矿用隔爆型移动变电站的维护与故障处理

发表时间:2020/4/30   来源:《电力设备》2020年第2期   作者:王洋
[导读] 摘要:在我国快速发展过程中,我国矿产资源十分丰富,保证矿用隔爆型移动变电站的安全可靠运行,已成为煤矿供电安全管理的重要工作内容。
        (陕煤集团神南产业发展有限公司  陕西神木  719300)
        摘要:在我国快速发展过程中,我国矿产资源十分丰富,保证矿用隔爆型移动变电站的安全可靠运行,已成为煤矿供电安全管理的重要工作内容。结合矿用隔爆型移动变电站在煤矿安全生产中的实际应用情况,对移动变电站的基本特征、工作原理、操作维护方法等方面存在的问题进行常见故障分析,并提出相应的解决措施;在解决故障的同时,对操作过程进行了优化,使之更加安全规范。分析认为,熟悉设备基本性能,提高快速排除各种故障的技能,可以为煤矿供电系统的安全可靠提供保障。
        关键词:移动变电站;使用操作;日常维护;故障处理
        引言
        矿用油浸变压器属国家安监局明令禁止的淘汰设备,目前多数煤矿采用KSGZY型矿用隔爆型移动变压器替代矿用油浸变压器。在生产中,怎样才能让该设备保持良好的运行性能,发挥潜能,已成为煤矿安全生产管理的重点工作内容。要使用好KSG-ZY型矿用隔爆型移动变压器,必须掌握设备的维护保养及判断、处理故障的方法。
        1移动变电站概述
        1.1移动变电站的工作原理
        变压器是利用电磁感应原理工作:两个(或两个以上)互相绝缘的线圈套在一个共同的铁芯柱上(三相变压器由三个铁芯柱组成),它们之间有磁的耦合,但没有电的直接联系。当高压侧通以工频三相额定电压,线圈中电流在铁芯中产生交变磁场,其频率和外施电压的频率一样,根据电磁感应定律,交变磁场在高、低压线圈中感应出同频率电势,低压线圈中有了电势,便可向负载供电。隔离开关闭合后,高压开关内的电压互感器(PT)二次侧输出AC110V电压,一是作为系统控制电压,先对整个系统自检,高压开关才可以正常运行;二是通过变压器四芯接线柱输入到低压侧,作为PLC智能低压综合保护器的工作电源,低压保护箱投入运行后,PLC也需对低压保护系统进行自检方可投入运行。
        1.2移动变电站的操作、维护、使用
        移动变电站的操作方法:①隔离开关合闸;②操作隔离开关手柄至“合闸”位置,松开闭锁按钮使之进入限位凹槽;③观察综合保护器电压值;④合上变压器低压侧控制电源隔离开关,观察低压显示器是否正常,按复位按钮显示正常电阻值大于闭锁值;⑤按动高压侧复位按钮,高压侧电压显示正常,允许合闸;⑥按合闸按钮,合闸电机起动,使之完成合闸;⑦任何高低压保护范围内故障均可以使断路器自动分闸,保护器将记录故障原因,方便排除故障;⑧人为分断可按电动分闸,通过综合保护器实现分断;⑨按旋转手动分断按钮可实现机械快速分断。移动变电站的使用:①井下移动变电站与高、低压开关一体化的设计,特别是与低压组合降低电缆连接方面的安全隐患有关,为矿井安全生产提供有力保障;除此之外,搬迁安装简单方便,提高了工作效率;②在突发自然灾害或设备事故而需立即供电的紧急状态下,可以快速部署,利用移动变电站进行全部或是部分代替常规供电站进行供电;③在采、掘活动中,采用移动变电站,可以满足重型机械化采煤机组容量大、电压高供电要求,并能随采、掘工作面一起推进,能较好地解决供电压降过大或短路保护灵敏度不足等问题,同时也能减少低压电缆的经济投入;④在电力需求快速增长,供电距离相对较远,重要负荷分散情况下,移动变电站可作为临时变电站投入运行,以缓解电力供应紧张局面;⑤移动变电站投入小,维护操作简单,供电安全有保障;⑥移动变电站不仅仅局限于井下使用,在地面许多场所也可以使用,作为临时性变电设施,对地面临时工程用电带来方便;同时,由于设备体积小、集成度高的优势,可以在占用土地、土建以及设备投入等方面降低不少的资金投入。
        1.3工频耐压试验
