井下變壓器講義

1、井下變電工授課講義 井下變壓器 田春陽 2015-7-28目 錄一、井下變壓器的類型1二、井下變壓器的結(jié)構(gòu)2三、變壓器的工作原理9井下變壓器一、井下變壓器的類型礦用隔爆型移動變電站（以下簡稱移動變電站），是一種煤礦井下供、變電設備，由移動變電站用干式變壓器、高壓負荷開關（或高壓真空開關）、低壓饋電開關（或低壓保護箱）和高壓電纜連接器（視高壓開關實際結(jié)構(gòu)）等四個部分組合而成的移動式成套裝置。礦用隔爆型干式變壓器是具有隔爆外殼，不配高低壓開關而獨立使用的隔爆型干式變壓器。1.1 礦用隔爆型移動變電站型號及含義KBSGZY / 額定輸入電壓，6或10kV額定容量，kVA移動式組合結(jié)構(gòu)干式三相礦用隔爆

2、型干式變壓器平板礦車高壓進線嘴低壓出線嘴高壓繞組調(diào)壓分接盒 高壓隔爆開關箱 低壓隔爆開關箱 1.2 礦用隔爆型干式變壓器型號及含義KBSG / 額定輸入電壓，6或10kV額定容量，kVA干式三相礦用隔爆型高壓出線套高壓接線盒高壓箱蓋接線盒蓋銘牌箱體低壓箱蓋低壓接線盒低壓箱蓋低壓出線套二、井下變壓器的結(jié)構(gòu)2.1 礦用隔爆型移動變電站2.1.1 組成移動變電站的高壓開關、干式變壓器和低壓開關分別用螺栓連接成一體，高壓電源經(jīng)高壓電纜連接器或高壓開關的引入裝置，引入到高壓開關；低壓電源經(jīng)由電纜引入裝置輸出，可以與1 140V, 120mm2及以下礦用電纜配合。高壓開關與變壓器連接法蘭尺寸，低壓開關與變

3、壓器連接法蘭尺寸示于圖1、圖2。 圖 1 圖 210kV高壓側(cè)法蘭 低壓側(cè)法蘭，6kV高壓側(cè)法蘭 低壓630A以上法蘭 低壓630A以下法蘭2.1.2 高壓開關和低壓開關高壓開關有高壓負荷開關和高壓真空開關兩種；高壓負荷開關與低壓饋電開關配套使用；而高壓真空開關與低壓電源保護箱配套使用。高壓真空開關、低壓饋電開關和低壓電源保護箱具有漏電、過載、短路、斷相、過電壓和失壓等保護功能。2.1.2.1 高壓負荷開關使用操作手柄進行手動合閘或分閘。與其配套的低壓饋電開關上設有復位、自檢、試驗、電合、手分等按鈕和電壓表、電流表、電阻表及指示器件。2.1.2.2 高壓真空開關具有隔離開關和真空斷路器，真空斷

4、路器同時具有電動合閘和手動合閘，面板上有復位、自檢、試驗、分閘、合閘等按鈕和液晶顯示板。與其配套的低壓保護箱內(nèi)部不設斷路器，但有復位、自檢、試驗等按鈕和液晶顯示板，將低壓運行狀態(tài)反饋到高壓開關上實現(xiàn)保護。2.1.2.3 移動變電站的高、低壓開關之間設有電氣連鎖。高壓開關大蓋與高壓開關箱體之間有電氣連鎖；低壓開關箱與大蓋之間有機械連鎖，以保證高壓開關和低壓開關箱蓋未蓋嚴時不能進行分合閘操作。2.1.2.4 移動變電站電氣原理圖2.1.2.4.1 由高壓負荷開關、變壓器、低壓饋電開關組成的礦用隔爆型移動變電站電氣原理圖見圖3。圖 3 高壓負荷開關低壓饋電開關電氣原理圖2.1.2.4.2 由高壓真空

5、開關、變壓器、低壓電源保護箱組成的礦用隔爆型移動變電站電氣原理圖見圖4。圖 4 高壓真空開關低壓電源保護箱電氣原理圖2.1.3 移動變電站用干式變壓器2.1.3.1 移動變電站用干式變壓器器身變壓器器身由鐵心、線圈和高低壓引線組成。變壓器鐵心采用冷軋晶粒取向硅鋼片，導磁性能好，采用45°全斜多級接縫疊片方式。鐵心采用無穿心，拉帶夾緊結(jié)構(gòu)，有效降低空載損耗、空載電流及鐵心噪聲。繞組線采用H級絕緣導線，聚酯亞胺、聚酰酰亞胺復合漆包線或Nomex絕緣紙包線，個別規(guī)格采用B級雙玻璃絲包線。線圈層間絕緣采用聚酰亞胺薄膜，線圈用H級絕緣漆真空浸漬處理，耐熱、耐潮性能好。2.1.3.2 高壓分接電

