防爆變壓器畢業(yè)論文

1、論文題目：隔爆變壓器的安裝工藝及故障排查 年 級：2011級院 系：機電工程與自動化學院學生姓名：指導老師： 2014年6月目 錄摘 要2Abstract3第一章 概述4一、隔爆變壓器特點及尺寸4二、主要用途及適用范圍4三、使用環(huán)境條件、型號意義及相關參數(shù)5第二章 結(jié)構(gòu)特征與工作原理7一、總體結(jié)構(gòu)71、礦用隔爆型移動變電站72、礦用隔爆型干式變壓器83、防爆型式、標志說明94、電壓等級9二、工作原理9第三章 隔爆變壓器的安裝10一、安裝條件及技術要求：10二、安裝程序方法及注意事項10三、運行前的檢查10四、運行前的試驗10五、使用和操作11第四章 隔爆變壓器的維護13一、使用前和使用中的安全

2、及防護13二、故障分析與處理13三、安裝保護裝置及事故處理13四、維護、保養(yǎng)13五、日常維護、保養(yǎng)程序13六、長期停放的維護和保養(yǎng)14第五章 運輸、貯存15一、吊裝、運輸注意事項15二、開箱及檢查15三、地面驗收15總 結(jié)16參考文獻17英語資料18中文翻譯19摘 要隔爆變壓器是一種可移動的成套供、變電裝置。用來改變交流電壓的大小，它適用于有甲烷混合氣體和煤塵等有爆炸危險的礦井中。將6KV,10KV電源轉(zhuǎn)換成400（380）、693（660）、1200（1140）、3450（3300）V煤礦井下所需的低壓電源。礦用變壓器外殼為全波紋，兩邊開蓋式和上開蓋式結(jié)構(gòu)，具有機械強度高、溫升低、散熱效果好

3、等優(yōu)點。鐵芯選用優(yōu)質(zhì)低損耗硅鋼片，空載損耗低、空載電流小、噪音低。采用H級絕緣材料及先進的絕緣結(jié)構(gòu)，熱穩(wěn)定性好，可在高溫下持續(xù)滿負荷運行。隔爆變壓器的安裝工藝就變成了一項重要的工作，它與隔爆變壓器的工作性能息息相關。因此，本文中所講的就是隔爆變壓器的安裝工藝，當然還有最為重要的隔爆變壓器的故障排除，他關系到生產(chǎn)供電的安全性。關鍵字：隔爆變壓器 安裝 故障排除AbstractFlameproof transformer is a complete supply, movable substation. Used to change the size of AC voltage, which is

4、 suitable for coal mine methane gas and coal dust mixed with explosion risk in. The 6KV, 10KV power into 400 (380), 693 (660), 1200 (1140), 3450 (3300) V coal mine low voltage power supply required. Mining transformer shell for whole corrugated, both open and open lid type structure, has the advanta

5、ges of high mechanical strength , low temperature rise , good radiating effect. The iron core is made of high quality low loss silicon steel sheet, low no-load loss, no-load current, low noise. The H class insulation material and advanced insulation structure, good thermal stability, continuous full

6、 load operation at high temperature.Vibration proof transformer installation process becomes a very important job, and it is closely related to the working performance of flameproof transformer. Therefore, the installation process in this paper is about the flameproof transformer, of course, the mos

7、t important troubleshooting proof transformer isolation, his relationship to the safety production of power supply.Keywords:  flameproof transformer Installation Troubleshooting 第一章 概述一、隔爆變壓器特點及尺寸1、 具備杰出的隔爆性能及足夠的機械強度。接受熱沖擊的能力很強，且具有很強的抗短路能力、過負載能力,和局部放電量小、低損耗、絕緣性能強等優(yōu)點。2、 對溫度、灰塵不敏感。3、 防火性能高、難燃燒、不會

