关于矿用隔爆移动变电站存在的问题分析与解决方法

关于矿用隔爆移动变电站存在的问题分析与解决方法

李兵

淮河能源控股集团有限责任公司煤业公司潘三矿 安徽淮南 232096

摘要：针对矿用隔爆型移动变电站的各主要组成部分存在的问题，简单介绍了检修工艺及解决方法，同时对新型开关的安装位置及保护功能略作阐述，保证了矿用移动变电站的安全可靠使用。

关键词：矿用隔爆型移动变电站；检修质量；高压负荷开关；低压馈电开关

引言

矿用隔爆型移动变电站主要由高压负荷开关、防爆干式变电器、低压馈电开关等组成。对升井后的移动变电站检修发现高低压开关存在一定的技术缺陷，如变电站二次线圈至低压头连线存在的漏电问题、不能分断故障点的死区问题，以及防爆干式变压器线圈绝缘老化、铁芯过热、燥声大等问题。我们认真分析了故障原因，及时改进工艺，应用新技术，通过一断时期的应用验证，消除了矿用隔爆移动变电站使用中的隐患，提高了检修质量，保证了矿用隔爆移动变电站的安全稳定运行。

1. 防爆干式变压器

1.1变压器的线圈部分：

1.1.1线圈所存在的问题分析

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。分析移动变电站发现，线圈经常出现如下故障：

1. 线圈首匝受冲击电压影响较大，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，热积累较大，造成线圈绝缘老化。

4. 引线及分接点处引线与线圈距离近，造成放电。

5. 绕制线圈不圆滑，表面局部有凸起现象，造成匝间绝缘损坏。

1.1.2 解决线圈绕组问题的方法

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固定，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. 检查线圈上下夹紧件，上下夹紧点一定要对齐，线圈浸漆时一定要采用真空压力浸漆，干燥完要检查线匝之间固定情况。

3. 由于干式变压器采用空气自冷，器身安装在隔爆外壳内，壳内的热量靠空气对流和辐射传递到壳外，散热条件较差。对检修的移动变电站要认真检查电站的绝缘有无老化现象，及时进行线圈大修理。

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. 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。

1.2防爆干式变压器的铁芯部分

1.2.1铁芯所存在的问题与分析

矿用隔爆移动变电站采用三相心式叠状结构，采用高导磁晶取向冷轧电工硅钢片，45°全斜接缝，检修的移动变电站发现存在如下问题：

1. 硅钢片加工毛刺较多，叠装后压破绝缘漆膜，漆膜脱落造成片间短路。

2. 由于井下的特殊环境，铁芯剪口断面受潮，表面锈蚀严重。

3. 由于绝缘件垫的不到位，造成45°斜接缝对接不好，铁芯发热大。

4. 铁芯有多点接地现象。

5. 电源电压过高，变压器铁芯有异常声音。

1.2.2解决问题的方法

1. 铁芯叠装时，认真检查损伤的硅钢片，对有毛刺的、弯曲的、边缘有卷边的一律不使用。

2. 对铁芯的剪口断面做防锈处理。

3. 检查上下铁轭所垫绝缘情况，保证45°斜接缝对齐。

4. 检查铁芯接地情况，尤其是总装壳体后。因为这时有可能由于吊装压紧件松动，造成铁芯多点接地。

5. 检查电网电压，消除过电压。

2. 防爆开关部分

   1. 存在的问题与分析

目前，集团公司有移动变电站300台左右。普遍使用PBG系列高压负荷开关及BXBD系列低压馈电开关作为高、低压侧保护装置。从多年来的运行情况来看，现在使用的移动变电站存在一定的技术缺陷和安全隐患。

（1）高压负荷开关虽能带负荷操作，但本身没有保护，只能起到近似隔离开关作用。

（2）变压器低压绕组至低压馈电开关回路漏电时无法进行保护。

（3）为了方便电站检修，需在高压头前做增设高压真空开关进行停送电操作，既增加了设备投资又使供电系统变的更为复杂。

（4）高压电缆连接器容易出现故障，影响供电可靠性。

（5）低压馈电开关真空断路器分断大电流能力较差，故障率较高。

（6）低压馈电开关综保设备多为分立元件，可靠性差，故障率高。

（7）存在技术缺陷，缺少相敏保护，使大功率的电动机的短路保护整定难以满足灵敏度的要求。

1. 2. 解决问题的方法

为解决上述问题，我们引进了新型开关。新型开关高压侧为高压配电装置，低压侧为保护箱，是目前国内最先进的配置形式，其主要优点为：

（1）新开关具有完善的微机保护系统，低压侧保护与高压侧保护形式形成双重保护，解决了变压器低压侧绕组至馈电开关回路漏电不能分断故障点的死区问题，并可根据电缆长短进行分布电容补偿。

（2）不必在移动变电站前增设高压真空配电装置， 减少了巷道占用空间，简化了停送电操作程序，维修方便、安全。

（3）可省掉原有的高压电缆连接器，提高了供电可靠性。

（4）具有低压故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。

（5）增加了相敏保护，完善了启动电流和远端短路电流的筛选，解决了大功率电机的启动和短路保护的整定问题。

（6）可在外部对各项保护参数进行整定，方便快捷。

结束语

通过对隔爆干式变压器器身修理工艺的完善，以及引进新型高低压开关，提高了移动变电站的使用寿命，我矿使用半年多来收到很好的效果。实践证明此检修工艺及开关改进方案是完全可行的，具有广泛的推广应用价值，为今后移动变电站在井下安全使用，提供了必要保证。

参考文献：

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[4]李建书，李占平，宋晓春.智能矿用隔爆型交流真空软起动器的设计与应用[J].煤炭技术，2015（5）：136-138.