煤礦機電設備講義(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 。 S 系列低損耗電力變壓器,是全國統一設計的新型低損耗節能產品。其結構與傳統的電力變壓器基本相同,但有如下特點:(1) 鐵心：鐵心選用高導磁晶粒取向冷軋硅鋼片。鐵心為心式鐵心,且為全斜接縫疊積式,其鐵心柱為多級階梯的圓截面,鐵軛與鐵心為等截面。(2) 繞組：采用瓦楞油道,不浸漆工藝,環氧帶綁扎。繞組均為同心式線圈。根據容量結構的需要,高、低壓繞組可用圓筒式線圈、螺旋式線圈或連續式線圈結構。高壓繞組具有對應分接電壓要求的抽頭引至分接開關上,開關安裝在箱蓋上,且需切斷電源后方可變換分接電壓。(3) 安全保護裝置。根據變壓器容量的不同裝有氣體繼電器（防爆口）或壓力釋放裝置。(4) 油保護裝置。變壓器均裝有儲油柜,其一端裝有油位計,表示變壓器投入運行時,相當于油溫為30℃、20℃、40℃三個油面標志。變壓器(帶充氮保護的除外)儲油柜上應加裝帶油封的吸濕器。(5) 油溫測量裝置。變壓器裝有玻璃溫度計的管座 , 管座設在油箱的頂部,伸入油內120177。l0mm。一千到一千六KVA的變壓器裝有戶外式信號溫度計。(6) 變壓器油箱及附件。變壓器一般不供給小車。油箱的下部壁上裝有油樣活門,變壓器油箱底部應有排油裝置。套管接線端子連接處,在空氣中對空氣的溫升不大于50℃,在油中對油的溫升不大于15℃。變壓器油箱下部裝有足夠大的放油閥。( 二) 礦用隔爆型千式變壓器 干式變壓器具有下述明顯特點:沒有火災和爆炸危險。不存在變壓器油老化的問題,因而維護檢修工作量大為減少。附屬部件簡單,沒有儲油柜、安全氣道和油門等部件及密封問題,且體積小、重量輕。 常用的礦用隔爆干式變壓器有照明、電鉆用和動力用三種,其技術數據見表 27和表28。KSG 型礦用隔爆干式照明變壓器 這種變壓器用于易燃或有爆炸危險的礦井中, 使用B級絕緣,可長期在各部分溫升為80℃以下的條件下運行。它可將380V或660V電壓降為127V,作為井下照明、信號或手持電鉆的電源變壓器。 KBSG型礦用防爆干式變壓器KBSG30~1250/6型變壓器用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的礦井中,作為煤礦井下綜合機械化采掘設備的變配電設備。KBSGZY型礦用防爆干式移動變電站 KBSGZY80∽1250/6型變電站,用于有瓦斯和煤塵并有爆炸危險的礦井中,作為礦井綜合機械化采掘設備的配電裝置。其型號含義為 :K 礦用。B 防爆。S三相。 G干式。Z組合。Y 移動。 移動變電站由三部分組成:(1) 隔爆型高壓負荷開關箱。此部分設有觀察孔、急停按鈕和安全聯鎖按鈕組成的聯鎖保護裝置。(2) 隔爆型低壓饋電開關箱。此部分設有空氣、真空管式兩種斷路器,它們均有檢漏、過載、短路、欠電壓、延時等保護性能,另外還具有電壓、電流、漏電指示及變壓器溫度保護裝置。(3) 隔爆型干式變壓器。其絕緣材料耐溫等級為B級或H級,冷卻方式為空氣自冷。3兩種礦用干式變壓器可跟據需要接成星型或三角型以適應兩種電壓。第三節 變壓器的選擇變壓器選擇包括變壓器的容量、臺數、型號、相數、電壓比、冷卻方式和使用環境等內容。