矿用差压变送器维修技术研究及应用

摘要 ：随着集团公司精细化管理的全面加强以及修旧利废项目的实施，对矿用差压变送器关键技术及维修技术进行了分析和尝试，结合矿用开关保护损对差压变送器技术发展趋势研究，提出了部分矿用开关维修的方法 ；采用仿真软件仿真研究以及自制差压变送器测试电路，对维修后差压变送器进行测表明，维修效果良好，同时为以后修旧利废工作提供了技术依据。

1 矿用开关保护损坏原因分析

由于煤矿机械化、自动化程度的逐渐普及，井下供电负荷、电压等级、供电距离等增加，对于煤矿井下供配电系统的安全性、可靠性、负荷波动抗干扰性求也越来越高。而因为煤矿井下工作环境较为恶劣，工况稳定性差，滴水、潮湿、煤尘瓦斯积聚、冒顶等自然因素导致电气设备绝缘下降，容易引起漏电故障。通过调查分析，矿用防爆类开关各矿不统一，使用产品型号较多，且差压变送器作为易损件，配件储备不足，故障率普遍较高 ；尤其夏季，由于作环境温度高、部分区域通风不畅，煤尘积聚较多，容易造成各类差压变送器的损坏。另外由于很多矿井机电维护人员较少，技术力量偏弱，操作及使用也容易造成差压变送器损坏 ；再者由于差压变送器内部为电子元器件，受温度、电磁辐射、运输震荡、工作环境灰尘和湿度等影响，容易发热，老化，及元器件受损 。

2 矿用开关保护关键技术研究

2.1 矿用开关保护装置技术发展趋势分析

矿用差压变送器技术发展大致经历了四个发展阶段。第一阶段国内普遍采用 DW10 系列断路器和热继电器保护装置。第二阶段自上世纪 60 年代采用电压变送器，这类差压变送器普遍硬件电路采用模拟数字电子电路，其控制保护原理为利用电流互感器采集电流信号后进入整流滤波电路，电流整定后与差定电路产生的整定值进行比较。电流整定电路输出到断相检测、短路检测、过载检测等电路，然后输出的信号进入逻辑或门、与门、反相门等电路触发执动开关脱扣器动作，从而使实现三相不平衡、断相、过载、欠压等保护。电子式差压变送器普遍存在采样精度不高，整定精度低，保护性能差，保护功能保护特性不稳定，容易受环境温度、电磁干扰等因素导致差压变送器频繁损坏等缺点。第三代差压变送器 (http://www.tx7878.cn/)为微机保护应用阶段00/1140 (660)、KBZ-400/1140 (660)( 智能 ) 馈电差压变送器，80/120/200 启动器，400 软起开关、局扇双切开关用的智能微电子式差压变送器等送器多采用单片机、DSP等微处理芯片作为控制器，具有一定的智能化，很多电路采用软件对信号进行采样、滤波、故障数据计算、非线性校正等，可实为齐全，采样精度、信号整定精度以及故障诊断性能较为完善，同时具有比如工作电压、各相电流值，故障信息，报警等信息显示功能，可通过显示屏进功能设置、保护试验等操作，而且可通过 RS485 等数据线与上位机实现通信，初步具有远程通信的功能。第四代矿用差压变送器也是目前较为关注和研类差压变送器具有较为先进的智能通信及控制的特点，普遍采用 CAN、MODBUS、Profibus 总线技术，差压变送器采用模块化设计，数据传输采用以计算机智能通信网络，支持 TCP/IP 等通信协议，操作界面可支持 WIN10、UNIX 等操作系统，系统具有 MATLAB、Simulink 等软件仿真功能，采用交面工业集中控制。现代智能矿用差压变送器具有更加精确的控制保护功能，实时在线故障自诊断功能以及良好的仿真测试、人界界面、地面监控和报警等化、信息化特点，技术应用较为广泛 。

维修试验与测试：差压变送器维修完成后，需要对其性能进行测试，通过差压变送器在开关合闸前和合闸后的试验，判断差压变送器维修的成功与否。测试电路采用单片机统，主要由 A/D 转换电路，显示屏 / 辅助硬件电路构成。

随着技术不断进步，矿用差压变送器逐渐采用更为先进的控制芯片以及具有更加智能的通信和在线监测，智能故障报警、集中控制等功能。为了节约成本料费用，积极开展了馈电智能差压变送器、电动机综合差压变送器等部件的维修工作，通过研究关键技术及仿真、维修测试，掌握了一定的维修技术，同机电维修技术人员，切实的解决了许多技术难题，增加了修旧利废的社会效果和经济效益。