矿山电工学第五节 电力变压器和移动变电站

TCQ011124BJ(GB),0,第五节电力变压器和移动变电站,一、电力变压器低损耗电力变压器矿井地面适用的变压器主要为S系列的低损耗变压器。变压器是电力生产、使用过程中的主要耗能设备。、系列低损耗变压器即低损耗非晶合金配变压器是八十年代初期在美国发展起来的一种新型节能型变压器。非晶合金是一种与传统硅钢片结构完全不同的材料，具有低铁损、高导磁率、高电阻率等特性。当磁密相同时，低损变压器铁芯损耗只有传统硅钢片变压器损耗的。,TCQ011124BJ(GB),1,2.矿用动力变压器1）型号及含义如KSJ3-320/6即矿用三相旧系列油浸铜芯线变压器K矿用；D单相；S三相；J旧系列；G干式；C成型固体；L铝线；Z组合式；Y移动式；S7或S9低损耗；320额定容量（KVA）；6一次侧额定电压（V）,第五节电力变压器和移动变电站,TCQ011124BJ(GB),2,2.矿用动力变压器,2）KS7系列矿用低损耗动力变压器KS7系列变压器应用于无沼气、煤尘突出的煤矿井底车场及主要进风巷道。为适合矿井特殊工作场合，其结构与普通变压器不同点包括：（1）油箱采用低碳钢板，构造坚固，可承受0.1MPa内压力。（2）不设贮油柜，以防在矿井下碰撞发生事故。（3）油箱两侧有密封式高低压电缆接线盒磁套盒，盒下设有供电缆进出线的喇叭扣，低压出线盒旁装无载分接开关，供高压线圈分接头调整电压用。,TCQ011124BJ(GB),3,（4）油箱上设有注油用的注油塞，塞上设有通气孔以排出热空气及油中分解的甲烷产物用。（5）油箱下有拖撬及带边缘的钢轮，可在35以下斜角的倾斜巷道内运输。,2.矿用动力变压器,TCQ011124BJ(GB),4,3.矿用隔爆干式变压器,与油浸式变压器相比其优点在于：（1）没有火灾和爆炸危险。（2）不存在变压器油老化问题，维护检修工作量大大减小。（3）附属部件简单，体积小，重量轻。,TCQ011124BJ(GB),5,1)KSG-2.5、4.0/0.66型矿用隔爆型干式变压器KSG-2.5、4.0/0.66型矿用隔爆型干式变压器适用于煤矿井下有沼气和煤尘的爆炸危险场所，在交流50Hz，电压380V或660V的供电线路中为矿用煤电钻、井下照明或信号提供127(或133V)电源。,3.矿用隔爆干式变压器,TCQ011124BJ(GB),6,2）KSGB型矿用隔爆干式变压器,3.矿用隔爆干式变压器,TCQ011124BJ(GB),7,本系列产品用于有甲烷混合气体，煤尘等有爆炸危险的矿井中，将6、10KV电源转换成400（380）、693（660）、1200（1140）、3450（3300）V煤矿井下所需的低压电压。KSGB型产品外壳为长方形，箱体两侧为瓦楞型，上部为圆弧形，有上开盖式和两边开盖式两种结构，具有强度高，温升低，散热性好，易于维修等优点。变压器两端设有两个独立的高、低压隔爆接线腔，腔内装有高低压套管，供相应的电缆引线用，接线腔分别通过隔爆法兰面与高低压开关相连。,2）KSGB型矿用隔爆干式变压器,TCQ011124BJ(GB),8,该系列产品具有下列优点：铁心选用优质低损耗硅钢片，空载损耗低，空载电流小，噪音低。采用H级绝缘材料及先进的绝缘结构，热稳定性好，可在高温180度下持续满负荷运行。器身经过多次特殊绝缘处理，具有良好的防潮性能。