矿用隔爆型移动变电站的使用与维护

知识点：矿用隔爆型干式变压器

矿用隔爆型移动变电站用于有甲烷混合气体和煤尘,并有爆炸危险的矿井中,作为煤矿井下综合机械化采掘设备的配电装置。该装置包括矿用隔爆型干式变压器、隔爆型高压负荷开关箱、隔爆型低压馈电开关箱。矿用隔爆型干式变压器的铁芯采用优质冷轧硅钢片,全斜不冲孔结构,绝缘等级为B级或H级,空气自冷。

　　一、工作原理

　　移变装置的电气线路主要由主回路、控制回路和保护回路三部分组成，当10kV电源接入线腔后通过隔离开关分合控制高压互感器（PT）及断路器上的触头的得电与失电；操作隔离开关必须先拉出限位顶杆，以防止误操作造成断路器未分段时的带电拉开。同时断路器处于合闸位置时，自身也具有隔离开关的机械闭锁。电压互感器（PT）二次输出AC100V作为综合保护器及断路器分合驱动的工作电源。电源失压时，断路器交流电磁铁处于释放状态，从而闭锁断路器不能合闸。当配电装置投入运行后，配用的GZBY型高压综合保护器对配电装置的线路线路电压、电流、分合状态及变压器内部温度进行动态监控及显示。对系统过载、短路、断相及漏电绝缘进行监视。过电压、欠压及超温等故障及低压侧反馈来的故障，通过驱动断路器上的脱扣器动作实现保护。通过配电型硅橡胶氧化锌压敏电阻实现对真空断路器的操作过电压保护。

　　二、应用

　　在煤矿供电系统中曾作为主导产品的油浸变压器，因其易燃易爆、维修量大，保护不完善、不适于煤矿采区供电，正逐步淡出；移动变电站以其容量大、体积小、 功能完善、安全可靠、运输方便的特点，在煤矿供电中越来越显现出其强大的优势。移动式变电站在煤矿供电系统中主要应用有：

1.在突发自然灾害或设备事故而需立即进行抢险救灾供电的紧急状态下，如系统无备用容量，可全部或部分替代某一常规变电站迅速投入供电。

2.在采区供电中，采用移动式变电站，可以满足重型机械化采煤机组大容量、高电压供电要求，并能随采掘工作面一起推进，能较好地解决供电压降过大或短路保护灵敏度不足的问题。

3.在电力需求快速增长，供电距离相对较远，超出预先电力建设的规划，建立永久性变电所困难时，作为临时变电站投入运行，以缓解电力供应紧张局面，如煤矿掘进延伸工程。

4.在因资金短缺或由于其它原因某一区域永久变电站建设暂停，作为临时性变电站投入运行。

5.矿用移动式变电站不仅作为煤矿井下供电的设备，同样可扩展到地面供电系统，井上下通用，使设备综合利用率进一步提高；同时可节省征地、土建及变电所设备安装等方面投入，运营成本降低。

　　三、移动变电站的结构

　　移动变电站是由高压负荷开关，矿用隔爆型变压器和低压馈电开关组成。装在轨距可调的小车上，在轨道上可自由移动，安装在靠近采煤面的地方，为井下综合机械化采煤设备提供电源。移动变电站具有较完善的过载、短路和漏电保护。高、低压开关之间，高压开关与上一级断路器之间具有电气连锁或机械连锁移动变电站是防爆电气设备，它除了满足国家标准，还满足《爆炸性气体环境用防爆电气设备》国家标准。移动变电站属于隔爆型电气设备，所谓隔爆型电气设备，是具有隔爆外壳的电气设备。

