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礦用隔爆型移動(dòng)變電站用于有甲烷混合氣體和煤塵,并有爆炸危險(xiǎn)的礦井中,作為煤礦井下綜合機(jī)械化采掘設(shè)備的配電裝置。該裝置包括礦用隔爆型干式變壓器、隔爆型高壓負(fù)荷開關(guān)箱、隔爆型低壓饋電開關(guān)箱。礦用隔爆型干式變壓器的鐵芯采用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片,全斜不沖孔結(jié)構(gòu),絕緣等級(jí)為B級(jí)或H級(jí),空氣自冷。

一、工作原理

移變裝置的電氣線路主要由主回路、控制回路和保護(hù)回路三部分組成，當(dāng)10kV電源接入線腔后通過隔離開關(guān)分合控制高壓互感器（PT）及斷路器上的觸頭的得電與失電；操作隔離開關(guān)必須先拉出限位頂桿，以防止誤操作造成斷路器未分段時(shí)的帶電拉開。同時(shí)斷路器處于合閘位置時(shí)，自身也具有隔離開關(guān)的機(jī)械閉鎖。電壓互感器（PT）二次輸出AC100V作為綜合保護(hù)器及斷路器分合驅(qū)動(dòng)的工作電源。電源失壓時(shí)，斷路器交流電磁鐵處于釋放狀態(tài)，從而閉鎖斷路器不能合閘。當(dāng)配電裝置投入運(yùn)行后，配用的GZBY型高壓綜合保護(hù)器對(duì)配電裝置的線路線路電壓、電流、分合狀態(tài)及變壓器內(nèi)部溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控及顯示。對(duì)系統(tǒng)過載、短路、斷相及漏電絕緣進(jìn)行監(jiān)視。過電壓、欠壓及超溫等故障及低壓側(cè)反饋來的故障，通過驅(qū)動(dòng)斷路器上的脫扣器動(dòng)作實(shí)現(xiàn)保護(hù)。通過配電型硅橡膠氧化鋅壓敏電阻實(shí)現(xiàn)對(duì)真空斷路器的操作過電壓保護(hù)。

二、應(yīng)用

在煤礦供電系統(tǒng)中曾作為主導(dǎo)產(chǎn)品的油浸變壓器，因其易燃易爆、維修量大，保護(hù)不完善、不適于煤礦采區(qū)供電，正逐步淡出；移動(dòng)變電站以其容量大、體積小、 功能完善、安全可靠、運(yùn)輸方便的特點(diǎn)，在煤礦供電中越來越顯現(xiàn)出其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。移動(dòng)式變電站在煤礦供電系統(tǒng)中主要應(yīng)用有：

1.在突發(fā)自然災(zāi)害或設(shè)備事故而需立即進(jìn)行搶險(xiǎn)救災(zāi)供電的緊急狀態(tài)下，如系統(tǒng)無備用容量，可全部或部分替代某一常規(guī)變電站迅速投入供電。

2.在采區(qū)供電中，采用移動(dòng)式變電站，可以滿足重型機(jī)械化采煤機(jī)組大容量、高電壓供電要求，并能隨采掘工作面一起推進(jìn)，能較好地解決供電壓降過大或短路保護(hù)靈敏度不足的問題。

3.在電力需求快速增長(zhǎng)，供電距離相對(duì)較遠(yuǎn)，超出預(yù)先電力建設(shè)的規(guī)劃，建立永久性變電所困難時(shí)，作為臨時(shí)變電站投入運(yùn)行，以緩解電力供應(yīng)緊張局面，如煤礦掘進(jìn)延伸工程。

4.在因資金短缺或由于其它原因某一區(qū)域永久變電站建設(shè)暫停，作為臨時(shí)性變電站投入運(yùn)行。

5.礦用移動(dòng)式變電站不僅作為煤礦井下供電的設(shè)備，同樣可擴(kuò)展到地面供電系統(tǒng)，井上下通用，使設(shè)備綜合利用率進(jìn)一步提高；同時(shí)可節(jié)省征地、土建及變電所設(shè)備安裝等方面投入，運(yùn)營(yíng)成本降低。

三、移動(dòng)變電站的結(jié)構(gòu)

