井下移动变电站常见问题与对策分析

井下移动变电站常见问题与对策分析

何志娟

天地（常州）自动化股份有限公司 江苏 常州 213000

摘要：作为井下高效采矿的关键电力供应保障，移动变电站的运行质量好坏直接影响到整个矿井作业的效率和经济效益。在当前矿井建设施工进程不断加快的背景下，如何有效避免和降低移动变电站常见故障发生率是提升移动变电站整体性能与使用效果的关键内容之一，对矿井生产过程中经常出现的移动变电站的故障种类、成因和应对策略进行深入的总结和分析，确保在故障发生时能够迅速且高效地作出反应，为矿井的持续和高效生产打下坚实的基础。鉴于此，本文主要分析井下移动变电站常见问题与对策。

关键词：井下移动变电站；问题；对策

1、引言

随着我国煤矿产业的持续进步，井下的开采量也在不断上升，这对采矿设备提出了更为严格的标准。作为煤矿开采的主要工具之一，移动变电站能够有效提升采煤工作效率。在矿井的开采活动中，移动变电站扮演着关键的电力供应保障角色，其运行的品质直接决定了矿井作业的整体效益和效率。为了保证井下移动变电站能够正常运作，必须要采取一定的维护管理方案，提高移动变电站的稳定性和可靠性。

2、概述

随着回采工作面的机械化和电气化水平不断提升，综合机械化采区的用电量也随之增加。为了缩短供电距离，减少电压下降和电能损失，并确保供电质量，选择使用移动变电站是最优选择。

移动变电站是由矿用隔爆型干式变压器、矿用隔爆型高压负荷开关以及矿用隔爆型低压智能开关等多个部分构成的。在煤矿井下安装时采用移变和隔离开关相结合的方式对电动机及电气设备实现保护与控制功能。当三相电源线连接到接线腔时，它会通过高压开关为干式变压器供电，并采用电磁感应技术将电源电压转化为动力设备所需的电压。

移动变电站的优势包括：首先，在实际操作中，它能与井下的工作区域保持一个150-500m的距离，这有助于最大程度地减少实际供电过程中可能出现的负面效应；其次，在已经铺设好的轨道上，可以自由地进行移动，这为具体的操作提供了便利，因此无需为特定的变电站硐室进行额外建设；再者，通过紧凑地配置低压开关、变压装置和高压开关，不仅可以显著降低接线的数量，还能在减少占地面积的同时进行必要的维护工作；最后，当采用空气自冷干式变压装置时，不仅可以实现良好的隔爆效果，还能显著降低设备的工作温度。显然，移动变电站在实际操作中也有其局限性。

3、移动变电站工作原理

电磁感应原理构成了移动变电站变压器工作的核心理念，其核心思想是：将两个或更多相互绝缘的线圈套在同一铁芯柱上，这样，尽管它们之间没有电连接，但可以实现磁场的互相耦合。在这种情况下，当高压侧流经规定的三相电流时，线圈产生的感应电流会在铁芯内部形成一个变磁场。这个磁场的频率与外部施加的电压是完全匹配的。根据电磁感应定律，交变磁场在不同的线圈中会产生一致的电势，而在低压线圈中产生电势后，就可以为负载提供电力。

在实际操作过程中，一旦隔离开关合闸，高压开关的电压互感装置（PT）的二次侧会持续输出100 V的电压作为系统的控制电压，为整个系统供电，确保高压开关能够正常工作。另外，当低压保护箱开始运行后，PLC系统在正式投入使用之前，必须对该低压保护系统进行全面的自我检查。

4、井下移动变电站常见问题与对策分析

4.1、干式变压装置故障解决

常见故障问题主要有:①多数煤矿井下作业环境非常复杂和恶劣，移动变电站处于井下工作状态，很容易受井下不良环境影响，比如设备经过长时间运行之后，内部干式变压装置，外壳以及其他部件都会受温度和湿度因素影响而逐渐出现锈蚀的情况，如果没有及时解决，很容易给变电站的性能发挥造成一定程度上的影响。②现阶段煤矿企业应用中一些移动变电站的材料比较差，比如外壳固定地脚和铁芯下轭处的材料厚度只有4~5mm，它的性能质量并不能满足移动变电站特定的运行需要，当受到外界作用力的作用，对变电站进行输送，放置和安装操作，很容易产生铁芯变形，位移等现象，造成变电站作用性能发挥大打折扣。

为解决锈蚀问题，根据实际情况在干式变压装置中放入干燥剂，以达到吸水效果。具体使用时，在移动变电站不接电的前提下，干燥剂置于干式变压装置的位置上，并根据实际情况对干燥剂的摆放时间进行调控。保证干燥剂拿出时间先于变电站接电作业。如果在煤矿作业中使用了超过2年的变压装置，那么需要在变压装置内部的上下轭和铁芯柱位置涂上专门的防护漆，这样可以增强干式变压装置的抗腐蚀和耐高温性能。

对于铁芯位移，形变的求解，可根据实际情况更换铁芯下轭处地脚材质，并根据实际情况选用厚度大于10mm的钢材，本实用新型对原薄弱钢材进行了更换，进一步提高了移动变电站的强度和刚性，同时避免了相关操作过程中受到外力的影响出现形变的情况。

4.2、高压开关故障及排除方法

一、问题的提出高压开关的显示屏没有故障，只是合闸按钮后显示出合闸故障。面对这一问题可检查隔离开关打位闭锁按钮有没有弹开，闭锁按钮没有弹开就会造成充电不完全，永磁断路器无法正常合闸。检查控制装置的运行电压的同时检查电容，具体办法是取出电容后上下抖动，如有声响，说明电容有破损。

二、高压开关的合闸问题。该问题极有可能由于永磁短路装置合闸磁刚性有接触不良而引起。这时可在一定程度上加以规范，而不宜过多调整，以免由于行程不能满足使用需要而出现较大亏损。实际调整时需旋转螺母的半扣，调整结束后若仍不能关闭，需适时更换短断路装置。

三、高压开关指示无问题，而实际运行时有不能合闸运行的现象，这时可及时查线，如无问题则重新检查断路器保护器完好程度。

4.3、低压开关故障及排除方法

一、当隔离开关送出电源时，低压侧显示屏上没有显示，首先检查100V控制电源正常，如果没有100V则100V工作电源失灵，排除的办法是大修高压侧和低压侧的信号线，或者更换开关电源。如有100V时，对这种情况即需对连线及熔断器进行全面的检查。

二、按下漏电按钮，保护器不起作用。究其原因，主要是由于保护箱内漏电按钮破损或线路故障以及辅助接地没有接好等因素造成的。处理方法：大修漏电按钮及继电器；根据需要接上辅助接地。均没有问题重新查看设定漏电延时的设定时间，按下按钮需要大于漏电延时。

三、开关合闸时电压指示异常。这一问题与采样板和电压互感器有损坏的情况有关。针对这种情况，可对采样板或者电压互感器进行适时检测，并对受损形成进行及时替换。

四、过载，短路和漏电时保护工作异常，分析其原因：是低压综合保护器失灵。排除方法：对低压保护器对应的线路进行检修并更换保护器。

5、结束语

移动变电站作为煤矿开采活动的关键能源，其运营直接影响到煤矿开采的效率和品质。针对这种情况，我们需要严格控制移动变电站中出现的故障问题，并在对其进行科学的防范的同时，综合运用以上措施对移动变电站中所出现的问题进行有效的解决，从而为移动变电站的稳定和高效供电提供了保证。

参考文献：

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