礦用電力變壓器概述

　　礦用電力變壓器是專門為煤礦等礦山環(huán)境設(shè)計的電力設(shè)備，用于將高電壓轉(zhuǎn)換為適合礦山設(shè)備使用的低電壓，以滿足礦山生產(chǎn)過程中的電力需求。礦山環(huán)境復(fù)雜，存在瓦斯、煤塵爆炸危險以及潮濕、多塵、振動大等惡劣條件，因此礦用電力變壓器在設(shè)計和制造上具有特殊要求。

　　礦用電力變壓器的類型

　　按防爆類型分類

　　礦用隔爆型變壓器

　　原理：采用隔爆外殼將變壓器內(nèi)部的電氣元件和電路與外界環(huán)境隔離開來，即使內(nèi)部發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸，也能阻止爆炸火焰和高溫氣體傳播到外部，避免引發(fā)更大范圍的爆炸事故。

　　特點：具有較高的安全性和可靠性，適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的場所。其外殼通常由鋼板焊接而成，經(jīng)過嚴(yán)格的防爆性能測試。

　　礦用一般型變壓器

　　原理：不具備隔爆性能，但通過提高外殼的防護等級和采取其他安全措施，如加強絕緣、設(shè)置過流保護等，來保證在正常運行和規(guī)定的異常情況下不會點燃周圍的爆炸性混合物。

　　特點：適用于瓦斯、煤塵爆炸危險性較小的場所，如礦井地面變電所等。其結(jié)構(gòu)相對簡單，成本較低。

　　按冷卻方式分類

　　干式礦用變壓器

　　原理：依靠空氣自然冷卻或強制風(fēng)冷來散發(fā)變壓器運行過程中產(chǎn)生的熱量。

　　特點：無油，不存在油泄漏、火災(zāi)和爆炸等安全隱患，運行安全可靠;維護方便，無需定期進行油樣檢測和換油等工作;但散熱能力相對較弱，容量一般較小，適用于對防火要求較高、容量需求不大的礦山場所。

　　油浸式礦用變壓器

　　原理：將變壓器的鐵芯和繞組浸在變壓器油中，通過油的循環(huán)流動將熱量帶走，實現(xiàn)散熱。

　　特點：散熱性能好，容量可以做得較大，能夠滿足礦山大容量用電設(shè)備的需求;但存在油泄漏的風(fēng)險，可能引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故，需要采取嚴(yán)格的防火、防爆措施。

　　礦用電力變壓器的技術(shù)參數(shù)

　　額定容量

　　常見的額定容量有100kVA、200kVA、315kVA、500kVA、800kVA、1000kVA等。額定容量的大小應(yīng)根據(jù)礦山用電設(shè)備的總功率和負載特性來選擇，以確保變壓器能夠滿足礦山生產(chǎn)的用電需求。

　　額定電壓

　　高壓側(cè)額定電壓：通常有6kV、10kV等，用于接入礦山供電系統(tǒng)的高壓電網(wǎng)。

　　低壓側(cè)額定電壓：一般為0.4kV、0.69kV等，為礦山內(nèi)的各種用電設(shè)備提供合適的電壓。

　　聯(lián)結(jié)組標(biāo)號

　　常見的有Yyn0、Dyn11等。聯(lián)結(jié)組標(biāo)號決定了變壓器高、低壓繞組的連接方式以及線電壓的相位關(guān)系，不同的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號適用于不同的電力系統(tǒng)和負載特性。

　　阻抗電壓

　　一般在4% - 8%左右。阻抗電壓的大小影響著變壓器的短路電流大小、電壓調(diào)整率以及并列運行時的負載分配等性能。在礦山電力系統(tǒng)中，合理選擇阻抗電壓對于保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。

　　礦用電力變壓器的特殊要求

　　防爆性能

　　礦用電力變壓器必須符合相關(guān)防爆標(biāo)準(zhǔn)，如GB 3836系列標(biāo)準(zhǔn)。其外殼應(yīng)具有足夠的強度和密封性，能夠承受內(nèi)部爆炸產(chǎn)生的壓力，并防止爆炸火焰和高溫氣體傳播到外部。

