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(yáng) 2015-7-28目 錄一、井下變壓器的類(lèi)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(lèi)型礦用隔爆型移動(dòng)變電站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)移動(dòng)變電站），是一種煤礦井下供、變電設(shè)備，由移動(dòng)變電站用干式變壓器、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)（或高壓真空開(kāi)關(guān)）、低壓饋電開(kāi)關(guān)（或低壓保護(hù)箱）和高壓電纜連接器（視高壓開(kāi)關(guān)實(shí)際結(jié)構(gòu)）等四個(gè)部分組合而成的移動(dòng)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(kāi)關(guān)而獨(dú)立使用的隔爆型干式變壓器。1.1 礦用隔爆型移動(dòng)變電站型號(hào)及含義KBSGZY / 額定輸入電壓，6或10kV額定容量，kVA移動(dòng)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(chē)高壓進(jìn)線嘴低壓出線嘴高壓繞組調(diào)壓分接盒 高壓隔爆開(kāi)關(guān)箱 低壓隔爆開(kāi)關(guān)箱 1.2 礦用隔爆型干式變壓器型號(hào)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(dòng)變電站2.1.1 組成移動(dòng)變電站的高壓開(kāi)關(guān)、干式變壓器和低壓開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)的引入裝置，引入到高壓開(kāi)關(guān)；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(kāi)關(guān)與變壓器連接法蘭尺寸，低壓開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)和低壓開(kāi)關(guān)高壓開(kāi)關(guān)有高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)和高壓真空開(kāi)關(guān)兩種；高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)與低壓饋電開(kāi)關(guān)配套使用；而高壓真空開(kāi)關(guān)與低壓電源保護(hù)箱配套使用。高壓真空開(kāi)關(guān)、低壓饋電開(kāi)關(guān)和低壓電源保護(hù)箱具有漏電、過(guò)載、短路、斷相、過(guò)電壓和失壓等保護(hù)功能。2.1.2.1 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)使用操作手柄進(jìn)行手動(dòng)合閘或分閘。與其配套的低壓饋電開(kāi)關(guān)上設(shè)有復(fù)位、自檢、試驗(yàn)、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(kāi)關(guān)具有隔離開(kāi)關(guān)和真空斷路器，真空斷

4、路器同時(shí)具有電動(dòng)合閘和手動(dòng)合閘，面板上有復(fù)位、自檢、試驗(yàn)、分閘、合閘等按鈕和液晶顯示板。與其配套的低壓保護(hù)箱內(nèi)部不設(shè)斷路器，但有復(fù)位、自檢、試驗(yàn)等按鈕和液晶顯示板，將低壓運(yùn)行狀態(tài)反饋到高壓開(kāi)關(guān)上實(shí)現(xiàn)保護(hù)。2.1.2.3 移動(dòng)變電站的高、低壓開(kāi)關(guān)之間設(shè)有電氣連鎖。高壓開(kāi)關(guān)大蓋與高壓開(kāi)關(guān)箱體之間有電氣連鎖；低壓開(kāi)關(guān)箱與大蓋之間有機(jī)械連鎖，以保證高壓開(kāi)關(guān)和低壓開(kāi)關(guān)箱蓋未蓋嚴(yán)時(shí)不能進(jìn)行分合閘操作。2.1.2.4 移動(dòng)變電站電氣原理圖2.1.2.4.1 由高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、變壓器、低壓饋電開(kāi)關(guān)組成的礦用隔爆型移動(dòng)變電站電氣原理圖見(jiàn)圖3。圖 3 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)低壓饋電開(kāi)關(guān)電氣原理圖2.1.2.4.2 由高壓真空

