擺德新

[摘 要]用于礦井下使用的變電站，它由高壓開關(guān)、變壓器、低壓開關(guān)三部分組成，變壓器采用干式變壓器，一般為矮長開形，便于井下移動(dòng)。它的最大特點(diǎn)就是具有防爆性能，多用于有爆炸危險(xiǎn)的礦井。

[關(guān)鍵詞]移動(dòng)變電站；煤礦

中圖分類號(hào)：TG911 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）26-0032-01

引言

移動(dòng)變電站用干式變壓器為空氣自冷式，采用H級(jí)絕緣材料組成，主、縱絕緣可靠、熱穩(wěn)定性好、可持續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行、鐵心采用優(yōu)質(zhì)高導(dǎo)磁，薄硅鋼片、全45°C接縫，結(jié)構(gòu)緊湊、可靠。有效地降低了空裁電流和空裁損耗。箱殼用鋼板焊接而成，主體側(cè)面采用瓦楞鋼板結(jié)構(gòu)，以增加散熱面。并在箱殼內(nèi)部上層空腔設(shè)有溫度監(jiān)視器件（溫控開關(guān)），溫控器均為常開觸點(diǎn)，其控制線引入到低壓饋電開關(guān)。實(shí)現(xiàn)超溫保護(hù)（H級(jí)125°C、B級(jí)80°C）。高壓開關(guān)有高壓負(fù)荷開關(guān)和高壓真空開關(guān)兩種；高壓負(fù)荷開關(guān)與低壓饋電開關(guān)配套使用；高壓真空開關(guān)與低壓電源保護(hù)箱配套使用。高壓真空開關(guān)，低壓饋電開關(guān)和低壓電源保護(hù)箱具有漏電、過載、短路、斷相和失壓等保護(hù)功能。

高壓負(fù)荷開關(guān)使用操作手柄進(jìn)行手動(dòng)合閘或分閘。與其配套的低壓饋電開關(guān)上設(shè)有復(fù)位、自檢、試驗(yàn)、電合、手分等按鈕和電壓表、電流表、電阻表及指示器件。高壓真空開關(guān)具有隔離開關(guān)和真空斷路器，真空斷路器同時(shí)具有電動(dòng)合閘和手動(dòng)合閘，面板上有復(fù)位、自檢、試驗(yàn)、分閘、合閘等按鈕和液晶顯示板。與其配套的低壓保護(hù)箱內(nèi)部不設(shè)斷路器，但有復(fù)位、自檢、試驗(yàn)等按鈕和液晶顯示板，將低壓運(yùn)行狀態(tài)反饋到高壓開關(guān)上實(shí)現(xiàn)保護(hù)。移動(dòng)變電站的高、低壓開關(guān)之間設(shè)有電氣連鎖。高壓開關(guān)大蓋與高壓開關(guān)箱體之間有電氣連鎖；低壓開關(guān)箱與大蓋之間有機(jī)械連鎖，以保證高壓開關(guān)和底壓開關(guān)箱未蓋嚴(yán)時(shí)不能進(jìn)行分合閘操作。

一、關(guān)于煤礦機(jī)械操作

近年來，我國煤礦機(jī)械化水平不斷提高，設(shè)備向重型化、復(fù)雜化發(fā)展，井下采煤工作面綜采設(shè)備被廣泛使用，與采煤工作面綜采設(shè)備相配套的采煤工作面移動(dòng)變電站設(shè)備龐大，一個(gè)大型工作面移動(dòng)變電站使用的設(shè)備，往往需要幾十輛平板車裝載運(yùn)輸，而采煤工作面巷道起伏坡度大，地質(zhì)條件復(fù)雜，而且變電站隨采煤工作面推進(jìn)而頻繁移動(dòng)，特別在坡道上，由于斷繩、斷銷、斷連桿等原因，有時(shí)會(huì)形成跑車事故，給人員、設(shè)備安全帶來很多隱患，同時(shí)可能造成綜采工作面水、電、液和部分設(shè)備的供應(yīng)中斷，影響工作面的生產(chǎn)效率，給煤礦生產(chǎn)造成直接或間接經(jīng)濟(jì)損失。為解決設(shè)計(jì)中對煤礦井下移動(dòng)變電站選型偏大而造成資源浪費(fèi)和投資增加，提出了利用在移動(dòng)變電站低壓側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償?shù)姆椒?，提高移?dòng)變電站的效率，節(jié)約電能損耗，帶來了經(jīng)濟(jì)效益。

