环氧浇注干式变压器在煤矿井下应用

环氧浇注干式变压器在我国重要的工业部门中已有取代油浸变压器的趋势，但是在煤矿井下的应用还是一片空白。最近，兖州矿业（集团）公司机械制修厂和物资部研制出了KBSC-1250/6型矿用隔爆环氧浇注干式变压器。

这种矿用隔爆环氧浇注干式变压器是以环氧浇注干式变压器为器身，配以长圆形全波纹隔爆外壳。隔爆变压器器身的结构设计是以电磁设计计算为基础，从减少损耗、增强绝缘强度、降低温升的角度出发，为适应煤矿井下的巷道运输和停放，变压器的外形尺寸一定要尽可能地小，特别是高度方向的尺寸要降低，因此隔爆变压器器身的铁芯柱直径偏大，高、低压线圈的直径也相应改变。热稳定性是环氧浇注干式变压器在煤矿井下应用需解决的关键问题。他们采取了以下措施：严格控制环氧树脂的材料构成，选择H级环氧树脂材料，通过在其中添加适量的增韧剂、促进剂、固化剂和填料等配料，改善材料的导热性、机械性能和导电性能，使其热膨胀系数和绕线用的铜一致，避免浇注后的线圈因温度的变化而产生热应力，防止绕组的开裂、损坏；线圈采用高温真空压力一次浇注，充分去除水分，提高了线圈的绝缘性能和耐潮性能；铁芯和高、低压线圈之间及线圈内部都设计了气道，增大了线圈的散热面积，改善了冷却条件；长圆形全波纹外壳把隔爆变压器对外界的散热面积增大到最大限度，与国产同容量隔爆变压器外壳相比，散热面积增大20%左右，在热量最集中的顶部撒热面积则是传统产品的两倍以上，温升试验和在济宁二号煤矿井下3301工作面进行的工业性试验证实其冷却性能比同类产品的国产变压器优越。（李剑峰）

新型隔爆干式变压器壳体研制成功

最近，兖州矿业（集团）公司机械制修厂在分析比较国内外多种隔爆变压器体优缺点的基础上，研制出了一种新型的1250kVA矿用隔爆干式变压器壳体--椭圆形全波纹隔爆壳体。经查新，国内还没有此种类型的隔爆外壳，其机械强度和散热性能都比同类产品有较大提高，适应了当今隔爆变压器对外壳的发展要求。

随着煤矿供电系统的不断完善升级，隔爆型干式变压器作为井下的重要供电设备已得到广泛应用。隔爆壳体是矿用隔爆型干式变压器的主要防爆型式，不仅要具有一定的机械强度，还要有良好的冷却效果，其设计、制造水平直接影响到隔爆变压器的技术性能和使用寿命。新研制的这种全波纹隔爆外壳是由隔爆壳体、高压端盖及低压端盖三个部分组成的，其中的隔爆箱体箱壁由36节椭圆"U"形波纹焊接而成。该隔爆外壳具有以下两大优点：①机械性能好。隔爆外壳采用椭圆形全波纹结构，无应力集中区，受力比较均匀。而且，在隔爆外壳强度相对薄弱的地方加设了加强筋和加强角，两侧的法兰、箱壁成为一个坚固的整体，从而使隔爆外壳的机械强度得到加强。②散热性能好。散热面积是衡量变压器壳体散热能力的重要标志。该隔爆外壳的散热面积达22.5m2，比国内同容量的产品大25%。热量最集中的顶部为半圆形波纹板，其散热面积比目前普遍使用的圆弧板增加2～3倍。此外，椭圆形全波纹结构也加快了壳体内热量向周围散发。波纹板的成型与焊接是整个壳体制造的难点，他们采取特殊工艺防止成型时出现局部开裂、拉伤、扭曲等破坏，设计了专门的组对工装，并且严格按照焊接工艺参数控制组对尺寸，有效地确保了壳体的制作质量。（李剑峰）