5、開(kāi)關(guān)、變壓器、低壓電源保護(hù)箱組成的礦用隔爆型移動(dòng)變電站電氣原理圖見(jiàn)圖4。圖 4 高壓真空開(kāi)關(guān)低壓電源保護(hù)箱電氣原理圖2.1.3 移動(dòng)變電站用干式變壓器2.1.3.1 移動(dòng)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(dǎo)磁性能好，采用45°全斜多級(jí)接縫疊片方式。鐵心采用無(wú)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(jí)絕緣導(dǎo)線，聚酯亞胺、聚酰酰亞胺復(fù)合漆包線或Nomex絕緣紙包線，個(gè)別規(guī)格采用B級(jí)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(jí)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(dāng)需要改變高壓輸入分接電壓時(shí)，在確認(rèn)變壓器不帶電的狀態(tài)下，打開(kāi)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(shí)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(biāo)注。表 2電壓調(diào)整率聯(lián)接片位置對(duì)應(yīng)圖樣對(duì)應(yīng)輸入電壓 V6kV級(jí)產(chǎn)品10kV級(jí)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(dòng)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(dòng)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(shù)參數(shù)。在確認(rèn)變壓器不帶電狀態(tài)下，打開(kāi)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(yīng)的輸出電壓。低壓分接線盒位置在外形圖中標(biāo)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(shí) 低壓d接693V或低壓d接400V時(shí) 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(guò)

8、熱保護(hù)在干式變壓器箱殼內(nèi)部上層空腔設(shè)有溫度監(jiān)視器件（常開(kāi)觸點(diǎn)溫控開(kāi)關(guān)），H級(jí)絕緣變壓器裝有125溫控開(kāi)關(guān)， B級(jí)絕緣變壓器裝有80溫控開(kāi)關(guān)。配高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)和低壓饋電開(kāi)關(guān)的移動(dòng)變電站溫控器控制線引入到低壓饋電開(kāi)關(guān)箱，末端可接127V, 0.3A的聲音報(bào)警器（用戶自備）；配高壓真空開(kāi)關(guān)和低壓電源保護(hù)箱的移動(dòng)變電站，則將溫控器控制線引入到高壓真空開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)超溫保護(hù)。2.1.3.5 變壓器箱殼結(jié)構(gòu)移動(dòng)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(shè)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(shè)備 第二部分：隔

9、爆型“d” 標(biāo)準(zhǔn)。箱體兩個(gè)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(gè)吊拌，當(dāng)?shù)跗鹫麢C(jī)時(shí)必須同時(shí)使用。箱體下部配備有緣滾輪小車(chē)，軌距為 900mm或600mm。移動(dòng)變電站箱體兩側(cè)下部設(shè)有二個(gè)接地用M12螺栓，并有“ ”接地符號(hào)。2.2 礦用隔爆型干式變壓器由移動(dòng)變電站用干式變壓器與獨(dú)立的高、低壓出線盒和電纜引入裝置組成，不配高低壓開(kāi)關(guān)，作為井下供、變電設(shè)備使用。器身部分與移動(dòng)變電站用干式變壓器完全一致，箱殼主體與移動(dòng)變電站用干式變壓器相同。2.2.1 干式變壓器箱殼兩端設(shè)有高、低壓出線盒，每個(gè)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(shè)有電氣聯(lián)鎖，出線盒端蓋與出線盒之間設(shè)有電氣制鎖，以保證當(dāng)出線盒蓋打開(kāi)的狀態(tài)下，不能對(duì)變壓器送電。2.2.3 高壓出線盒側(cè)面設(shè)有緊急停止按鈕，可以緊急斷開(kāi)變壓器上一級(jí)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(wú)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(biāo)牌2.3.1 移動(dòng)變電站移動(dòng)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(biāo)志、煤礦安全“MA”標(biāo)志、“嚴(yán)禁帶電開(kāi)蓋”等標(biāo)牌，如圖8。產(chǎn)品銘牌上注明了安全標(biāo)志

11、號(hào)和生產(chǎn)許可證號(hào)。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(biāo)志、煤礦安全“MA” 標(biāo)志，高低壓出線盒蓋板上有“嚴(yán)禁帶電開(kāi)蓋”的警示標(biāo)牌，標(biāo)牌樣式如圖8。產(chǎn)品銘牌上注明了安全標(biāo)志號(hào)和生產(chǎn)許可證號(hào)。礦用隔爆型移動(dòng)變電站銘牌礦用隔爆型干式變壓器銘牌安全標(biāo)志標(biāo)牌防爆型式代號(hào)安全警示標(biāo)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(dāng)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(yīng)定律在一、二次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果二次繞組接有負(fù)載閉合，就有電流通過(guò)。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?？梢?jiàn)只要