行業(yè)工況背景
一、案例概況
這家客戶是一家位于山西省的煤炭公司,專門從事具有高度危險性的煤礦開采工作。其主要需求是建立一個智能化的絕緣在線監(jiān)測分析控制系統(tǒng),用于監(jiān)控高壓電機的關(guān)鍵設(shè)備,如主井/副井提升機、主壓風(fēng)機、主通風(fēng)機以及瓦斯抽放泵等。這個系統(tǒng)的目的是取代傳統(tǒng)的手動搖表檢測絕緣方法,以解決現(xiàn)有方法在絕緣退化預(yù)警方面的滯后問題,降低防爆區(qū)作業(yè)的風(fēng)險,并整合分散的數(shù)據(jù)。該項目采用了沃倫森(WARENSEN)公司的高壓10kV電機絕緣在線監(jiān)測裝置WRS-MTS3系列作為核心技術(shù),實現(xiàn)了對電機絕緣狀況的即時監(jiān)控及故障預(yù)警告警功能,從而確保了礦井生產(chǎn)的持續(xù)性和安全性。
二、客戶核心痛點
監(jiān)測滯后性:傳統(tǒng)人工每周離線檢測,無法捕捉繞組老化、受潮等動態(tài)劣化過程,曾因絕緣擊穿導(dǎo)致主通風(fēng)機停機 4 小時,影響井下安全;
防爆場景適配難:瓦斯抽放泵機房屬防爆區(qū)域,人工拆柜檢測流程繁瑣,存在瓦斯超標(biāo)風(fēng)險;
數(shù)據(jù)無支撐:人工記錄數(shù)據(jù)無法形成連續(xù)趨勢,缺失極化指數(shù)、吸收比等關(guān)鍵指標(biāo),運維決策盲目;
多場景安裝復(fù)雜:6 大機房設(shè)備布局差異大,部分機房需新增柜體,部分需嵌入原有控制屏,空間與安全要求矛盾。
三、沃倫森(WARENSEN)解決方案
1. 核心產(chǎn)品配置
以 “精準(zhǔn)監(jiān)測 + 防爆適配” 為核心,配置 WRS-MTS31 高壓電機絕緣在線監(jiān)測裝置(15 臺,含 6 臺防爆箱)、WRS-MTS3X 高壓耦合器(45 臺,每電機 3 臺)、LXK (C)-φ120 零序電流互感器(15 臺),搭配 800×1500×2300mm/800×1000×2300mm 定制柜體(瓦斯機房柜體配防爆玻璃門),滿足不同場景需求。
電機運行時通過零序電流監(jiān)測對地電流做電機絕緣劣化趨勢監(jiān)測;電機停機時采用直流高壓注入法,通過耦合器向電機繞組注入 2500VDC 信號,測量絕緣電阻(1-9999MΩ,誤差≤5%),同步計算極化指數(shù)與吸收比;具備三重安全防護:斷路器機械聯(lián)鎖、電壓電流電氣檢測、10MΩ 高壓電阻限流,確保電機通電時監(jiān)測系統(tǒng)自動退出,斷電后即刻啟動檢測,杜絕高壓風(fēng)險。
3.分場景落地實施
提升機房:主井 / 副井新增 800×1500×2300mm 柜體,與變頻器柜間距 1.5m,水平尺校準(zhǔn)垂直度(誤差≤2mm/m);
電壓電流采樣接線:采集電壓(PT柜)電流(電機出線柜)信號(柜體在變頻器柜室隔壁);互感器安裝:
互感器安裝:零序互感器套于三相電纜,采集零序電流信號。
耦合器安裝:WRS-MTS3X高壓耦合器接電機繞組,實現(xiàn)高低壓隔離;電機定子繞組Y型接法用三相。在電機開關(guān)柜底部用絕緣板安裝3只耦合器,耦合器高壓側(cè)與出線并在一起;圖為柜后:
瓦斯抽放泵機房安裝如圖:
注:控制屏前玻璃門為防爆玻璃,柜內(nèi)內(nèi)有防爆護罩;
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材料立井機房:高壓電機智能絕緣監(jiān)測WRS-MTS31 嵌入控制屏后面板(開孔 150mm×76mm),連接電源(AC220V)及通信線(RS485);新增 VBG-12P 630A 高壓斷路器,定制支架適配現(xiàn)場空間,如圖:
< p>接線環(huán)節(jié)嚴(yán)格遵循煤礦標(biāo)準(zhǔn):電壓 / 電流信號線纜(RVV-450/750V 4×1.5mm²)沿原有線槽敷設(shè),與動力電纜間距≥100mm 防干擾;RS485 通信線屏蔽層單端接地,防爆區(qū)采用 433MHz 無線傳輸,避免布線破壞防爆結(jié)構(gòu)。
四、安裝產(chǎn)品圖:
五、項目成效
監(jiān)測效率躍升:從 “每周 1 次人工” 升級為 “實時在線監(jiān)測”,數(shù)據(jù)采樣間隔≤1s,某瓦斯抽放泵電機絕緣電阻從 800MΩ 降至 500MΩ 時,系統(tǒng)提前 7 天預(yù)警,避免故障停機;
安全風(fēng)險歸零:防爆區(qū)域?qū)崿F(xiàn)無接觸監(jiān)測,施工零安全事故,系統(tǒng)通過煤業(yè)安全驗收;
運維成本優(yōu)化:減少人工檢測工時 60%,避免非計劃停機損失(按主通風(fēng)機停機 1 小時影響 500 噸原煤計算,年降本超 200 萬元);
數(shù)據(jù)驅(qū)動運維:接入煤業(yè) PLC/DCS 系統(tǒng),生成絕緣趨勢圖與故障記錄,為電機全壽命管理提供數(shù)據(jù)支撐。
沃倫森(WARENSEN)通過定制化方案,精準(zhǔn)解決煤礦中壓電機絕緣監(jiān)測難題,為高危行業(yè)電氣設(shè)備智能化運維提供可復(fù)制范例。
