矿用隔爆型移动变电站的维修与维护

[摘 要]本文首先介绍了移动变电站的结构特点，然后介绍了移动变电站在煤矿生产中的作用，最后介绍了移动变电站常见故障分析。

[关键词]隔爆型，移动变电站，维修保养，故障处理

中图分类号：TD611.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0033-01

一、前言

采用便于移动的隔爆型移动变电站供电方式是非常有利的，它能大大缩短供电距离，也是对大功率机组供电必不可少的设备，它能适应越来越大的供电负荷。

二、移动变电站的结构特点

移动变电站由一台压气式隔爆高压负荷开关箱，一台干式隔爆变压器和一台隔爆低压馈电开关箱组装而成，三个部分之间用法兰隔爆面连接成一个体，安装在拖撬上即形成为移动变电站。

1、移动变压器的结构与特点

移动变电站的主体为KSGB型矿用隔爆三相干式变压器，其绕组的绝缘材料为H级，隔爆外壳有散热片。此外，主变压器内还设有保护绕组过热的温度继电器。

变压器有100千伏安、800千伏安、630千伏安、500千伏安、315千伏安五种容量，它们都可以接成Y/YD12，这时付绕组可以得到1200伏额定电压，对于630千伏安以下容量的变压器不接成Y/AD11，这时副绕组可以得到690伏的额定电压，变压器的原绕组设有调压端钮，可以使副绕组的端电压在其额定的电压±5%范围内调节。

2、低压真空馈电开关

（一）、低压真空馈电开关用途使用范围

现以四平开关厂生产的BKDD500/1140.660矿用隔爆型真空馈电低压开关为例叙述。矿用隔爆型真空馈电开关（以下简称真空开关）主要用于矿井下，在交流50赫兹，额定电压1140伏或660伏，额定电流500A及以下的线路中，作为配电系统的总开关、分支开关，也可用于大容量电动机不频繁起动，一般作为矿用隔爆型移动变电站低压馈电开关，当线路出现过载，短路或漏电故障时，馈电开关能根据要求自动地切断电路。

（二）、检漏继电器工作原理

安装在真空馈电开关的电源侧的隔离开关、熔断器、降压变压器将输入端的1140伏或660伏电源电压降为127伏，此电压送入由C与变压器构成磁稳压装置，保证电源电压在额定值的75～100%范围内变动时，该检漏继电器仍能可靠的工作。

由于井下电网对地存在着分布电容，电容电流在网路绝缘下降漏电或人身误操作触及网路时叠加在漏电电流或触电电流上造成严重危害。因此，设置了补偿电容电流的环节。

三、移动变电站常见故障分析

1、防爆干式变压器

防爆干式变压器是一个长方形的防爆箱，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。防爆干式变压器常出现的问题是线圈问题和铁芯问题。

（一）、线圈存在的问题和解决措施

变压器线圈型式基本上分同芯式线圈和交错式线圈。同芯式线圈一般又分为圆筒式、分段式、连续式、双饼式、螺旋式、纠结式及铝箔筒式等七种；在煤矿用变压器中常见的是圆筒式、连续式、双饼式、螺旋式、纠结式等五种。绕组一般采用圆筒式结构，较大型电站线圈高压侧采用连续纠结式，绕组采用H级绝缘，具有良好的电气强度、机械强度及耐热性能。移动变电站线圈经常出现的故障为：

（1）线圈首匝受冲击电压的影响，造成匝间短路；

（2）线圈在紧固、浸漆时不好，造成线圈使用中长期微振动，产生磨损，线圈匝间绝缘损坏短路；

（3）由于铁芯及线圈自身发热，聚集的热量难以释放使热积累较大，造成线圈绝缘老化；

（4）纠结线段引线及分接点处引线与线圈距离近，造成放电；

（5）在线圈制造时因敲打、弯头、压紧等工艺过程造成绝缘的机械损伤，或某些铜刺、铁刺刺伤使绝缘损坏。

针对上述问题解决的措施为：

（1）加强移动变电站首匝绝缘，尤其是首匝弯折处绝缘，应用聚酰亚胺薄膜加强绝缘，同时用拉紧带进行很好的同定，在焊接引线时用玻璃丝绳将焊接周围绝缘包好，以免损伤绝缘；

（2）仔细检查线圈的上下夹紧件，上下夹紧点一定要对齐，线圈浸漆时必须采用真空压力浸漆，干燥完应检查线匝之间的固定情况；

（3）由于干式变压器采用的是空气自冷，器身安装在隔爆外壳内，壳内的热量仅靠空气对流和辐射传递到壳外，因此造成散热条件较差。因此检修时要仔细检查移动变电站的绝缘有无老化现象。及时对线圈进行大修理；

（4）纠结线段与距离引线要在25mm左右，分接点处引线与线圈距离在20mm左右；

（5）应根据线圈的损坏程度，制作重绕线圈模具及局部线圈进行修理模具。

（二）、铁芯存在的问题及解决措施

铁芯是由相互绝缘的硅钢片叠成的。由于外力损伤或绝缘老化等原因使硅钢片间漆皮绝缘损坏，会增大涡流，造成局部过热，严重时还会熔伤，这就是所谓的“铁芯起火”。另外，穿心螺杆绝缘损坏也是造成环流的原因。穿心螺杆一般有绝缘套筒使其与硅钢片绝缘，两端还有绝缘垫圈使其与夹件绝缘。可能由于拧紧螺帽时损伤绝缘或因螺杆本身中涡流发热使绝缘经常处于高温下变脆等原因，使绝缘损坏。变压器铁芯钢片的接地装得正确，也可能发生短路。

铁芯局部发热在运行中所出现的现象，根据运行经验，轻微的局部发热，甚至观察不出变压器油温的上升，保护不会动作。因为此时由油分解而生成的气体，已溶解于其他未分解的油里。较严重的铁芯局部过热，就会使油温上升，轻瓦斯频繁动作，析出可燃性气体，油的闪光点下降，油色变深，并可能闻到焦糊气味。更严重时，重瓦斯动作。高热、油的裂化，是铁芯故障的主要特点，其反映出来的气体继电器动作或油温上升也是共同现象。因此，对于运行人员来说，直接判断是哪个故障是比较困难的，只要根据该变压器的历史及当时的运行状况，综合分析。

2、防爆开关的部分

（一）、存在的问题

1）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；2）一旦发生漏电故障，干式变压器的低压绕组和馈电开关都不能进行自我保护；3）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；4）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。

（二）、处理措施

引进先进的新型防爆开关就能解决以上问题。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：

1）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；2）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；3）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；4）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。

四、结束语

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。移动变电站在煤矿生产中将发挥着重要的作用，移动变电站的发展将越加合理化，各种保护更为完善化。

参考文献

[1] 康梅.新型矿用隔爆型高压真空配电装置的设计[J].淮北职业技术学院学报，2005（3）.

[2] 孙瑞彩.浅谈矿用隔爆型风机移动负荷装置的发展及应用[J].通用机械，2010（8）.