8、產(chǎn)生有害的氣體、噪聲很低，并且不污染環(huán)境。4、 使用、維護方便。5、 產(chǎn)品執(zhí)行標準GB 3836.2-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第2部分：隔爆型“d”AQ 1043-2007 礦用產(chǎn)品安全標志標識Q/320903YWD001-2011 礦用隔爆型移動變電站GB 8286 -2005 礦用隔爆型移動變電站GB 3836.1-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第1部分：通用要求6、 技術特性見表1-1表1-1 主要技術參數(shù)額 定 容 量 kVA一次額定電壓6kV一次額定電壓10kV空 載 損 耗 W負 載 損 耗 W短 路 阻 抗 %空 載 電 流 %空 載 損 耗 W負 載 損 耗 W短

9、 路 阻 抗 %空 載 電 流 %5035055042.539068042.5100520920560105016071013002.080015002.020082015509501800250950180011002100315115021501.8130025001.84001300260015003000500152031001.5175035001.56301800368020004100800204045001.0230051001.2100023505400260061004.5125027506500310074001.01600335080000.83800850052000

10、380095004.50.6450097000.7250045001060055200108005.531505300125005.5610012800400061001400067000150006注：當負載損耗是145【絕緣耐熱等級為H時的參考溫度】時之值。若為其他絕緣耐熱的等級，則負載的損耗應校正到對應的參考溫度值。 二、主要用途及適用范圍隔爆變壓器用在有甲烷混合氣體和煤塵并且有爆炸危險的礦井之中，當作礦井運輸機、下泵站、采掘機之類的用電設備的配電裝置。適用于有色金屬礦、煤礦和隧道等的工程之中。三、使用環(huán)境條件、型號意義及相關參數(shù) 使用環(huán)境條件：1、 海拔不超過1000m ;2、 環(huán)境溫

11、度 最高氣溫：+40 ;最高月平均氣溫：+30 ;最高年平均氣溫：+20 ；最低氣溫：-5 ；3、 空氣相對濕度不超過95%(+25時) ；4、 在有甲烷混合氣體和煤塵，且有爆炸危險的礦井中 ；5、 沒有強烈震動、顛簸和與垂直面的傾斜度不超過15°的環(huán)境之中 ；6、 無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體和蒸汽 ；7、 無滴水的地方 ；8、 電源的波形近似于正弦波 ；9、 三相電源電壓近似對稱 。礦用隔爆類型型號組成及其代表意義見圖1-1K B S G Z Y / 電壓等級（KV） 額定容量（KVA） 移動變電站 組合式 干式 三相 隔爆 礦用圖1-1 礦用隔爆類型組合的移動變電站的型號組成

12、及其他代表的意義示例：一臺三相、空氣自冷式、銅導線、1000kVA、10kV級的礦用隔爆型組合移動變電站，該產(chǎn)品的型號為：KBSGZY-1000/10 。6kV級移動變電站用干式變壓器技術參數(shù)見表1-2表1-2 GB 82861996標準6kV級移動變電站用干式變壓器技術參數(shù)額定容量kVA額定電壓聯(lián)結(jié)組標號空載損耗W負載損耗W空載電流%短路阻抗%高壓kV低壓VUzUrUx506693/400Yy0Yd11400600341.203.8161006001 0001.003.8732009501 7002.50.853.9093151 200/6931 3002 3000.733.9335001

13、8003 30020.663.9456302 1004 00050.6354.9608002 3005 2001.55.50.655.4611 0002 7006 10060.615.9691 2501 200 Yy03 450 Yyn03 2007 2000.5765.9721 6003 9008 8006.50.556.4772 0004 50010 3000.5156.480注：負載損耗值和短路阻抗值為H級絕緣材料參考溫度145時值。第二章 結(jié)構(gòu)特征與工作原理一、總體結(jié)構(gòu)1、 礦用隔爆型移動變電站KBSGZY礦用隔爆式移動變電站包括：礦用隔爆型高壓開關組成、礦用隔爆型低壓開關、礦用隔爆型