　　防護等級

　　由于礦山環(huán)境潮濕、多塵，礦用電力變壓器的外殼應(yīng)具有較高的防護等級，一般要求達到IP54及以上。防護等級IP54表示能夠防止直徑大于1.0mm的固體異物進入殼內(nèi)，并能防止各個方向的濺水對設(shè)備造成有害影響。

　　耐潮性能

　　變壓器應(yīng)采用耐潮性能好的絕緣材料和制造工藝，以適應(yīng)礦山潮濕的環(huán)境。例如，繞組的絕緣應(yīng)采用耐潮的漆包線或絕緣紙，鐵芯應(yīng)進行防銹處理等。

　　抗振動性能

　　礦山設(shè)備運行過程中會產(chǎn)生較大的振動，礦用電力變壓器應(yīng)具有良好的抗振動性能，能夠承受一定的振動沖擊而不影響其正常運行。在設(shè)計和制造過程中，應(yīng)采取相應(yīng)的減振措施，如安裝減振墊等。

　　礦用電力變壓器的應(yīng)用場景

　　井下采掘工作面

　　為采煤機、掘進機、刮板輸送機等采掘設(shè)備提供電力。這些設(shè)備功率較大，對供電的可靠性和穩(wěn)定性要求較高，通常采用礦用隔爆型干式或油浸式變壓器進行供電。

　　井下運輸系統(tǒng)

　　為皮帶輸送機、電機車等運輸設(shè)備提供電力。運輸系統(tǒng)分布范圍廣，用電設(shè)備較多，需要根據(jù)實際情況合理布置礦用電力變壓器，以保證運輸設(shè)備的正常運行。

　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)

　　為通風(fēng)機提供電力。通風(fēng)機是礦井安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其供電必須可靠。礦用電力變壓器應(yīng)具備較高的過載能力和抗干擾能力，以確保通風(fēng)機在各種工況下都能正常運行。

　　礦井排水系統(tǒng)

　　為排水泵提供電力。排水泵在礦井排水過程中起著重要作用，特別是在雨季或礦井涌水量較大時，對供電的要求更為嚴(yán)格。礦用電力變壓器應(yīng)能夠滿足排水泵的啟動電流和運行功率需求。

　　礦用電力變壓器的選型要點

　　負載特性

　　了解礦山用電設(shè)備的類型、功率因數(shù)、啟動電流等負載特性，選擇合適容量和性能的變壓器。例如，對于啟動電流較大的設(shè)備，應(yīng)選擇容量稍大的變壓器，以避免變壓器過載運行。

　　環(huán)境條件

　　考慮礦山的環(huán)境溫度、濕度、海拔高度、瓦斯和煤塵濃度等因素。在高溫、高濕度或高海拔地區(qū)，需要選擇具有相應(yīng)防護等級和適應(yīng)能力的變壓器。

　　供電系統(tǒng)要求

　　根據(jù)礦山供電系統(tǒng)的電壓等級、頻率、聯(lián)結(jié)方式等要求，選擇與之匹配的變壓器。同時，要考慮變壓器與系統(tǒng)中其他設(shè)備的兼容性和協(xié)調(diào)性，如開關(guān)柜、保護裝置等。

　　礦用電力變壓器的維護與保養(yǎng)

　　定期檢查

　　定期對變壓器進行外觀檢查，查看外殼是否有變形、損傷，密封是否良好，有無滲漏油現(xiàn)象(對于油浸式變壓器)。同時，檢查變壓器的緊固件是否松動，確保變壓器的機械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

　　電氣性能測試

　　定期測量變壓器的絕緣電阻、直流電阻、接地電阻等電氣性能參數(shù)，與出廠值或歷史數(shù)據(jù)進行比較，判斷變壓器的絕緣狀況和電氣連接是否正常。如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時進行處理。

　　溫度監(jiān)測

　　安裝溫度監(jiān)測裝置，實時監(jiān)測變壓器的運行溫度。當(dāng)溫度超過規(guī)定值時，應(yīng)及時采取措施，如加強通風(fēng)散熱、降低負載等，以防止變壓器過熱損壞。

　　清潔保養(yǎng)

　　定期清理變壓器表面的灰塵和雜物，保持變壓器的散熱良好。對于干式變壓器，還應(yīng)注意清理通風(fēng)道內(nèi)的灰塵，確保通風(fēng)順暢。