許曉輝

（山西晉煤集團(tuán)陽(yáng)城晉圣誠(chéng)南煤業(yè)有限公司， 山西 晉城 048000）

引言

隨著煤礦經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和現(xiàn)代化采煤中高產(chǎn)量、高效率進(jìn)程的加快，隔爆移動(dòng)變電站成為了采煤工作中重要的供電和配電保障設(shè)備。眾多大型的采礦和煤礦挖掘設(shè)備的使用增加了電氣設(shè)備需求的容量并加重了電力的負(fù)荷[1]。因此，為了能夠滿足供電和配電高容量及遠(yuǎn)距離的需求，應(yīng)進(jìn)一步提高隔爆移動(dòng)變電站的性能，使其具有容量更大、可靠性更強(qiáng)、智能化更先進(jìn)的特點(diǎn)。

1 隔爆移動(dòng)變電站的介紹

1.1 移動(dòng)變電站的基本構(gòu)成

隔爆移動(dòng)變電站在煤礦井下作業(yè)過(guò)程起到降壓作用，為井下的煤礦采掘設(shè)備提供電源。一般而言是通過(guò)線圈把6 kV（10 kV）的一次電壓降至660 V1 140 V3 300 V的二次電壓。移動(dòng)變電站主要包括壓饋線保護(hù)箱、高壓進(jìn)線開(kāi)關(guān)箱和隔爆干式變壓器。其中高壓開(kāi)關(guān)箱由BXB礦用移動(dòng)變電站用保護(hù)箱和高壓真空開(kāi)關(guān)相搭配使用，構(gòu)成配電型系統(tǒng)，以防止過(guò)載、漏電、短路、欠壓、過(guò)電壓等，甚至具備遠(yuǎn)程通信作用。此類(lèi)移動(dòng)變電站的工作環(huán)境要求包括溫度（-5～40℃）、海拔（≤2 000 m）、空氣濕度（≥95%）等，并要求無(wú)水淋、浸泡，無(wú)振動(dòng)、安裝無(wú)傾斜等[2]。

1.2 隔爆移動(dòng)變電站工作原理

隔爆移動(dòng)變電站各運(yùn)行部分包括移動(dòng)變電站的運(yùn)行模式、操作電源和過(guò)電壓保護(hù)、機(jī)電閉鎖和電氣回路。其工作原理如下：

1）移動(dòng)變電站的運(yùn)行模式：運(yùn)行模式為低壓側(cè)故障分?jǐn)喔邏簜?cè)的電源斷路器，其由BXBD型低壓保護(hù)箱和高壓真空開(kāi)關(guān)構(gòu)成，并且依靠使用驅(qū)動(dòng)斷路器的脫扣器來(lái)達(dá)到過(guò)電壓、漏電閉鎖、欠壓、超溫以及低壓側(cè)傳送的故障自鎖功能的作用，并保護(hù)裝置以避免短路、過(guò)載和斷相的發(fā)生[3]。

2）移動(dòng)變電站的操作電源和過(guò)電壓保護(hù)：移動(dòng)變電站的綜合斷路器和保護(hù)器的分合驅(qū)動(dòng)工作電源電壓是電壓互感器二次輸出AC100 V電壓。當(dāng)無(wú)電源時(shí)，為保證閉鎖斷路器一直處于分閘，斷路器交流電磁鐵始終處在釋放狀態(tài)中。移動(dòng)變電站的過(guò)電壓保護(hù)是通過(guò)壓敏電阻和真空斷路器配備使用以實(shí)現(xiàn)對(duì)觸頭分?jǐn)嗟碾妷罕Ｗo(hù)。

