浅谈矿井变配电设备的检测调试

摘 要：随着煤矿机械化程度不断提高，对安全可靠供电的要求也在不断提高，做好供电设备隐患排查，能最大限度地减少矿井重大安全事故的发生。

关键词：隐患排查；变配电设备；检测；调试

中图分类号：TM642 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）24-0097-02

根据《煤矿安全规程》第四百四十二条规定，井下变配电设备供电线路不得少于两回路。井下变配电设备性能的优劣，能否满足安全、可靠供电的要求，直接关系到煤矿生产和安全。因此，对井下变配电设备的维护、检测、调试，确保安全、可靠运行更为重要。

1 变配电设备安全、可靠运行的意义

随着煤矿机械化水平的提高，电力供给已成为生产、安全管理的重中之重。一方面，如果没有电力，不但生产不能进行，而且通风设备、排水设备也不能运行，直接造成井下恶劣的安全环境（瓦斯积聚、水位上升）；另一方面，正因为有电力设备的存在，如果维护不当，就有可能产生人体触电、电火花、设备燃烧、甚至引起瓦斯、煤尘爆炸等重大事故。检测发现变配电设备存在的缺陷，将其及时处理，调试好这些设备，使其达到保护装置动作灵敏可靠，是防止电气事故发生或扩大的有效措施。

矿井变配电设备主要有：变压器、高低压配电装置、电缆。

①变压器是动力设备运行的“心脏”，井下使用的是矿用干式变压器，变压器线圈、铁芯、套管等均装于隔爆外壳内，在没有绝缘油的散热和绝缘的条件下，易发生高温、绝缘击穿等故障。当一台变压器发生故障后，将失去备用电源，如另一台再发生故障，将造成极大的安全威胁。所以对变压器进行预防性检测是必要的。

②高低压配电装置是对所属设备作控制、保护用。不但能按照生产工作的要求进行停送电操作，而且还能自动地快速切除所保护范围的设备故障或人身触电事故，从而防止事故的扩大。自动保护装置能否动作灵敏可靠，除了装置本身完好，将其调试完好来满足保护要求更为重要。

③电缆是电力传输的“大动脉”，由于井下环境的因素，极易发生漏电、短路、燃烧甚至引起瓦斯、煤尘爆炸等重大事故。

电缆有终端接头，还可能有中间接头，这些接头都是故障易发点。并且井下条件恶劣，时常有可能被外力损伤产生隐患。要发现这些隐患，必须经过检测检验，将损伤的薄弱点找出来，并有计划地维修完好。特别是高压电缆，其绝缘电阻、耐压和泄漏电流都有严格的要求。因此，《煤矿安全规程》第490条规定：除新安装外，每年应进行一次泄漏电流和耐压试验。

2 井下变配电设备的检测与调试

2.1 矿用干式变压器检测

2.1.1 绕组直流电阻检测

绕组直流电阻检测使用“直流电阻测试仪”，测试时将各连线和接地线接好，分别测试出变压器三相绕组的直流电阻值，通过计算，线间的三相不平衡系数应≤2%。当不平衡系数>2%时，可能出现的原因：高压焊接点虚焊或分接开关接触不良；低压接线端子松动，致使接触电阻增大，引起接线端子发热，时间越长就会越严重，可能致使某一接线端子被烧断而缺相，从而使电动机因缺相而被烧毁。通过检测发现变压器三相直流电阻不平衡系数超标时，应立即通知管理方将接线端子进行处理，以避免因变压器缺相带来的经济损失。

2.1.2 绕组的绝缘电阻、吸收比检测

选用2 500 V兆欧表，先将变压器绕组短路接地放电，然后将绝缘套管表面清理干净；测试时将仪表的E端与低压绕组连接并接地，L端与高压绕组连接，屏蔽端接绝缘套管，分别读取并记录15 s和60 s时的测量值，计算出吸收比60 s/15 s，做完测试应充分放电。