,2）KSGB型矿用隔爆干式变压器,TCQ011124BJ(GB),9,变压器高压侧绕组设有额定电压的-4%、-8%或5的调压分接抽头，便于将低压侧的电压调节为适当值。断开高压电源后，改变分接盒中连接片的位置，即可进行电压调整。另外通过改变低压侧的接线方式Y接线时，电压相应下降为原电压的倍。,2）KSGB型矿用隔爆干式变压器,TCQ011124BJ(GB),10,变压器分抽头的调整,由于供电网络的线路传输中的电压存在损失等因素，使得电能在到达负荷端的时候，电压常常满足不了要求，这时候，如果是带有分抽头的变压器，就可以通过调节变压器的分抽头来调节电压，使电压达到用户的使用要求。要弄清楚变压器的分抽头的调整方式，首先应了解带有分抽头的变压器的结构。,TCQ011124BJ(GB),11,如左图为一带有分抽头的变压器结构图。可以看出，分抽头是位于高压侧。对于升压变压器，分抽头侧在输出侧；对降压变压器，分抽头侧在受电侧。一般说的变压器的一次侧、二次侧额定电压，是对应额定变比的电压值。当改变分抽头时，变压器的实际变比发生变化，则输入输出电压的关系也发生变化。,变压器分抽头的调整,TCQ011124BJ(GB),12,变压器的分抽头的标识值+5或-5，意思即在高压额定电压（也即额定变比值）上增加5或减小5。对升压变压器，分抽头在+5，则输出电压增加5。对降压变压器分抽头在+5，则输出电压是增加5还是降低5？答案：降低5作业：P72习题28,变压器分抽头的调整,TCQ011124BJ(GB),13,例：一变压器，35/6.3kV额定变比，抽头每级差2.5，共7级。如果变压器的额定变比下输出电压为6kV，则应选择分抽头为：1.额定变比：35/6.35.556，输出电压由6.3kV降至6kV，则此时变压器输入电压为VN16X5.55633.34kV。在33.34kV输入电压下，输出电压为6.3kV则变比应为：5.29变比变化程度（5.29-5.556）/5.556-4.78%选择分抽头为5,变压器分抽头的调整,TCQ011124BJ(GB),14,二、移动变电站,KSGZY型矿用隔爆型移动变电站是一种可移动的成套供、变电装置，它适用于有甲烷混合气体和煤尘等有爆炸危险的矿井中，将6、10KV电源转换成400（380）、693（660）、1200（1140）、3450（3300）V煤矿井下所需的低压电源。,TCQ011124BJ(GB),15,KSGZY型由一台FB-6矿用隔爆型高压负荷开关、一台KSGB隔爆型干式变压器、一台DZKD隔爆型低压馈电开关三部分组成。具有漏电，漏电闭锁、过载、短路、欠电等保护性能。移动变电站除具备矿用隔爆干式变压器相同的性能外，还有以下三种保护方法供用户选择。（1）当移动变电站低压供电发生过载、短路、漏电、等故障时，靠切断低压侧开关实现保护、高压侧负荷开关基本上只作为隔离开关。,二、移动变电站,TCQ011124BJ(GB),16,（2）高压负荷开关带过载、短路等保护，低压侧配置低压馈电开关。（3）当移动变电站低压供电发生过载、短路、漏电（包括移动变电站干式变压器故障）蹦故障都反馈到高压侧，靠切断高压真空配电装置来实现保护，低压侧安装配电保护器箱。,二、移动变电站,TCQ011124BJ(GB),17,第六节矿用电缆,煤矿井下常用动力电缆包括：铠装电缆橡套电缆塑料电缆铠装电缆主要在井筒和巷道中作井下输电干线向固定设备供电用。