        工频耐压试验的目的是考查移动变电站在运输过程中是否发生主绝缘损坏。做工频耐压试验时,一定要将高压负荷开关和低压负荷开关合闸,并从高压电缆连接器接入试验电压。

具体试验参数为:高压侧12.8KV,时间1min;低压侧3KV,时间1min。做工频耐压试验时应注意以下几点:①试验之前,要检测绝缘电阻是否符合要求,如不符合要求,则不可做耐压试验;②应把拆下的连接线放好,以免做耐压试验时高压电输入电子线路而把电子元件损坏;③应将试件和线圈可靠接地,以免由于操作过电压而使产品放电或绝缘损坏;④在试验过程中,如果出现产品放电或绝缘损坏现象,还应及时切断电源以免发生事故。
        2移动变电站的常见故障及处理措施
        2.1干式变压器的常见故障及处理措施
        (1)由于井下特殊的工作环境,干式变压器箱在使用中,受温度、湿度等不利因素的影响,导致干式变压器壳体内部的铁芯、外壳、内壁等诸多部位容易生锈,或产生少量水珠(不能自然消失或减少)。处理措施:采用在干式变压器箱体内部放置干燥剂,用来吸附内部潮气和过多的水分。具体做法是:在移动变电站未通电时,放入干燥剂,准备通电前将箱体内干燥剂取出。或将使用2到3年以上的干式变压器铁芯柱及上、下轭表面加涂1次耐高温防锈防潮漆。(2)有一些干式变压器的铁芯的下轭与外壳内部地脚固定部分,地脚座的设计与材质用料单薄,地脚座的钢材大多为4~5mm,厚钢材与铁芯下轭受力较弱,达不到运输、吊装、摆放的要求,以致在实际工作中极易受外力影响,产生铁芯移位、扭曲变形、铁芯与外壳强烈碰撞等事故的发生。处理措施:升级变压器铁芯下铁轭连接地脚钢材的厚度为8~10mm,提高强度。提高变压器上铁轭的拉板、拉带的钢材强度,采用防松的高强度螺栓进行紧固。
        2.2漏电保护动作试验及其整定
        漏电回路动作试验是在高压负荷开关合闸以后,按正常程序使低压馈电开关合闸,并在按下试验按钮以后,低压馈电开关应迅速跳闸。漏电动作值及漏电闭锁值的整定方式如下:①1140V漏电动作值的整定方式。首先把辅助接地线和接地线连接在外壳上,然后把三相绝缘电阻调整到6kΨ,把电位器调到最大值,把电源隔离合上,慢慢调整电位器,把阻值从大减小,使A点电位缓慢下降。这时,双稳态触发电路翻转,执行继电器动作,以漏电信号灯红灯亮时为准。调整要反复进行多次,直到认为动作符合要求为止。②1140V漏电闭锁值的整定方式。首先把电位器调整到电阻值比较小的位置,在检漏继电器动作时,把三相绝缘电阻调整到90kΨ;然后再慢慢调整电位器,直到漏电信号灯红灯灭时为止。调整要反复进行多次,直到认为动作符合要求为止。③漏电检查和网路电容电流补偿以及按钮检查,对6kV高压漏电监视保护至少半个月,进行一次漏电跳闸试验,要每天进行一次模拟试验;对1140V漏电装置要每天进行一次漏电跳闸试验。
        结语
        电气设备的安全性、可靠性对煤矿安全供电十分重要,要保证矿用隔爆型移动变电站平稳运行,就应切实做好移动变电站的日常维护和定期检修工作。熟悉设备基本性能,提高快速排除各种故障的技能,可以减少供电故障影响机械设备效能发挥时间,使其在安全生产中充分发挥积极作用,促进煤矿安全高效生产。
        参考文献:
        [1]王占飞,陈士明,张登山.矿用隔爆型移动变电站瞬变电磁场的干扰及防护[J].陕西煤炭,2016,35(5):88-90.
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        [4]李华.矿用隔爆型移动变电站常见故障排除方法[J].陕西煤炭,2019,38(S1):129-132.
        [5]杨津灵.移动变电站低压馈电开关改为低压保护箱的应用[J].山西煤炭,2005,25(2):37-38.
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