3）移動(dòng)變電站的機(jī)電閉鎖：首先，開(kāi)關(guān)箱門(mén)中已設(shè)置機(jī)電閉鎖，要開(kāi)門(mén)檢修需在斷路器開(kāi)關(guān)處于分閘狀態(tài)時(shí)進(jìn)行。將10 kV的電源插入線腔，采用隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)合調(diào)控高壓互感器，以使斷路器分合閘線圈（電機(jī)）得失電，并使高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)有機(jī)電閉鎖，來(lái)規(guī)避未分?jǐn)鄶嗦菲鲿r(shí)帶電打開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)[4]。

4）移動(dòng)變電站的電氣回路：電氣回路構(gòu)成分為主回路、保護(hù)回路與控制回路。其中，合低壓側(cè)保護(hù)器在高壓側(cè)開(kāi)關(guān)通電之后得電，然后合上保護(hù)器BXBD-10和HK1，運(yùn)行工作開(kāi)始并對(duì)外圍檢測(cè)之后出現(xiàn)故障閉鎖，無(wú)法閉合高壓側(cè)配電開(kāi)關(guān)，如果正常的KO1K觸點(diǎn)關(guān)閉而KO1B觸點(diǎn)斷開(kāi)，則高壓側(cè)配電開(kāi)關(guān)可以通過(guò)斷路器機(jī)械合閘保持。此外，分閘的時(shí)候若按電分按鈕，則會(huì)使PE1失電KO1B觸點(diǎn)關(guān)閉，且高壓側(cè)真空斷路器斷開(kāi)。

1.3 隔爆移動(dòng)變電站的操作使用

1.3.1 操作步驟

第一步，隔離開(kāi)關(guān)閉合；第二步，把隔離開(kāi)關(guān)手柄轉(zhuǎn)到合閘處并松開(kāi)閉鎖按鈕，讓其到達(dá)限位凹槽；第三步，對(duì)綜合保護(hù)器的電壓值進(jìn)行觀測(cè)；第四步，為了監(jiān)測(cè)低壓顯示器正常與否，通過(guò)閉合變壓器低壓側(cè)來(lái)調(diào)控電源隔離開(kāi)關(guān)，并按復(fù)位按鈕，使其顯示正常的電阻值比閉鎖值大；第五步，按下高壓側(cè)的復(fù)位按鈕，其高壓側(cè)電壓值正常，可以合閘；第六步，通過(guò)合閘按鈕起動(dòng)合閘電機(jī)完成合閘；第七步，保護(hù)器會(huì)記錄任意高低壓保護(hù)范圍的故障，以便于解決這些故障問(wèn)題；第八步，可以通過(guò)按下電動(dòng)分閘進(jìn)行人工分?jǐn)?；第九步，可以通過(guò)手動(dòng)分?jǐn)喟粹o進(jìn)行快速的機(jī)械分?jǐn)唷?/p>

1.3.2 使用說(shuō)明

第一，位于井下的移動(dòng)變電站是礦井生產(chǎn)的安全保障，從專(zhuān)業(yè)角度，移動(dòng)變電站和高低壓開(kāi)關(guān)一體化，尤其是與低壓組合降低電纜連接情況的安全問(wèn)題息息相關(guān)，其簡(jiǎn)便的安裝拆遷能有效地提高效率；第二，移動(dòng)變電站在設(shè)備事故或者突發(fā)自然災(zāi)害造成的供電緊張情況中能有效替代常規(guī)供電站所起的作用；第三，移動(dòng)變電站能為煤礦挖采中重型機(jī)械化采煤機(jī)組提供高電壓和高容量的供電，進(jìn)一步排除斷路保護(hù)靈敏度低、供電壓降較大的故障問(wèn)題，降低電纜經(jīng)濟(jì)成本；第四，移動(dòng)變電站能變?yōu)榕R時(shí)變電站緩解供電緊張的問(wèn)題，特別是在供電距離遠(yuǎn)、重要負(fù)荷不集中、電力需求大的情形中；第五，移動(dòng)變電站具有通用性，可在多種場(chǎng)合使用，在井下和地面均能使用，同時(shí)體積小、操作簡(jiǎn)單、集成度高，使得投入小，土地占用小。