二、試析設(shè)計(jì)中的問題

在煤礦設(shè)計(jì)中，除了地面變電站容量選型的設(shè)計(jì)是整個(gè)礦井的核心外，井下移動(dòng)變電站也是礦井供電設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中非常重要的一個(gè)方面；而且，井下移動(dòng)變電站要求防爆型，各種性能指標(biāo)高于地面點(diǎn)電站。設(shè)計(jì)人員在面臨煤炭加快資源整合形勢下，工作任務(wù)中，設(shè)計(jì)周期短，設(shè)計(jì)中往往根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算并選擇，這樣就存在所選移動(dòng)變電站容量往往偏大，從主變電所或者盤區(qū)變電所引至移動(dòng)變電站的電纜就偏大，不僅浪費(fèi)電纜，增加建設(shè)投資，而且不能很好地發(fā)揮移動(dòng)變電站的實(shí)際效率，保護(hù)裝置起不到良好的保護(hù)性能，影響煤礦的安全生產(chǎn)；同時(shí)，也為那些管理不到位的礦井進(jìn)行“超能力”“超負(fù)荷”開采生產(chǎn)埋下安全隱患。

設(shè)計(jì)人沒有注意到規(guī)范中提供的功率因數(shù)0.6～0.7，只是一個(gè)平均功率因數(shù)，顯然是偏低的，這樣選出的容量就是不合理的。從現(xiàn)有的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50215-2005和《煤礦井下供配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50417-2007以及《煤礦安全規(guī)程》（2011年）中，并未明確井下各個(gè)工作面功率因數(shù)是否可以提高到0.85以上，以減少移動(dòng)變電站站的容量，同時(shí)也利于節(jié)能和提高設(shè)備用電質(zhì)量。盡管在地面10/0.4kV變電所進(jìn)行高、低壓集中無功補(bǔ)償，但其作用只是有利于控制地面電網(wǎng)電壓水平，減少地面電網(wǎng)內(nèi)部、地面電網(wǎng)到井下高壓線路以及地面變壓器到上級(jí)供電（供電部門）線路的有功、無功負(fù)荷和電能損耗，真正解決不了井下電網(wǎng)內(nèi)部各移動(dòng)變電站低壓側(cè)各分支饋出線上的無功負(fù)荷和電能損耗，所以選擇的移動(dòng)變電站容量勢必要偏大，而移動(dòng)變電站的實(shí)際效率卻偏小。

三、試析技術(shù)改進(jìn)

3.1 關(guān)于技術(shù)改進(jìn)

根據(jù)2007年國家發(fā)改委和改革委員會(huì)、國家環(huán)境保護(hù)總局聯(lián)合印發(fā)的《煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見》1456號(hào)文件中，明確指出“條件具備時(shí)，宜采用動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償和就地?zé)o功補(bǔ)償，礦井平均功率因數(shù)不得低于0.9”。這為我們在計(jì)算、選擇井下移動(dòng)變電站時(shí)可以通過提高功率因來減小其容量并且提高供電質(zhì)量、節(jié)約能耗提供了指導(dǎo)性意見。

目前，在國內(nèi)有好幾家可以生產(chǎn)適合于煤礦井下的補(bǔ)償裝置，可以說條件已經(jīng)具備了。但要是在煤礦井下補(bǔ)償設(shè)備以660V或1140V的就地補(bǔ)償為主的話，就受到井下環(huán)境惡劣、負(fù)載分散的限制，并且造成就地補(bǔ)償設(shè)備投入量大、安裝不方便、占地面積較大、維護(hù)檢修不方便等。我們可以考慮在井下移動(dòng)變電站低壓側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償，以解決上述問題。

3.2 關(guān)于通用移動(dòng)變電站的圖例

結(jié)語

移動(dòng)變電站由礦用隔爆型干式變壓器、高壓開關(guān)和低壓保護(hù)箱等部分組成。移動(dòng)變電站箱體采用4mm以上鋼板制成，具有優(yōu)良的隔爆性能，變壓器銅線采用優(yōu)質(zhì)無氧銅經(jīng)最先進(jìn)的銅擠壓設(shè)備一次成型，使線材內(nèi)部更緊湊且表面均勻、無毛刺。運(yùn)用H級(jí)C級(jí)絕緣的NOMEX紙包無氧銅線，經(jīng)同模繞制而成的線圈，經(jīng)真空壓力侵化，有效提高了線圈的機(jī)械強(qiáng)度和防潮能力。鐵心采用優(yōu)質(zhì)高導(dǎo)磁率冷軋硅鋼片，多級(jí)步進(jìn)式全斜接縫，上、下鐵軛用拉帶緊固，結(jié)構(gòu)先進(jìn)、緊湊、可靠。

參考文獻(xiàn)：

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