采煤机常见故障分析

采煤机常见故障分析

1.1 轴承故障

采煤机牵引行走链轮负荷大，载荷不均，其支承轴承很容易发生磨损或滚动体碎裂等。这种支承轴承的严重损坏可能会影响到链轮轴、链轮及与其相啮合的其它零件，进而导致其它零件的损伤。

采煤机摇臂部位各传动轴承受力很大，由于摇臂频繁升降，润滑状况较差，也极易发生轴承损伤故障。这些是采煤机在正常工作中经常发生的轴承故障。当然引起轴承故障的原因不仅仅是轴承过载，如润滑系统发生污染，润滑不良；轴承安装不正；载荷较大时与轴承相配合的轴、支承座发生变形等，均会导致轴承发生故障。还有设计、制造等方面的问题和轴承本身的缺陷等，都对轴承的使用和寿命有影响。

1.2 液压系统故障

采煤机液压系统是故障率最高的部分。采煤机牵引部液压系统，虽有自动调速、过载保护等装置，但仍免不了发生故障。其发生故障的原因、现象和故障部位及相互关系很复杂，不易被及时发现和准确诊断。在煤矿井下，工作环境很差，不宜将液压系统拆开检查，拆开易使系统污染。

液压系统是最容易被污染而发生故障的，如液压泵出现故障常常是油中浸入了杂质，引起泵的磨损和泄漏，造成系统流量不足，压力降低，温度升高。液压马达与泵有相类似的情况。系统的控制阀类受污染会发生动作失灵、阀受到卡阻、移动不到位，引起系统压力、流量发生不正常的变化。还有液压系统的密封问题引起系统的泄漏和外界杂物的侵入，导致系统发生故障。

1.3　其它机械系统故障

机械系统故障主要有：联接松动，引起载荷分布发生变化，使某些部件受载恶化，发生断裂或损伤；齿轮传动系统和联接处发生故障，如磨损、疲劳破坏或过载损坏等。这些故障往往都不同程度产生发热，引起温度升高。其它像安装、制造和使用等方面的原因都会引起机械系统出现故障，或零部件缺陷导致发生故障等等［1］。

2　采煤机故障的诊断方法

对采煤机机械故障进行诊断的方法有多种，如振动诊断法、油液分析法、噪声诊断法、温度监测诊断法等。温度监测诊断法是使用最广泛的一种监测手段，它能正确、快速和灵敏地反映设备的工况状态。如系统中摩擦副零件一旦发生异常，磨损速率会大大增加，油样分析与磨损判定还需有一个过程，但温度确是最直接的反应。以定点在线温度监测诊断，可以准确定位，直观快速反映监测处状态。

对于采煤机，选择温度检测作为在线监测比较实用。对于机械传动系统，以轴承温度和传动箱油温及油位作为在线连续监测，并记录温度的历史变化

，以便分析其变化趋势。同时辅之以定期的油样分析，这样既可以及时发现故障，又能预测故障的状态和发展趋势。

对于采煤机液压系统，可检测系统各部分的温度、压力和流量。按液压系统各部分的功能，元件的位置分布设置温度和压力的在线监测点，这样可建立诊断故障的温度监测场和压力监测场。有了这样两个监测场，可以根据温度、压力的场分布查寻故障，快速、准确地诊断确定液压系统的故障源，判定故障原因。同时采用油样分析来定期检查系统污染情况，以便在还未引起严重故障前，便能采取措施清除污染，保证系统安全、正常地工作［2］。

3　故障诊断准则和监测系统

3.1 故障诊断准则

以温度、压力作为监测参数，其信号辨识直观，直接反映故障的特征，相应的诊断标准容易确定。采煤机在正常工作中，所监测的温度、压力等参数有其特定的变化规律，检测中由于还有其它影响因素，这些参数的实测值会在某一范围变化。当机械发生故障时，相应的参数将超过通常的变化范围。制定诊断标准时，要以诊断参数的历史数据与相关状态为依据，建立合理的故障判定模式，以相应参数的变化规律和波动范围，给出判定机械是否发生故障的数量标准［3］。

3.2　监测系统设计

制定监测方案、设计监测系统应从实际出发，合理确定机器监测系统的范围，考虑机器本身的设计、构造、支承结构、使用情况、操作形式和可能发生的故障情况等。还要考虑使用现场的人员素质、技术水平和生产单位的经济状况等。