在選擇變壓器容量之前,必須首先統計出變壓器總的供電功率。計算出變電所內變壓器所需供電的總容量(計算容量),然后再根據變壓器容量和臺數的選擇原則及變壓器的使用環境等其他條件,選擇所需變壓器。一、變電所變壓器容量的計算(一)、地面變電所主要變壓器容量的計算 ST=KC（KdC1∑PN1/cosφWm1+KdC2∑PN2/cosφWm2+…+ KdCi∑PNi/cosφWmi）KVA KC重和系數，∽ KdCi∑PNi/cosφWmi一組用電設備的計算容量∑PN一組用電設備額定功率之和（不算備用）KdC各組用電設備的需用系數變壓器的計算容量也可根據下式近似估算 :（二）、采區變電所變壓器的計算ST=（kckde∑PN）/cosφWm KVA或 ：ST= ∑PN KVA（）二、變壓器的選擇(一) 變壓器額定容量和臺數選擇的原則(1) 變壓器額定容量選擇。根據變電所變壓器的計算容量及電網的電壓等級,由變壓器技術數據查選,使所選的變壓器額定容量滿足全部用電負荷的需要,即向SN≥ST 。SN為變壓器的額定容量,ST為變電所變壓器的計算容量。(2) 變壓器的經常負荷。對小型地面變電所,應大于變壓器額定容量的60%。 對于礦區或大中型礦井的地面變電所 , 應大于變壓器額定容量的 75% 。(3) 地面變電所一般選取兩臺變壓器。在井下中央變電所,當有一類負荷時,至少選兩 臺。采區變電所通常選用一臺變壓器,若總容量較大時,可選用兩臺或多臺變壓器。(二) 變壓器類型的選擇變壓器類型的選擇,應根據使用環境、冷卻方式、經濟合理性等要求綜合考慮。對地面供、配電用的電力變壓器,由于均安置在室外,一般選取油浸式變壓器 ,油浸式變壓器規格齊全、適用面廣、價格低廉、冷卻與絕緣性能好,可選用SLSFLSS9型等低損耗電力變壓器。在煤礦井下供低壓動力用的必須用礦用一般型變壓器 。 供采區照明和煤電鉆用的必須選用隔爆干式變壓器 , 如 KBSG型。(三) 變壓器的相數和電壓比的選擇由于動力供電采用三相制,所以一般中、小容量的變壓器以選用三相變壓器為宜。特大容量的變壓器, 宜選用三臺單相變壓器組成三相變壓器組來供電。 電壓比選擇要根據使用場所的高壓、低壓電網額定電壓確定。三、采區變壓器選擇舉例某采區變電所供電負荷見統計表 211 。試問該采區變電所應選用哪種型號變壓器及所需主壓器的臺數 ?變壓器的計算容量為:ST=（kckde∑PN）/cosφWm 查表 24 取 kde=。cosφWm =。kc=1 。 礦用變壓器的型號可查產品樣本。根據以上計算,該采區總的供電容量不大,故選取一臺額定容量為315kVA, 電壓比為6/,型號為 KS7315/6型的動力變壓器。第四節 變壓器的訂貨、驗收與管理一、訂貨訂購變壓器除需提出型號外,還需寫明額定容量、高低壓側的額定電壓、高低壓繞組接線方式、阻抗電壓百分比、使用環境 (戶內或戶外)、是否要小車及其輪距是多少等。對于1800kVA以上的變壓器還要提出高壓抽頭百分比。電力變壓器的計量單位是 kVA/臺。二、驗收與保管保養(一) 入庫驗收變壓器在人庫時,物資管理人員一般應檢查產品的外觀,有技術力量的對其性能也應進行測定。目前物資部門的驗收有以下幾方面 :(1) 按裝箱清單進行核點驗收,不得短缺。