移動(dòng)變電站是由高壓負(fù)荷開關(guān)，礦用隔爆型變壓器和低壓饋電開關(guān)組成。裝在軌距可調(diào)的小車上，在軌道上可自由移動(dòng)，安裝在靠近采煤面的地方，為井下綜合機(jī)械化采煤設(shè)備提供電源。移動(dòng)變電站具有較完善的過載、短路和漏電保護(hù)。高、低壓開關(guān)之間，高壓開關(guān)與上一級(jí)斷路器之間具有電氣連鎖或機(jī)械連鎖移動(dòng)變電站是防爆電氣設(shè)備，它除了滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，還滿足《爆炸性氣體環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。移動(dòng)變電站屬于隔爆型電氣設(shè)備，所謂隔爆型電氣設(shè)備，是具有隔爆外殼的電氣設(shè)備。

四、移動(dòng)變電站使用的注意事項(xiàng)

移動(dòng)變電站下井之前，必須嚴(yán)格檢查，試運(yùn)行合格后方可安裝使用。如發(fā)現(xiàn)連接松動(dòng)、絕緣損傷、繞組受潮、儀表及保護(hù)回路動(dòng)作不正常時(shí)，必須進(jìn)行處理，消除缺陷方可使用；移動(dòng)變電站應(yīng)安裝在通風(fēng)良好的地方，要防止煤塵堆積而影響散熱，不應(yīng)放在有淋水或底板有積水的地方，必要時(shí)加防水保護(hù)措施；自移動(dòng)變電站引出的電纜，必須防止向外抽拔，以防止出現(xiàn)套處松動(dòng)或內(nèi)部連接松脫，絕不可牽引電纜來拖動(dòng)移動(dòng)變電站；移動(dòng)變電站的電纜連接器及各防爆箱蓋都嚴(yán)禁帶電打開，必須在上一級(jí)變電所停電后才能進(jìn)行。高低壓電纜在接用前應(yīng)嚴(yán)格檢查有無受潮或機(jī)械損傷，如有則不能接用；當(dāng)?shù)蛪簜?cè)打開箱蓋檢查時(shí)，必須首先拉開高壓負(fù)荷開關(guān)；當(dāng)打開高壓側(cè)箱蓋，拆下高壓開關(guān)，拆開變壓器箱蓋及拔開電纜連接器以前，必須切斷上段電源，并閉鎖和掛警告牌；應(yīng)定期檢查移動(dòng)變電站的緊固件接線端子有無松動(dòng)，隔爆面有無銹痕，絕緣件有無煤塵堆積和損壞，箱內(nèi)有無煤塵堆積，觸頭及滅弧罩有無過度的燒損，并用搖表測(cè)量絕緣電阻；移動(dòng)變電站附近應(yīng)設(shè)有固定的防爆照明燈，以備經(jīng)常觀察和避免意外的碰撞；高低壓開關(guān)接地需要與變壓器外接地連接在一塊，作為主接地，檢漏繼電器輔助接地極應(yīng)離主接地極在5m 以上；移動(dòng)變電站的程序?yàn)椋旱谝徊绞峭ｋ姡紫葦嚅_和高壓開關(guān)連接在一起的電纜的連接器，然后再拆除外接地線。第二步是把移動(dòng)變電站搬移到新的位置，搬運(yùn)前應(yīng)仔細(xì)檢查軌道，避免在運(yùn)輸過程中掉道和碰撞。第三步是在新位置擺好，裝上高壓電纜連接器，接好外接地，經(jīng)檢查認(rèn)為完好以后，再行送電；經(jīng)常注意低壓開關(guān)上的儀表、信號(hào)燈指示，監(jiān)視低壓電網(wǎng)電壓、負(fù)荷和絕緣水平。監(jiān)視儀表、信號(hào)燈等如有損壞，應(yīng)及時(shí)更換或修復(fù)。

