国产矿用隔爆型移动变电站

第10章国产KBSGZY矿用隔爆型移动变电站

目前，国产矿用隔爆型移动变电站生产厂家较多，各有其特色。长沙顺特变压器厂、山西太原万鵬变压器公司（原太原变压器厂）、吉林省通化变压器厂是重点制造矿用隔爆型移动变电站的专业厂。长沙顺特变压器厂主持制定了《矿用隔爆型移动变电站》国家标准。目前国内生产的矿用隔爆型移动变电站容量达3150kV A，二次侧电压达3.45kV，是煤矿井下现代采煤作业的理想电源。

本文主要介绍北京朗威达科技发展有限公司生产的PBG1-10矿用高压真空配电装置、XBD1系列矿用隔爆型低压保护箱与国产隔爆干式变压器组成KBSGZY隔爆型移动变电站。

10.1 PBG1-630/10矿用隔爆型高压真空配电装置

1．概述

PBG1-630/10矿用隔爆型高压真空配电装置（简称10kV配电装置），适用于具有爆炸性危险气体及粉尘的矿井中，对煤矿井下10kV，50Hz，额定电流630A以下中性点不接地供电系统进行控制和保护。同时，PBG1-10与KBSG型干式变压器、XBD1系列低压保护箱组成10kV矿用隔爆型移动变电站。

（1）型号PBG1-630/10说明

P-配电装置；B-隔爆型；G-高压；1-设计序号；630-额定电流A；10-额定电压kV。

（2）主要特点

PBG1-630/10隔爆配装置分为A型（独立开关）和B型（移动变电站开关）两种形式。B型只是A型去掉后出线腔，其它结构完全一致。

具备电动合闸和手动储能的双重机构。独特的触头式隔离刀闸，负荷能力大。

采用微电脑综合保护系统，提高了整体供电的可靠性。在箱体门上可进行保护参数的整定。

兼容3150kV A及以下所有的隔爆型干式变压器，做为移动变电站的高压开关。

（3）使用条件及范围

海拔高度不超过1000m；

周围环境温度不高于+40℃，不低于-20℃；

空气的相对湿度不大于95%（25℃时）；

在无强烈颠簸和冲击振动的地方；

设备垂直的安装倾斜度不大于15º；

在无足以破坏金属和绝缘的腐蚀性气体及蒸汽的场所；

在无滴水和水浸的地方；

在有沼气及煤尘爆炸危险的环境中。

2．主要技术参数及规格（表10-1~表10-5）

表10-1 基本参数

表10-2 真空断路器性能

表10-3 工频耐压与冲击耐压

表10-4 综合保护器功能及参数

表10-5 过载保护电流—时间特性（反时限特性）

3．工作原理

1）电气原理

电气原理如图10-1所示。

（a）

（b）

图10-1 PBG1-630/10矿用隔爆型高压配电箱电气原理图

（a）PBG1-630/10电气原理图；（b）PBG1-630/10接线图

（1）当10kV电源接入线腔后，先合隔离开关，电压互感器PT得电后，可操作断路器合闸。操作隔离开关必须首先拧出锁定螺栓，以防止误操作造成断路器未分断时隔离开关带电拉开。同时，断路器处于合闸位置时，不能操作隔离开关，即具有机械闭锁。

（2）电压互感器PT二次输出AC100V交流电源，作为综合保护装置及断路器分闸、合闸驱动的工作电源。电源失压时，断路器失压电磁铁SQ处于释放状态，断路器跳闸或不能合闸。

（3）当配电装置投入运行后，GZBD型高压综合保护器对配电装置的线路电压、电流、分合状态及变压器内部温度进行动态监控和显示，对系统的过载、短路、断相、漏电、绝缘监视、过压、欠压、超温等故障以及低压侧反馈来的故障，通过驱动断路器上的脱扣器TQ 动作实现保护。综合保护器工作原理框图如图10-2所示。

