旋转，测速传感器无法感应到速度信号，使得打滑保护装置认为皮带机处于停止运行状态，打滑保护没有投入，当发生皮带打滑情况时无法进行保护了。
        3 皮带机打滑保护装置改进方案
        3.1 皮带机打滑保护装置各继电器工作曲线
        从皮带机打滑保护装置的各继电器工作曲线中看出，J1继电器可以在皮带机启动过程中，超过速度设定值时动作，在皮带机停止过程中低于转速设定值时复位。
        J2至J4继电器在皮带机启动过程中是状态一直保持不变的，只有当皮带机转速从正常降至打滑设定值时才会动作，输出接点去停皮带机。

        3.2 皮带机打滑保护装置改进方案
        依据皮带机打滑保护装置各继电器动作曲线，结合现场工作环境和改进工作量，提出以下改进方案。
        3.2.1 将转速传感器移到不容易被煤块砸到的改向滚筒侧面安装。
        3.2.2 将皮带机打滑保护装置轻打滑输出接点2K上的电缆接至1B。
        3.2.3 在输煤程控PLC的控制逻辑中增加皮带机启动或正常运行时，转速信号为零时的“打滑急停”保护逻辑。
        “打滑急停”保护逻辑组态如下所示：

        3.2.4 在输煤程控操作画面上增加C02A皮带机“打滑急停”报警，在C02皮带机软手操器上增加“打滑急停”软投切开关。
        3.3 皮带机打滑保护装置改进后的效果
        按照以上改进方案，对C02A皮带机打滑保护装置进行了改进。通电试验，当C02A皮带机启动，6KV开关合闸，延时10秒，10秒后如果皮带机打滑保护装置检测不到转速信号，则发出皮带“打滑急停”信号，停止皮带机运行。
        4 结论及建议
        经过几个月的观察，此次改进确实能够非常有效地避免转速传感器被煤块打歪或传感器损坏造成的皮带机打滑装置保护拒动，并且能够保证当皮带发生打滑时正确及时动作。
        为了防止其它皮带机发生打滑保护拒动，建议将输煤系统所有输煤皮带打滑保护都按C02A皮带机改进方案进行改进，以确保输煤系统安全稳定运行。
        参考文献：
        [1]DH-SA型打滑保护装置使用说明书   沈阳泰华电力设备制造有限公司
        [2]Vijeo Citect技术手册   施耐德电气公司
        [3]施耐德PLC硬件参考手册   施耐德电气公司
        作者简介：
        毕志俊，江苏常州，研究方向：电厂自动化。