4　结论

采煤机在长期使用过程中难免会出现液压系统和机械系统等故障，因此及早发现故障及时解决问题是现场工作人员的首要任务。制定监测方案，合理设计监测系统是及时诊断故障的必要措施。
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要】　介绍提高供电可靠性的技术措施和组织措施
【关键词】　提高　可靠性　供电　措施
电力系统用户供电可靠性指标，可以直接反映电力系统对用户的供电能力，也反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度，是电力系统的规划、设计、基建、施工、设备制造、生产运行等方面质量和管理水平的综合体现。
供电可靠性一般利用供电可靠率进行考核。供电可靠率是指在统计时间内，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值，记做RS-1. RS-1=（1-用户平均停电时间/统计期间时间）×100% 由公式可以看出，要提高供电可靠率就要尽量缩短用户平均停电时间。在此，就如何提高供电可靠性提

出几点看法： 提高供电可靠性的措施很多，大体可分为两种：技术措施和组织措施。
1.提高供电可靠性的技术措施
1.1　加大电网改造力度，提高供电可靠性 加速电网改造是提高供电可靠性的关键，这就要求我们在电网改造方面下苦工夫。目前，我局正在进行全县范围内的农网改造，同时也已制定了详细的城网规划。
1.2　依靠科技进步，提高供电可靠性
1.2.1　推广状态检修，通过在线监测、红外测温等科学手段，按实际需要进行停电检修。
1.2.2　在保证安全的情况下开展带电作业的研究，减少设备停电时间。
1.2.3　采用免维护或少维护设备，延长设备检修周期。根据实际情况改变设备到期必修的惯例。
1.3　开展配电网络保护自动化工作，实现将故障区段隔离、诊断及恢复、网络的过负荷监测、实时调整和变更电网运行方式和负荷的转移等来减少停电频率。
1.3.1　加快对旧站（包括开关站）进行综合自动化改造。
1.3.2　积极开展配电线路自动化的研究工作。通过研究10kV配电网结线主要模式，根据自己的实际情况，制定符合且满足配电自动化要求的改造方案并逐步实施。
1.4　加强线路绝缘，提高供电可靠性
在供电主要设备安排停电对供电可靠率的影响中，架空线路占很大的比例。提高线路的绝缘，对供电可靠性的提高有着明显的作用。
1.4.1　利用电力电缆供电容量大、占路径小、故障率低的特点，加大铺设电缆条数，对新建的线路尽可能使用电缆。
提高供电可靠性技术措施的探讨
1.4.2　对因地理因素而不足条件的线路，建议将裸导线更换为绝缘导线，以提高抵御自然灾害的能力。
1.5　尝试将每年单一性的配电设备检修计划改为根据设备的具体技术状况，并应根据实际运行存在的缺陷的多少及其严重性，以及是否有配电网施工作业同时进行等情况灵活处理、进行状态检修。
1.6　改良接线，保证线路以灵活方式和适当负荷水平运行，特别是多用户的线路。
1.7　在污染及雷害较严重的地区，10kV架空线路瓷瓶可考虑采用20kV等级。
1.8　低压网改造，应逐步以低压电缆取代原来的接户线，解决因用户负荷增加而进线容量不足而引起的故障。
1.9　完善台区改造：台架升高，避免发生由用户引起的事故性停电。
1.9.1　在台区改造时要严格按照设计标准（容量、负载率），实行规划一步到位，改造分步实施；并且要加强与城建规划、市政建设协调配合，做好宣传工作，解决实际工作中存在的问题。
1.9.2　加大低压台区改造

的力度。
1.10　加强配网维护与巡查工作，特别是多用户、常发故障的线路，发现缺陷及时处理，提高设备完好水平。
1.11　尽量按照环网方式设计，一步到位。
1.12　预防事故、做好事故后的抢修工作。我县作为台风多发地区，应密切注意天气预报，做好事故预想和采取相应的防范措施来减轻其影响。
2.提高供电可靠性的组织措施
2.1　分解指标，找出影响供电可靠率的直接原因。编制可靠性指标的滚动计划，对可靠性指标进行超前控制。
2.2　加强计划和临时停电的管理。尽量缩短停电时间，加强协调配合及进行其他改革。统筹安排计划停电，使输、变、配电施工一条龙同时进行；利用事故处理的机会进行预接开关或其他设备的检修工作；一次停电多方维护。
2.3　制定具体的供电可靠性管理及考核方法。完善事故处理等相关制度，使供电可靠性管理工作日趋完善，尽量减少停电时间，提高供电可靠性。
2.4　加强对基础资料的收集和整理。对基础资料的完善有助于准确统计出供电可靠率，从而找出影响供电可靠性的主要原因而及时进行改善。
2.5　加强配电系统的资料管理工作，尽快使用微机处理制图，使资料与改造同步。
2.6　加强供电部门与用户之间的配合联系。注意抓好宣传工作，减少重复停电及破坏性停电。 供电系统用户供电可靠性是衡量供电系统对用户持续供电能力的量度。电力可靠性管理是电力系统和设备的全面质量管理和全过程的安全管理，是适合现代化电力行业特点的科学管理方法之一，是电力工业现代化管理的一个重要组成部分。
提高供电可靠性技术措施的探讨


短路电流速算

一.概述

供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件.