图10-2 GZBD综合保护器工作原理框图

（4）通过配电型氧化锌压敏电阻实现对真空断路器的操作过电压保护，从而消除了普通压敏电阻的爆炸隐患。

2）合分闸操作程序

（1）隔离开关合闸。关闭高压配电箱前门，拧出锁定螺杆，解除机械闭锁。操作隔离开关手柄至“合闸”位置，通过观察窗察看隔离开关触头位置，确认可靠合闸后，再拧入锁定螺栓，使之进入合闸限位孔中，并旋入底部，使内部闭锁开关解除闭锁。

（2）送高压10kV电源，观察大门信息显示窗中分闸灯亮，确认kV表电压值，保证在允许范围，自检综保功能，整定相应参数，复位待机。

（3）低压保护箱XBD1显示应正确，同时进行保护自检，参数整定，确认复位待机。

（4）合闸

①逆时针操作储能手柄，经飞轮链条传动，通过手动合闸机构，反复2~3次，储能弹簧逐渐拉伸储能，过中后能量释放，推动机构主轴转动，其拐臂推动绝缘子，真空开关闭合，即可完成合闸。随着主轴转动合闸，分闸弹簧被拉伸和触头弹簧被压缩而储能，使连接机构过中后稳定下来，保持合闸位置。

②按电动合闸按钮，合闸接触器动作，合闸电动机起动，分合闸弹簧的动作过程同手动合闸，合闸接触器保持至完成合闸，合闸后信息显示窗中的合闸灯亮。辅助开关断开合闸电机回路，合闸电动机停止，防止重复起动储能。

（5）分闸

①按手动分断按钮，用外力直接驱动脱扣机构，断路器跳闸。

②按电分按钮或保护装置动作，跳闸电磁铁得电，冲杆提升制板；同时，失压脱扣电磁铁失电，冲杆撞击制板，脱扣制板转动，连接机构失去平衡，在分闸弹簧和触头弹簧的作用下，机构主轴转动，其拐臂带动绝缘子，拉开真空开关管，实现分闸。分闸后，3个绝缘子的螺钉紧靠在分闸缓冲器上，保持分闸位置。

4．保护装置整定

高压综合保护器的面板如图10-3所示。

图10-3 高压综合保护器面板图

数码综合保护器的操作与整定：

（1）电分按钮可实现开关快速继电分断。

（2）按下试验按钮不放，再按自检按钮，正常后复位，松开试验按钮，实现不停电保护功能自检。主要用于正常采煤等作业过程中进行保护自身检验，避免带故障运行。

（3）复位按钮除复位故障信号外，还用于整定值的记忆确认。

（4）自检按钮完成所有保护功能的循环检测，检测过程中，显示电流、电压、温度值为最大量程，复位后恢复正常。

（5）功能按钮

正常运行时，每按一次完成一种保护整定值的查询。

整定过程中进行整定内容的转换。

整定前与整定按钮组合进行密码解除。

（6）整定按钮正常运行时，按下不起作用（防止非专业人员进行整定），只有密码解除后才能进行相应内容的调整，调整时为单循环增加。“-”符号为关闭此功能，主要用于测试时使用。

（7）密码解除。自检正常后复位，连续按整定按钮X次，马上按功能按钮Y次，然后按整定按钮Z次。此时，密码灯（红）亮，即密码解除。整定结束，按复位按钮确认记忆，密码灯灭。否则，整定结果无效，保护仍执行上一次整定结果。

密码为出厂前软件设定，用户不能自行修改，密码附检验报告内。

（8）其他保护功能及显示

绿色发光二极管为故障延时起动显示，主要用于综保调试。

超温保护报警灯闪烁时，断路器不跳闸，显示无记忆功能，当变压器温度恢复正常时，超温报警解除。温度超过动作值时，超温灯常亮记忆。

合闸、分闸指示由断路器辅助接点转换，与保护器内部无关。

（9）液晶综合保护器的操作与整定（见图10-4）