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礦用隔爆型移動變電站用于有甲烷混合氣體和煤塵,并有爆炸危險的礦井中,作為煤礦井下綜合機械化采掘設備的配電裝置。該裝置包括礦用隔爆型干式變壓器、隔爆型高壓負荷開關箱、隔爆型低壓饋電開關箱。礦用隔爆型干式變壓器的鐵芯采用優(yōu)質冷軋硅鋼片,全斜不沖孔結構,絕緣等級為B級或H級,空氣自冷。

一、工作原理

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

二、應用

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

1.在突發(fā)自然災害或設備事故而需立即進行搶險救災供電的緊急狀態(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，采用移動式變電站，可以滿足重型機械化采煤機組大容量、高電壓供電要求，并能隨采掘工作面一起推進，能較好地解決供電壓降過大或短路保護靈敏度不足的問題。

3.在電力需求快速增長，供電距離相對較遠，超出預先電力建設的規(guī)劃，建立永久性變電所困難時，作為臨時變電站投入運行，以緩解電力供應緊張局面，如煤礦掘進延伸工程。

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

5.礦用移動式變電站不僅作為煤礦井下供電的設備，同樣可擴展到地面供電系統(tǒng)，井上下通用，使設備綜合利用率進一步提高；同時可節(jié)省征地、土建及變電所設備安裝等方面投入，運營成本降低。

三、移動變電站的結構

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

四、移動變電站使用的注意事項

移動變電站下井之前，必須嚴格檢查，試運行合格后方可安裝使用。如發(fā)現(xiàn)連接松動、絕緣損傷、繞組受潮、儀表及保護回路動作不正常時，必須進行處理，消除缺陷方可使用；移動變電站應安裝在通風良好的地方，要防止煤塵堆積而影響散熱，不應放在有淋水或底板有積水的地方，必要時加防水保護措施；自移動變電站引出的電纜，必須防止向外抽拔，以防止出現(xiàn)套處松動或內部連接松脫，絕不可牽引電纜來拖動移動變電站；移動變電站的電纜連接器及各防爆箱蓋都嚴禁帶電打開，必須在上一級變電所停電后才能進行。高低壓電纜在接用前應嚴格檢查有無受潮或機械損傷，如有則不能接用；當?shù)蛪簜却蜷_箱蓋檢查時，必須首先拉開高壓負荷開關；當打開高壓側箱蓋，拆下高壓開關，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；應定期檢查移動變電站的緊固件接線端子有無松動，隔爆面有無銹痕，絕緣件有無煤塵堆積和損壞，箱內有無煤塵堆積，觸頭及滅弧罩有無過度的燒損，并用搖表測量絕緣電阻；移動變電站附近應設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離主接地極在5m 以上；移動變電站的程序為：第一步是停電，首先斷開和高壓開關連接在一起的電纜的連接器，然后再拆除外接地線。第二步是把移動變電站搬移到新的位置，搬運前應仔細檢查軌道，避免在運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)檢查認為完好以后，再行送電；經(jīng)常注意低壓開關上的儀表、信號燈指示，監(jiān)視低壓電網(wǎng)電壓、負荷和絕緣水平。監(jiān)視儀表、信號燈等如有損壞，應及時更換或修復。

五、移動變電站常見故障

1、防爆變壓器鐵芯部分存在的問題與解決方法。變壓器是由一個長方形的防爆箱組成，側面焊有瓦楞形散熱鋼板，同時也增加機械強度，箱體上蓋是圓弧形，箱內裝有變壓器芯子。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。變壓器的絕緣等級為C 級，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，以適應煤礦井下惡劣環(huán)境的要求。在檢修移動變電站時發(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接，造成鐵芯發(fā)熱。四是鐵芯內存在多點接地的現(xiàn)象。處理措施：利用絕緣清漆、硬膜油、油基防銹劑等對變壓器硅鋼片切口進行防銹處理；檢查鐵芯，一旦發(fā)現(xiàn)鐵芯疊裝，認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及時剔除；三是認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。四是認真檢查總裝殼體后的鐵芯的接地情況，當?shù)跹b壓緊件一旦松動，也容易引起鐵芯多點接地。

2、防爆開關。高壓負荷開關盡管可以帶負荷進行運作，但是并不具有保護作用，不能真正起到隔離開關的作用；一旦發(fā)生漏電故障，變壓器的低壓繞組和饋電開關都不能進行自我保護；檢修防爆開關時，需要在移動變電站的高壓頭前增加一個高壓真空開關，來操作停送電，這樣不僅使供電系統(tǒng)變得更加復雜，也增加了礦井的投資成本；防爆開關的高壓電纜的連接器很容易發(fā)生故障，嚴重影響了供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。引進先進的新型防爆開關就能問題。因為新型開關的高壓側是高壓配電裝置，而低壓側是保護箱，這是國內目前最先進的配置形式，優(yōu)點表現(xiàn)為：新型防爆開關采用先進的微機保護系統(tǒng)，低壓側保護與高壓側保護形成了雙重的保護，這就解決了變壓器低壓側繞組和饋電開關，在發(fā)生漏電故障時，不能分斷故障點的死區(qū)問題；檢修時不需要再增設高壓真空配電裝置，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、運行安全；利用新型開關還可以省掉原有的高壓電纜連接器，提高了供電可靠性；具有低壓保障分斷高壓的控制和保護系統(tǒng)，突破了低壓饋電開關真空斷路器的電流瓶頸，可避免因低壓側分斷電流大造成的供電故障。

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

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