6、壓調(diào)整當需要改變高壓輸入分接電壓時，在確認變壓器不帶電的狀態(tài)下，打開箱體上的高壓分接線盒蓋，按表2改變高壓分接板上的連接片位置。出廠時連接片一律在X2Y2Z2，即額定輸入電壓6 000V或10 000V檔上。高壓分接線盒的位置在外形圖中標注。表 2電壓調(diào)整率聯(lián)接片位置對應圖樣對應輸入電壓 V6kV級產(chǎn)品10kV級產(chǎn)品+5%X1Y1Z1圖 5-1 6 30010 500額定X2Y2Z2圖 5-2 6 00010 000-5%X3Y3Z3圖 5-3 5 7009 500圖51 圖52 圖532.1.3.3 低壓輸出電壓變換額定容量為 50200kVA移動變電站，具有693（660）V與400（38

7、0）V可變換的輸出，3151 000 kVA移動變電站，具有1 200（1 140）V與693（660）V可變換的輸出，可以用改變低壓側(cè)聯(lián)結(jié)組的方法變換輸出電壓，具體變換范圍按表3、表4、表5、表6干式變壓器技術參數(shù)。在確認變壓器不帶電狀態(tài)下，打開變壓器低壓側(cè)手孔蓋或低壓箱蓋，將低壓接線板上的連接片按圖6示意圖聯(lián)結(jié)，即可得到相應的輸出電壓。低壓分接線盒位置在外形圖中標注。c b a c b ax z y x z y圖 6-1 圖 6-2 低壓y接1 200V或低壓y接693V時 低壓d接693V或低壓d接400V時 聯(lián)接x-z-y端子 分別聯(lián)結(jié)c-x，b-z，a-y端子2.1.3.4 變壓器過

8、熱保護在干式變壓器箱殼內(nèi)部上層空腔設有溫度監(jiān)視器件（常開觸點溫控開關），H級絕緣變壓器裝有125溫控開關， B級絕緣變壓器裝有80溫控開關。配高壓負荷開關和低壓饋電開關的移動變電站溫控器控制線引入到低壓饋電開關箱，末端可接127V, 0.3A的聲音報警器（用戶自備）；配高壓真空開關和低壓電源保護箱的移動變電站，則將溫控器控制線引入到高壓真空開關，實現(xiàn)超溫保護。2.1.3.5 變壓器箱殼結(jié)構(gòu)移動變電站用變壓器的箱殼用鋼板焊接而成，箱體所有隔爆接合面結(jié)構(gòu)與尺寸符合GB 3836.12000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第一部分：通用要求和GB 3836.22000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第二部分：隔

9、爆型“d” 標準。箱體兩個側(cè)面采用瓦楞鋼板結(jié)構(gòu)，以增加散熱面，箱體上部有四個吊拌，當?shù)跗鹫麢C時必須同時使用。箱體下部配備有緣滾輪小車，軌距為 900mm或600mm。移動變電站箱體兩側(cè)下部設有二個接地用M12螺栓，并有“ ”接地符號。2.2 礦用隔爆型干式變壓器由移動變電站用干式變壓器與獨立的高、低壓出線盒和電纜引入裝置組成，不配高低壓開關，作為井下供、變電設備使用。器身部分與移動變電站用干式變壓器完全一致，箱殼主體與移動變電站用干式變壓器相同。2.2.1 干式變壓器箱殼兩端設有高、低壓出線盒，每個出線盒上各配有兩套電纜引入裝置。電纜引入裝置符合JB/T 426292 防爆電氣用橡套電纜引入裝

10、置。2.2.2 高壓出線盒與低壓出線盒之間設有電氣聯(lián)鎖，出線盒端蓋與出線盒之間設有電氣制鎖，以保證當出線盒蓋打開的狀態(tài)下，不能對變壓器送電。2.2.3 高壓出線盒側(cè)面設有緊急停止按鈕，可以緊急斷開變壓器上一級高壓電源。2.2.4 高、低壓出線盒內(nèi)套管相序排列如圖7。 面向高壓出線盒 面向低壓出線盒 高壓套管 低壓套管 無0相引出 有0相引出 B c b a c b a A C 接線座 接線座 接線座 0圖 72.3 產(chǎn)品標牌2.3.1 移動變電站移動變電站低壓側(cè)箱殼上有產(chǎn)品銘牌、電氣原理圖、隔爆型式“ExdI”標志、煤礦安全“MA”標志、“嚴禁帶電開蓋”等標牌，如圖8。產(chǎn)品銘牌上注明了安全標志

11、號和生產(chǎn)許可證號。2.3.2 干式變壓器干式變壓器低壓側(cè)箱殼上有產(chǎn)品銘牌、隔爆型式“ExdI” 標志、煤礦安全“MA” 標志，高低壓出線盒蓋板上有“嚴禁帶電開蓋”的警示標牌，標牌樣式如圖8。產(chǎn)品銘牌上注明了安全標志號和生產(chǎn)許可證號。礦用隔爆型移動變電站銘牌礦用隔爆型干式變壓器銘牌安全標志標牌防爆型式代號安全警示標牌三、變壓器的工作原理1單相變壓器原理圖如下圖所示：當變壓器一次繞組通入電流后，在鐵芯中產(chǎn)生主磁通，根據(jù)電磁感應定律在一、二次繞組中產(chǎn)生感應電動勢，如果二次繞組接有負載閉合，就有電流通過。如下圖所示：變壓器工作原理演示：1、變壓原理： U1/U2=N1/N2=Ku其中：U1一次繞組電壓； U2二次繞組電壓； Ku變壓比。可見只要