2.1.3 交流耐压试验

交流耐压试验是检查变压器主绝缘强度的有效方法，使用“交流试验装置”，升压后，待电压达到24 kV持续1 min无异常现象为合格。如果在升压过程中出现异常现象时应立即停止升压，查明原因处理后再进行试验，以避免损坏变压器或仪器。

2.2 矿用高爆真空开关检测

2.2.1 交流耐压试验

交流耐压试验是断路器主回路对地、相间及断口的耐压，将断路器在分、合闸状态下分别进行，耐压试验前应进行绝缘电阻检测。

断路器的主回路对地指在合闸状态下，主回路与设备外壳之间的耐压；相间指在合闸状态下，将断路器的任一相接地，对另外两相进行升压，观察是否能满足要求；断口指在分闸状态下，将断路器的出线端接地，对进线端进行升压。如合闸耐压不能满足，可能是其他辅助配件有受潮或油污现象；如断口（分闸）耐压不能满足，可能是真空管受损漏气，再用真空度测试仪确认后，可以更换真空管。

2.2.2 导电回路电阻检测

导电回路电阻检测使用“回路电阻测试仪”，其原理是在主回路两端施加不小于100 A的电流，来检测整个回路是否接触良好，如果主回路电阻>120 μΩ，说明断路器动静触头或其它接触部位接触不良，应进一步检查，以便整改完善。

2.2.3 耐压试验和变比检测

对电流互感器、电压互感器、过电压保护器都要分别认真检查试验，耐压试验和变比检测是必不可少的。

2.2.4 断路器触头的调试

断路器触头是开关装置的中心，其分合性能的优劣直接关系到开关的功能。检测开关触头的性能用“机械特性测试仪”，触头分闸开距、合闸超行程，分、合闸速度，三相分、合闸同期都有严格的要求。

2.2.5 开关的继电保护装置调试

继电保护装置是开关的核心部件，直接关系到矿井供电的安全，确保装置的动作灵敏可靠。矿用真空开关采用微机综合保护装置，对该装置的调试应使用具有三相电流、电压输出，三相角差120 °，带零序电压输出的“微机综合保护测试仪”。调试时将装置的电流、电压互感器的二次侧断开，用仪器的电流、电压信号模拟装置的信号进行调试。然后还应在恢复电流互感器二次连线后用大电流发生器在一次侧通以相应的整定电流，检测动作是否灵敏可靠。

对于控制、保护双屏蔽电缆线路的真空开关，还应检测电缆绝缘保护特性。电缆监视线与接地线间的直流回路电阻值，当小于0.8 kΩ时（用可调电阻调节），不应动作，大于1.5 kΩ时应可靠动作。电缆监视线与接地线间的绝缘电阻值，大于5.5 kΩ时不应动作，小于3 kΩ时应可靠动作。

2.3 矿用高压电缆检测

电缆主绝缘的耐压试验使用 “直流高压发生器”，耐压试验前应进行绝缘电阻检测。特别提示，在井下做电缆的耐压试验时，要确保被试电缆周围的瓦斯浓度

3 变配电设备检测的效果

笔者从事检测调试工作十多年，在检测矿井配电设备的过程中，每年都要为矿井排查出许多设备隐患，不管是变压器的绝缘下降、接线桩头松动，还是电缆损伤或开关保护失灵，都能将故障发现于萌芽状态，并让矿方有计划地安排处理完好。

某次，矿方发现某台变压器并没超负荷运行，经检测发现线圈直流电阻三相误差大，判断是内部接线端子松动，经吊芯检查发现导电片与接线柱连接处严重烧坏，处理后运行良好。

通过总结我们认识到，每年坚持做设备预防性试验的矿井与不做的，设备故障率少得多。为了设备的安全可靠运行，为了煤矿的安全生产并减少安全事故，加强设备的检测检验、维修、调试是必要的手段。

参考文献：

[1] 朱永军.变配电设备安装施工技术[J].科技传播， 2013，（8）.