110kV变电所继电保护技术改造

兖州矿业（集团）公司济宁二号煤矿将变电所110kV进出线及主变压器原来的继电保护系统改造成为先进的计算机保护系统，适应了现代化矿井生产的需要。

济二矿是该公司第一个采用110kV电压等级变电所供电的矿井，共有两回进线、三回出线，3台SFLT-12500/110主变压器，接线比较复杂。原有保护的问题是：由于均采用电磁式元件，接线复杂，元器件暴露在外，触点易氧化造成接触不良，使可靠性和灵敏度大为降低。维护困难；继电保护定值整定繁琐，精度低；盘面积大，检测监视复杂，经济性差。此项改造的目标是：在保证供电安全与保留原继电保护性能的前提下尽量简化接线。为了进一步提高继电保护的准确性和可靠性，需要增加三段过电流保护作为线路的后备保护，以便在PT断线的情况下及时投入；主变也增加了CT、PT断线保护。因此，他们采用了DFP-210型微机线路保护装置取代PXH-112X型高压线路继电保护四统一型保护装置。对双回路进出线的继电保护改造采取改变运行方式的方法，一路带电运行，一路停电进行改造。先改造备用回路，试验合格投入运行后再改造另一回路。改造前后的效果对比如下：动作速度由一般稍慢变为较快；由获得高灵敏度选择性及防止误动作较难变为容易获得各种特性；由自动更改定值难度较大变得比较容易；原先对输入波形异常的反应不灵敏故不容易误动，现在需要模拟及数字滤波，处理不好可能造成误动；能够与变电所其它设备实现可靠的结合，不会影响变电所的正常运行，提高了运行的经济性。（李剑峰）

矿用干式成套组合变电装置诞生

由兖州矿业（集团）公司南屯煤矿和中煤工程设计咨询集团武汉设计研究院联合研制的ZBK型矿用干式成套组合变电装置，最近通过了中煤建设集团公司组织的专家技术鉴定。

这种装置是由矿用变压器柜、矿用高压开关设备、矿用低压开关设备三个部分组成的。高、低压开关设备均装有总开关、分置开关之间的纵向和横向选择性漏电保护，确保了供电系统的安全可靠运行，并且具有容量大、体积小、损耗低等特点，可以取代目前在煤矿井下广泛使用的油浸式变压器，彻底地避免了由变压器引起的火灾事故。经过煤矿井下使用现场的实践验证，此项研究成果主要适用于煤矿井下的井底车场、总进风巷道或者其它要求使用矿用一般型变压器产品的场所，作为10kV以下三相交流中性点不接地供电系统中的高低压变电成套装置使用，具有良好的使用价值和广泛的推广价值。（李剑峰）

分布式变电站微机监测管理系统诞生

最近，山东科技大学和兖州矿业（集团）公司济宁二号煤矿针对煤炭行业变电所的运行状况，研究出了一种分布式变电站微机监测管理系统，对于安全生产和科学管理有着重要的意义。

分布式控制系统（DCS）是基于计算机技术、控制技术、通信技术和图形显示技术（即4C技术），通过某种通信网络将分布在工业现场的控制站（分站）、检测站、控制管理站、工程师站联系起来，共同完成分散控制和集中操作、管理的综合控制系统。分布式微机网络是近几年来微机技术与通信技术相互渗透迅速发展起来的一门新技术，集中了当代计算机硬件、软件和通信技术的发展成果，具有良好的可塑性。由于硬件结构简单、操作使用方便、易于扩展和维修，用户可以根据不同的需求来选择系统。济宁二号煤矿110kV变电所系统庞大，采用双回路电源。室外110kV采用双母线联络和专用旁路母线，有2路110kV出线去济宁三号煤矿，3台12500kVA主变压器承担全矿负荷。110kV设有线路保护、平行线路保护、距离保护、母线母差保护等继电保护，主变压器有过负荷、复合电压电流、轻重瓦斯、纵差、零序方向等继电保护。6kV馈出线俊采用二段式保护6kV室设有43台高压柜，其中有6台进线柜、4台联络柜、1台避雷器柜32台馈出线柜，母线采用小、双母线分段。该分布式变电站微机监测管理系统具有以下功能：检测110kV二回路进线、济宁三号煤矿2路出线及每台主变压器的电流、电压、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、峰谷电量及功率因数；6kV室各个分盘的电流、电压、电量；模拟量越限报警及事件顺序记录；开关分合指示、事故跳闸性质指示、模拟图显示等。（李剑峰）