二.计算条件

1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多.

具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗.

2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻.

3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或

二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流.

三.简化计算法

即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种 “口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.

在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念.

1.主要参数

Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量

Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流

和热稳定

IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定

ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定

x电抗(Ω)

其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.

2.标么值

计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算).

(1)基准

基准容量 Sjz =100 MVA

基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV

有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4

因为 S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144

(2)标么值计算

容量标么值 S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量

S* = 200/100=2.

电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ

3无限大容量系统三相短路电流计算公式

短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).

短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)

冲击电流有效值: IC = Id *√1+2 (KC-1)2 (KA)其中KC冲击系数,取1.8

所以 IC =1.52Id

冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)

当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3

这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)

冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)

掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了.公式不多,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.

一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.

下面介绍一种 “口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.

4．简化算法

【1】系统电抗的计算

系统电抗，百兆为一。容量增减，电抗反比

。100除系统容量

例：基准容量 100MVA。当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100＝1

当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200＝0.5

当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/∞＝0

系统容量单位：MVA

系统容量应由当地供电部门提供。当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量

作为系统容量。如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692＝0.144。

【2】变压器电抗的计算

110KV, 10.5除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 4.5除变压器容量。

例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875

一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813

变压器容量单位：MVA

这里的系数10.5，7，4.5 实际上就是变压器短路电抗的％数。不同电压等级有不同的值。

【3】电抗器电抗的计算

电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。

例：有一电抗器 U=6KV I=0.3KA 额定电抗 X=4% 。

额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15

电抗器容量单位：MVA

【4】架空线路及电缆电抗的计算

架空线：6KV，等于公里数；10KV，取1/3；35KV，取 3％0

电缆：按架空线再乘0.2。

例：10KV 6KM架空线。架空线路电抗X*=6/3=2

10KV 0.2KM电缆。电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。

这里作了简化，实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关，截面越大电抗越小。

【5】短路容量的计算

电抗加定，去除100。

例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 则短路点的短路容量

Sd=100/2=50 MVA。

短路容量单位：MVA

【6】短路电流的计算

6KV，9.2除电抗；10KV，5.5除电抗; 35KV，1.6除电抗; 110KV，0.5除电抗。

0.4KV，150除电抗

例：已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV,

则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA。

短路电流单位：KA

【7】短路冲击电流的计算

1000KVA及以下变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic=1.8Id

1000KVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id

例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA，

则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,＝1.5*4.6＝7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。

可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗

5. 举例

系统见下图.由电业部门区域变电站送出一路10KV架空线路,经10KM后到达企业变电所, 进变电所前有一段200M的电缆.变电所设一台1600KVA变压器. 求K1,K2点的短路参数.



系统图电抗图合并电抗图

系统容量: S=

1.73*U*I=1.73*10.5*31.5=573 MVA

用以上口诀,很容易求得各电抗标么值,一共有4个.

系统电抗 X0=100/573=0.175

10KM,10KV架空线路电抗 X1=10/3=3.333

200M,10KV 电缆线路电抗 X2=(0.2/3)*0.2=0.133

1600KVA 变压器电抗 X3=4.5/1.6=2.81

请注意:以上电抗都是标么值(X*)

将每一段电抗分别相加,得到K1点总电抗=X0+X1=3.51

K2点总电抗=X0+X1+X2+X3=6.45 (不是2.94 !)

再用口诀,即可算出短路电流

U (KV)X*Id (KA)IC (KA)ic (KA)Sd (MVA)

口诀5.5/X*1.52* Id2.55 Id100/X*

K110.53.511.562.374.028.5

口诀150/X*1.52* Id2.55 Id100/X*

K20.46.4523355915.5

用口诀算和用第3节公式算有什么不同 ?

用口诀算出的是实名制单位,KA,MVA,而用公式算出的是标么值.

细心的人一定会看出,计算短路电流口诀中的系数 150、9.2、5.5、1.6. 实际上就是各级电压基准值.只是作了简化.准确计算应该是144、9.16、5.5、1.56.

有了短路参数有什么用? 是验算开关的主要参数.例:这台1600KVA变压器低压总开关采用M25,N1.额定电流2500A, 额定分断电流55KA.

验算: 变压器额定电流为2253A

开关额定电流>变压器额定电流; 开关额定分断电流>短路电流 Id..验算通过.