　　四、移动变电站使用的注意事项

　　移动变电站下井之前，必须严格检查，试运行合格后方可安装使用。如发现连接松动、绝缘损伤、绕组受潮、仪表及保护回路动作不正常时，必须进行处理，消除缺陷方可使用；移动变电站应安装在通风良好的地方，要防止煤尘堆积而影响散热，不应放在有淋水或底板有积水的地方，必要时加防水保护措施；自移动变电站引出的电缆，必须防止向外抽拔，以防止出现套处松动或内部连接松脱，绝不可牵引电缆来拖动移动变电站；移动变电站的电缆连接器及各防爆箱盖都严禁带电打开，必须在上一级变电所停电后才能进行。高低压电缆在接用前应严格检查有无受潮或机械损伤，如有则不能接用；当低压侧打开箱盖检查时，必须首先拉开高压负荷开关；当打开高压侧箱盖，拆下高压开关，拆开变压器箱盖及拔开电缆连接器以前，必须切断上段电源，并闭锁和挂警告牌；应定期检查移动变电站的紧固件接线端子有无松动，隔爆面有无锈痕，绝缘件有无煤尘堆积和损坏，箱内有无煤尘堆积，触头及灭弧罩有无过度的烧损，并用摇表测量绝缘电阻；移动变电站附近应设有固定的防爆照明灯，以备经常观察和避免意外的碰撞；高低压开关接地需要与变压器外接地连接在一块，作为主接地，检漏继电器辅助接地极应离主接地极在5m 以上；移动变电站的程序为：第一步是停电，首先断开和高压开关连接在一起的电缆的连接器，然后再拆除外接地线。第二步是把移动变电站搬移到新的位置，搬运前应仔细检查轨道，避免在运输过程中掉道和碰撞。第三步是在新位置摆好，装上高压电缆连接器，接好外接地，经检查认为完好以后，再行送电；经常注意低压开关上的仪表、信号灯指示，监视低压电网电压、负荷和绝缘水平。监视仪表、信号灯等如有损坏，应及时更换或修复。

　　五、移动变电站常见故障

　　1、防爆变压器铁芯部分存在的问题与解决方法。变压器是由一个长方形的防爆箱组成，侧面焊有瓦楞形散热钢板，同时也增加机械强度，箱体上盖是圆弧形，箱内装有变压器芯子。打开上面圆弧形防爆大盖，可以把芯子吊出，打开上面的小盖板有一个绕组抽头接线板。可以改换变压器抽头。变压器铁芯采用优质冷轧硅钢片交叉叠成，芯柱上缠有玻璃丝带。变压器的绝缘等级为C 级，可以耐200℃的高温，引线用硅橡胶绕包的铜线，必要的地方浸硅清漆提高耐潮性，以适应煤矿井下恶劣环境的要求。在检修移动变电站时发现存在下列故障：一是由于井下的特殊环境，铁芯剪口断面受潮，表面锈蚀严重。二是变压器的硅钢片上存在较多的加工毛刺，叠装硅钢片容易压破变压器的绝缘漆膜，使绝缘漆膜脱落而造成片间短路故障。三是因绝缘垫片垫的位置不合适，而造成45°斜接缝不能很好的对接，造成铁芯发热。四是铁芯内存在多点接地的现象。处理措施：利用绝缘清漆、硬膜油、油基防锈剂等对变压器硅钢片切口进行防锈处理；检查铁芯，一旦发现铁芯叠装，认真检查有损伤的硅钢片，发现硅钢片存在毛刺、弯曲和边缘卷边的情况时及时剔除；三是认真检查上下铁轭所垫绝缘垫片的情况，必须保证45°斜接缝对接整齐。四是认真检查总装壳体后的铁芯的接地情况，当吊装压紧件一旦松动，也容易引起铁芯多点接地。

　　2、防爆开关。高压负荷开关尽管可以带负荷进行运作，但是并不具有保护作用，不能真正起到隔离开关的作用；一旦发生漏电故障，变压器的低压绕组和馈电开关都不能进行自我保护；检修防爆开关时，需要在移动变电站的高压头前增加一个高压真空开关，来操作停送电，这样不仅使供电系统变得更加复杂，也增加了矿井的投资成本；防爆开关的高压电缆的连接器很容易发生故障，严重影响了供电系统的安全性和可靠性。引进先进的新型防爆开关就能问题。因为新型开关的高压侧是高压配电装置，而低压侧是保护箱，这是国内目前最先进的配置形式，优点表现为：新型防爆开关采用先进的微机保护系统，低压侧保护与高压侧保护形成了双重的保护，这就解决了变压器低压侧绕组和馈电开关，在发生漏电故障时，不能分断故障点的死区问题；检修时不需要再增设高压真空配电装置，这样就减少了巷道占用空间，简化停送电操作程序，维修方便、运行安全；利用新型开关还可以省掉原有的高压电缆连接器，提高了供电可靠性；具有低压保障分断高压的控制和保护系统，突破了低压馈电开关真空断路器的电流瓶颈，可避免因低压侧分断电流大造成的供电故障。

　　矿用隔爆型移动变压器不仅适应大容量、远距离的供电要求，而且还能提高电压等级；做好矿用隔爆移动变电站的维护保养工作，提高故障诊断能力，从而缩短故障处理的时间，提高移动变电站的使用寿命，并能为移动变电站的井下安全运行提供保障。

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