2 隔爆移動(dòng)變電站故障分析

2.1 斷路器的拒分和拒合故障

1）電動(dòng)分閘不分（手動(dòng)分閘正常）。其原因可能包括分勵(lì)線圈無(wú)效、RD3保險(xiǎn)、無(wú)電源、整流條或者分勵(lì)線圈燒損、分勵(lì)線圈吸合不貼合、13號(hào)12號(hào)控制回路接點(diǎn)不通等。

2）真空斷路器的手動(dòng)合閘和電動(dòng)合閘都發(fā)生拒動(dòng)故障。解決該項(xiàng)故障的方法是第一步進(jìn)行人工合閘，如果能合上又立馬跳閘說(shuō)明齒輪嚙合有問(wèn)題，亦或是控制回路中存在分閘動(dòng)作信號(hào)；第二步，探究分閘動(dòng)作存在的原因，確認(rèn)是否合閘的必要條件是欠壓線圈吸合并于閉鎖的位置；第三步，探究失壓線圈無(wú)法吸合的原因，包括比如1號(hào)2號(hào)中沒(méi)有交流電源、沒(méi)有閉合保護(hù)器分閘的電源、門(mén)閉鎖有問(wèn)題、線圈或者保險(xiǎn)燒損。假設(shè)是欠壓線圈有問(wèn)題則把鎖絲調(diào)整，如果還有其他問(wèn)題即為斷路器合閘棘輪機(jī)構(gòu)問(wèn)題。

3）真空斷路器電動(dòng)合閘的拒動(dòng)故障（其中手動(dòng)合閘正常）。首先，這類(lèi)型故障經(jīng)常在高壓真空接觸器5號(hào)6號(hào)常閉接點(diǎn)或者電合閘按鈕觸電不閉合的情況或者保險(xiǎn)管、合閘電機(jī)燒損的情況下發(fā)生。因此，找出故障發(fā)生的原因可能是控制回路存在故障，在探究原因過(guò)程中第一步先按下合閘按鈕，看合閘電機(jī)有無(wú)反應(yīng)，倘若電機(jī)不能合閘但是會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明是儲(chǔ)能彈簧、電機(jī)傳動(dòng)連桿調(diào)整或者咬合棘輪的問(wèn)題。

2.2 移動(dòng)變電站的其他故障

1）保護(hù)箱燒損故障。出現(xiàn)這類(lèi)故障的原因可能有：第一，在帶電進(jìn)行檢修過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行合理的維護(hù)；第二，高低壓保護(hù)沒(méi)有聯(lián)鎖、漏電保護(hù)無(wú)效等，無(wú)法處理漏電故障，導(dǎo)致三相電抗器長(zhǎng)時(shí)間超溫工作短路燒損；第三，由于井下過(guò)大的濕度產(chǎn)生短路或者漏電的故障。

2）漏電后無(wú)法進(jìn)行復(fù)位。該故障出現(xiàn)可能的原因是負(fù)荷漏電、輸出線路接地或者檢測(cè)板有問(wèn)題。

3）按試驗(yàn)鈕無(wú)法跳閘故障。出現(xiàn)該故障的原因可能是漏試按鈕不通或漏試中間繼電器無(wú)法吸合以及沒(méi)有檢測(cè)電源、沒(méi)有接地輔助、檢測(cè)板有問(wèn)題等原因；假設(shè)開(kāi)路或者試驗(yàn)電阻的值為＞20 kΩ，則要換電容或者調(diào)整電阻的值。

3 結(jié)論

在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，有關(guān)電氣設(shè)備是否能安全地運(yùn)作對(duì)煤礦安全生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。而其中最為主要的是穩(wěn)定安全地為電氣設(shè)備提供電源，隔爆型移動(dòng)變電站在其中扮演著重要的角色。對(duì)隔爆型移動(dòng)變電站的基本性能、故障處理等具有較深的了解，可以保證良好的維護(hù)檢修，提高供電效率。