高兆青，張壽安，星躍明

山東裕隆礦業(yè)集團(tuán)有限公司唐陽煤礦，山東曲阜 272508

0 引言

隨著采煤機(jī)械化水平的不斷提高，工作面及其附近的機(jī)電設(shè)備容量逐漸增大，要求供電負(fù)荷也越來越大，為了適應(yīng)大容量、遠(yuǎn)距離的供電要求，一方面提高電壓等級(jí)；另一方面千伏級(jí)高壓深入工作面附近，采用便于移動(dòng)的隔爆型移動(dòng)變電站供電方式是非常有利的。檢修移動(dòng)變電站時(shí)，發(fā)現(xiàn)干式變壓器的鐵芯部分和防爆開關(guān)部分存在一些技術(shù)問題，通過技術(shù)人員的認(rèn)真檢查，找到了故障產(chǎn)生的真正原因，并及時(shí)進(jìn)行了處理，通過新技術(shù)的應(yīng)用來消除故障，從而提高了設(shè)備的檢修質(zhì)量，保證了礦井的安全生產(chǎn)。

1 移動(dòng)變電站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1 優(yōu)點(diǎn)

1）高壓深入工作面附近，使低壓供電距離短，電壓損失小，提高了供電質(zhì)量和設(shè)備起動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)性能，有利于加大設(shè)備容量，提高生產(chǎn)能力，又可減小低壓電纜的截面與長度，節(jié)約大量銅材；2）能在軌道上方便移動(dòng)，無須建造變電所硐室；3）采用空氣自冷干式變壓器，既有利于防爆，又便于維護(hù)；4）高壓開關(guān)、變壓器、低壓開關(guān)三者組裝在一起，結(jié)構(gòu)緊湊，接線少。

1.2 缺點(diǎn)

1）增加巷道斷面，使開拓量加大。

2）需要在順槽中鋪設(shè)專用軌道，初期投資高。

移動(dòng)變電站就是由特制的高壓配電裝置、干式變壓器及低壓配電裝置所組成的整體。放在車子上，在平巷（順槽）的軌道上移動(dòng)，距離工作面一般為50m～300m。其組裝方式有兩種：一種是三個(gè)隔爆箱連成一體，共同安裝在一個(gè)車架上，車架下有四個(gè)輪子，可以沿軌道移動(dòng)，如英國、波蘭和我國生產(chǎn)的移動(dòng)變電站都是這種組裝形式；另一種組裝形式是三個(gè)隔爆箱各自獨(dú)立裝在一個(gè)車架上，然后用電纜連接，德國、日本的移動(dòng)變電站就是這種形式。移動(dòng)變電站該、低壓開關(guān)的配備方式大致有一下三種：（1）高壓開關(guān)箱中裝有隔離開關(guān)和斷路器，低壓開關(guān)箱中不設(shè)開關(guān)，如英國；（2）高壓開關(guān)箱中裝有隔離開關(guān)和斷路器，低壓開關(guān)箱中采用空氣饋電開關(guān)，如德國；（3）高壓開關(guān)箱中僅裝有負(fù)荷開關(guān)，低壓箱中裝設(shè)空氣饋電開關(guān)，如波蘭和我國均按這種方式配備。我國目前在煤礦生產(chǎn)過程中最常用的是KSGZY型移動(dòng)變電站，其型號(hào)意義為：K表示礦用隔爆；S表示三相；G表示干式；Z表示組合；Y表示移動(dòng)。KSGZY型移動(dòng)變電站是用來把煤礦井下中央變電所或采區(qū)變電所引來的6000V高壓變?yōu)?200V電壓向采區(qū)設(shè)備供電。由于這種移動(dòng)變電站采用隔爆結(jié)構(gòu)，故可用沼氣礦井的采區(qū)。KSGZY型移動(dòng)變電站是由一臺(tái)壓氣式隔爆高壓負(fù)荷開關(guān)箱、一臺(tái)干式隔爆變壓器和一臺(tái)隔爆低壓饋電開關(guān)箱組成。三個(gè)部分之間用法蘭隔爆面連接成一個(gè)整體，安裝在托撬上，托撬下面可裝設(shè)直徑為220mm有變越滾輪，輪距1100mm，可在軌距為600mm或900mm的軌道上滾動(dòng)，以隨采煤工作面的推進(jìn)而不斷移動(dòng)。目的是使高壓靠近負(fù)荷，減少電壓損失。

2 移動(dòng)變電站的使用注意事項(xiàng)

1）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；2）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；3）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；4）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；5）移動(dòng)變電站必須與PBL-6型高壓配電箱和UGSP型6kV高壓電纜一起使用，不允許其他高壓開關(guān)盒電纜代替；6）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；7）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，并用搖表測量絕緣電阻；8）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；9）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；10）移動(dòng)變電站的程序?yàn)椋旱谝徊绞峭ｋ?，首先斷開和高壓開關(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；11）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)。

3 移動(dòng)變電站常見故障分析

3.1 防爆干式變壓器鐵芯部分存在的問題與解決方法

干式變壓器是由一個(gè)長方形的防爆箱組成，側(cè)面焊有瓦楞形散熱鋼板，同事也增加機(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)冷軋硅鋼片交叉迭成，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。二是干式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：

一是利用絕緣清漆、硬膜油、油基防銹劑等對變壓器硅鋼片切口進(jìn)行防銹處理；二是及時(shí)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。

3.2 防爆開關(guān)的部分

3.2.1 存在的問題

1）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；2）一旦發(fā)生漏電故障，干式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)；3）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；4）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。

3.2.2 處理措施

引進(jìn)先進(jìn)的新型防爆開關(guān)就能解決以上問題。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，這是國內(nèi)目前最先進(jìn)的配置形式，優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為：

1）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；2）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，簡化停送電操作程序，維修方便、運(yùn)行安全；3）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；4）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?/p>

4 結(jié)論

總之，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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