(2) 每臺變壓器應附有全套的 (包括標準組件) 安裝使用說明書、產品合格證明書、出廠試驗記錄、產品外形尺寸圖 (根據情況供給) 、產品拆卸零件一覽表、備件一覽表和裝箱清單。(3) 變壓器不應有機械損傷,箱蓋螺栓應完整無缺, 密封襯墊要良好,無滲油現象,油管不應有壓扁跡象。(4) 變壓器外表漆層應光潔,色調均勻一致。不應存在油漆流痕、氣泡、脫皮、銹蝕等現象。(5) 瓷套管不應有破裂或有超出規定范圍的缺陷。(6) 對變壓器的絕緣性能檢查,可用兆歐表測量高低壓線圈之間及線圈與外殼之間的絕緣電阻,絕緣電阻一般不作具體規定,可和出廠時測定的數據相比較, 如有明顯下降時,就需要對其他試驗項目進行全部檢查,最后方能判斷絕緣的好壞。(二) 保管保養(1) 戶外使用的大型變壓器,若因庫房面積所限,不能進庫保管時,可在露天保管,但要嚴加遮蓋。戶內使用的變壓器則必須存放在干燥通風的庫房內,庫房溫度在35℃以下,相對濕度在80%以下。(2) 變壓器不宜與酸、堿、蓄電池、化學藥品、有害于絕緣的氣體混合儲存,并應防止煤粉侵入庫內。(3) 油浸變壓器遇火易燃,應遠離火源,并須加強消防安全。(4) 經常檢查變壓器是否漏油,防止油的老化。在保管期間,檢查所有悶頭襯墊,并擰緊螺栓,防止漏油。散熱器的孔眼應用悶頭緊密封閉,以免潮氣、雜物浸入。冷油器及油泵內的油應全部放盡,冷油器及油泵的全部進、出口法蘭均應用悶頭堵好。變壓器的充油式高壓套管應豎立在專用的架子上保管,以免漏油、滲油。裝有大型變壓器油的鐵桶應貯存在專用危險品庫房內, 并應防止漏油。若變壓器中的油面降至最低油位時, 應補加同一規格牌號、電氣性能合格的變壓器油。(5) 為防止金屬件生銹,在保管期間可在金屬件上涂上工業凡士林。如外殼漆皮發生脫落,為防止銹蝕應盡早涂刷相同顏色的油漆。一般變壓器的鐵心硅鋼片如有銹斑,可用砂紙或鋼刷將銹斑除盡,重新涂上絕緣漆。(6) 變壓器上積存的干燥灰塵,應用清潔的布或紙擦掉。如有含油質的灰塵,可用四氯化碳濃劑去擦,嚴禁用汽油、煤油、柴油擦洗,因它們能溶解變壓器的絕緣材料。(7) 為防止瓷套管受到撞擊而破損,可用麻包扎或圍以小塊木板保護。(8) 長期儲存的變壓器 , 應每季檢查一次。(9) 質量1t以下的變壓器,可以重疊碼垛,但其包裝材料的結構必須堅固,垛高以不超過3m為宜。質量在lt以上的變壓器宜平放,如露天存放,~。如在庫房內存放,可根據地面的防潮情況適當墊高,以便通風防潮。第三章 高壓電器第一節 概述一、 高壓電器的分類高壓電器根據其在電力系統中的作用可分為高壓開關電器、高壓保護電器測量電器等。高壓開關電器的主要用途是通過操作機構,接通或斷開高壓線路。它主要有高壓斷路器、高壓隔離開關、高壓負荷開關等。操作機構是驅動高壓開關合、分閘的機構,通常是獨立的裝置,與相應的高壓開關組裝在一起。操作機構一般有手動式、電磁式、電動機、彈簧式、液壓式、氣動式和重錘式等七種。高壓保護電器的主要用途是當高壓線路中的電流超過一定數值、發生了短路故障或過電壓時,能自動斷開線路或限制短路電流和過電壓,從而保護線路設備。高壓保護電器主要有高壓熔斷器、限流電抗器及避雷器等。測量電器是通過變換電路中的電壓和電流,來測量高壓線路中電壓和電流的數值,或作繼電保護電路中繼電器的電源,它主要有電壓互感器和電流互感器、測量儀表、指示儀表等。