五、移動(dòng)變電站常見故障

1、防爆變壓器鐵芯部分存在的問題與解決方法。變壓器是由一個(gè)長(zhǎng)方形的防爆箱組成，側(cè)面焊有瓦楞形散熱鋼板，同時(shí)也增加機(jī)械強(qiáng)度，箱體上蓋是圓弧形，箱內(nèi)裝有變壓器芯子。打開上面圓弧形防爆大蓋，可以把芯子吊出，打開上面的小蓋板有一個(gè)繞組抽頭接線板?？梢愿膿Q變壓器抽頭。變壓器鐵芯采用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片交叉疊成，芯柱上纏有玻璃絲帶。變壓器的絕緣等級(jí)為C 級(jí)，可以耐200℃的高溫，引線用硅橡膠繞包的銅線，必要的地方浸硅清漆提高耐潮性，以適應(yīng)煤礦井下惡劣環(huán)境的要求。在檢修移動(dòng)變電站時(shí)發(fā)現(xiàn)存在下列故障：一是由于井下的特殊環(huán)境，鐵芯剪口斷面受潮，表面銹蝕嚴(yán)重。二是變壓器的硅鋼片上存在較多的加工毛刺，疊裝硅鋼片容易壓破變壓器的絕緣漆膜，使絕緣漆膜脫落而造成片間短路故障。三是因絕緣墊片墊的位置不合適，而造成45°斜接縫不能很好的對(duì)接，造成鐵芯發(fā)熱。四是鐵芯內(nèi)存在多點(diǎn)接地的現(xiàn)象。處理措施：利用絕緣清漆、硬膜油、油基防銹劑等對(duì)變壓器硅鋼片切口進(jìn)行防銹處理；檢查鐵芯，一旦發(fā)現(xiàn)鐵芯疊裝，認(rèn)真檢查有損傷的硅鋼片，發(fā)現(xiàn)硅鋼片存在毛刺、彎曲和邊緣卷邊的情況時(shí)及時(shí)剔除；三是認(rèn)真檢查上下鐵軛所墊絕緣墊片的情況，必須保證45°斜接縫對(duì)接整齊。四是認(rèn)真檢查總裝殼體后的鐵芯的接地情況，當(dāng)?shù)跹b壓緊件一旦松動(dòng)，也容易引起鐵芯多點(diǎn)接地。

2、防爆開關(guān)。高壓負(fù)荷開關(guān)盡管可以帶負(fù)荷進(jìn)行運(yùn)作，但是并不具有保護(hù)作用，不能真正起到隔離開關(guān)的作用；一旦發(fā)生漏電故障，變壓器的低壓繞組和饋電開關(guān)都不能進(jìn)行自我保護(hù)；檢修防爆開關(guān)時(shí)，需要在移動(dòng)變電站的高壓頭前增加一個(gè)高壓真空開關(guān)，來操作停送電，這樣不僅使供電系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，也增加了礦井的投資成本；防爆開關(guān)的高壓電纜的連接器很容易發(fā)生故障，嚴(yán)重影響了供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。引進(jìn)先進(jìn)的新型防爆開關(guān)就能問題。因?yàn)樾滦烷_關(guān)的高壓側(cè)是高壓配電裝置，而低壓側(cè)是保護(hù)箱，這是國(guó)內(nèi)目前最先進(jìn)的配置形式，優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為：新型防爆開關(guān)采用先進(jìn)的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，低壓側(cè)保護(hù)與高壓側(cè)保護(hù)形成了雙重的保護(hù)，這就解決了變壓器低壓側(cè)繞組和饋電開關(guān)，在發(fā)生漏電故障時(shí)，不能分?jǐn)喙收宵c(diǎn)的死區(qū)問題；檢修時(shí)不需要再增設(shè)高壓真空配電裝置，這樣就減少了巷道占用空間，簡(jiǎn)化停送電操作程序，維修方便、運(yùn)行安全；利用新型開關(guān)還可以省掉原有的高壓電纜連接器，提高了供電可靠性；具有低壓保障分?jǐn)喔邏旱目刂坪捅Ｗo(hù)系統(tǒng)，突破了低壓饋電開關(guān)真空斷路器的電流瓶頸，可避免因低壓側(cè)分?jǐn)嚯娏鞔笤斐傻墓╇姽收稀?/span>

礦用隔爆型移動(dòng)變壓器不僅適應(yīng)大容量、遠(yuǎn)距離的供電要求，而且還能提高電壓等級(jí)；做好礦用隔爆移動(dòng)變電站的維護(hù)保養(yǎng)工作，提高故障診斷能力，從而縮短故障處理的時(shí)間，提高移動(dòng)變電站的使用壽命，并能為移動(dòng)變電站的井下安全運(yùn)行提供保障。

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