橡套电缆主要在采掘工作面供移动机械连线用。,TCQ011124BJ(GB),18,一、铠装电缆,基本结构1）铜或铝线绕制的主芯线，三个截面较大的芯线用来输送三相电能。2）浸油绝缘纸构成的相间绝缘。3）黄麻填料。4）统包绝缘纸，增加相对地绝缘。5）铅包层，防止潮气进入纸绝缘降低绝缘。6）纸衬垫，保护包层不受空气和水的腐蚀。7）黄麻保护层，避免铠装与包层摩擦使包层损坏。8）钢丝或钢带铠装，以承受机械力增强电缆强度。,TCQ011124BJ(GB),19,主芯线相绝缘层填料绝缘层铅包层衬垫保护层铠装,一、铠装电缆,TCQ011124BJ(GB),20,2.型号及使用场所,TCQ011124BJ(GB),21,电力电缆各型号中符号含义T铜(一般省略，不写进型号)；L铝；Z纸绝缘；Q铅包；P普通纸绝缘；D不滴流；V聚氯乙烯绝缘或护套；YJ交联聚氯乙烯绝缘；20/22钢带铠装；30/32细钢丝铠装；50/42粗钢丝铠装；,2.型号及使用场所,TCQ011124BJ(GB),22,二、橡套电缆,普通橡套电缆矿用普通橡套电缆芯线有4、6、7、8、11不等，其中3根为三相动力芯线，1根为接地线，其余芯线作控制线。如图中1动力芯线；2绝缘层；3护套4、填充,TCQ011124BJ(GB),23,根据橡套护套的材料的不同，橡套电缆分为可燃型，非延燃型和加强型三种。可染型护套为易燃的天然橡胶，起绝缘和抗摩擦、防腐作用。非延燃型护套为氯丁橡胶，除普通橡胶作用外，还有在燃烧时使火焰于空气隔绝，不使火势蔓延，使用沼气煤尘爆炸危险场所使用。,二、橡套电缆,TCQ011124BJ(GB),24,矿用橡套电缆的型号及使用场所,TCQ011124BJ(GB),25,橡套电缆各型号中符号含义：U矿用橡套电缆；G高压电缆；P屏蔽；SP双屏蔽；C采掘设备用；Q千伏级线路；Z电钻用；M矿灯用；F氯丁橡胶护套电缆。,二、橡套电缆,TCQ011124BJ(GB),26,2.屏蔽电缆井下较多使用的低压屏蔽电缆有4、7芯，高压屏蔽电缆为UGSP型。屏蔽电缆是在普通电缆的基础上，经过加屏蔽层制成。在普通橡套电缆的动力芯线的护套外再包一层半导体屏蔽层；将4芯以上的电缆的相间衬垫改为导电橡胶；将4芯电缆的接地裸芯线作在导电橡胶中，从而是外围的导电橡胶与接地芯线联为一体。,二、橡套电缆,TCQ011124BJ(GB),27,2.屏蔽电缆,屏蔽原理：由于屏蔽电缆各屏蔽层都接地，因此当任一主芯线绝缘损坏时，首先通过屏蔽层直接接地造成接地故障。接地故障使检漏继电器动作，切断故障电源，从而防止严重的相间短路故障，又可防止漏电火花或短路电弧引起沼气煤尘的爆炸，保证了人身安全。,TCQ011124BJ(GB),28,TCQ011124BJ(GB),29,TCQ011124BJ(GB),30,三、塑料电缆,塑料电缆是一种使用非常广泛的新型电缆，其芯线绝缘和护套全部采用塑料制成，绝缘材料有聚氯乙稀和交联乙烯两种，交联乙烯有更好的耐热性，长期允许工作温度可以达到80。塑料电缆既有铠装电缆也有软电缆，其具有良好的电气性能，耐水、耐腐蚀、不延燃、敷设落差不受限制、制造工艺简单、重量轻、运输方便。,TCQ011124BJ(GB),31,TCQ011124BJ(GB),32,四、矿用电缆的敷设,煤矿井下电缆使用量很大，井下工作环境恶劣，而井下的火灾、爆炸等恶性事故很多都是由于电气故障（漏电、短路、电火