14、干式變壓器，高、低壓開關與干式變壓器用螺栓連接。當卸下高、低壓開關時，并且分別裝上高 、低壓電纜的出線盒，就可以組成 KBSG 礦用隔爆型干式變壓器來使用， KBSG礦用隔爆型干式變壓器是由箱蓋、高壓引線、箱殼、鐵心裝配、絕緣裝配、鐵路軌道用小車和低壓引線等組成的。本論文主要介紹礦用隔爆型干式變壓器和高、低壓開關結(jié)構(gòu)及工作原理。圖2-1 礦用隔爆干式變壓器圖2-2 礦用隔爆干式變壓器外殼圖2-3 礦用隔爆型干式變壓器銘牌2、 礦用隔爆型干式變壓器（1） 防爆變壓器箱殼有兩種類型的結(jié)構(gòu)：一種類型是兩側(cè)開蓋的隔爆型結(jié)構(gòu)，用于630kVA及以下產(chǎn)品，箱殼兩側(cè)具為波紋鋼板，頂部和底部為弧形的鋼板，頂部

15、高、低壓側(cè)都設有接線的法蘭；另一種類型是頂開蓋隔爆型的結(jié)構(gòu)，用于800kVA及其以上的產(chǎn)品，其箱殼兩側(cè)為波紋鋼板，箱底使用厚鋼板，高、低壓出線盒都焊于箱殼的兩端。兩種類型的箱殼上都設有四個大吊拌，供變壓器整體做起吊之用；箱殼兩側(cè)都焊有“”接地標志及接地螺栓，供連接外接地線使用。（2） 頂開蓋的隔爆型結(jié)構(gòu)：箱蓋的頂部是一個弧形，箱蓋上設有四個小的吊拌，其作用是做箱蓋拆卸時的起吊，箱蓋高壓側(cè)都設有分接的法蘭；兩端開蓋的隔爆型結(jié)構(gòu)：箱蓋都被裝在兩端，且兩個小的吊拌都裝在在每個箱蓋上，其作用都用于箱蓋拆卸時的起吊，高、低壓的出線盒也分別焊在兩個箱蓋的上面。（3） 高、低壓電纜出線盒或高、低壓開關分別裝

16、于箱殼的兩端，變壓器內(nèi)部有溫度控制線和高低壓連鎖線分別和高、低壓開關連接。溫度控制采用溫度繼電器或PT100鉑電阻，當變壓器內(nèi)的溫度超過了125的時侯，就會發(fā)出超溫的信號。（4） 防爆型的變壓器鐵心裝配的組成：夾件、絕緣件、鐵心等。夾件是采用槽鋼，上下拉緊采用了拉螺桿的結(jié)構(gòu)，并且采取了措施來防止鐵心和夾件之間產(chǎn)生相對的位移，以免影響隔爆變壓器的質(zhì)量。鐵心絕緣件采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)H級絕緣材料。鐵心采用了優(yōu)質(zhì)的 30Q120或30Q130冷軋取向硅鋼片、多級步進式全斜接縫疊片結(jié)構(gòu)，以用來降低空載電流和空載損耗；鐵心片切口涂防銹液，鐵心柱及下鐵軛表面涂耐高溫防銹防潮漆。（5） 防爆變壓器絕緣裝配主要有高低

17、壓線圈、主縱絕緣、和線圈壓緊等。高低壓線圈采用了緊繞的工藝，這樣提高了線圈的機械強度；主縱絕緣采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)H級絕緣材料；高低壓線圈采用了C級絕緣Nomex的紙包無氧銅的導線，Nomex紙和空氣的介電常數(shù)是非常接近的，線圈周圍的電場是均勻的、局放性小的，線圈壓緊采用瓷壓塊和壓釘結(jié)構(gòu)，并且采用了措施來防止松動的現(xiàn)象。（6） 高壓引線采用了電纜引出，低壓引線采用銅母線或者電纜引出，爬電距離和空氣間隙是大于GB 3836.3-2000中的有關規(guī)定的，在正常運行的情況下不會產(chǎn)生電弧、火花和危險的溫度，使用是安全可靠的。（7） 小車被螺栓固定在箱體的底部，以便拆裝。小車軌距900至600 mm是可調(diào)的。3

18、、 防爆型式、標志說明 防爆型式：礦用隔爆型防爆標志是“ExdI”安全標志為“MA”質(zhì)量的安全標志為“QS 質(zhì)量安全”警示：隔爆干式變壓器高壓側(cè)蓋的警告標志、接線盒蓋和礦用隔爆移動變電站高壓開關設有“嚴禁帶電蓋”。4、 電壓等級 一次電壓（V）：6000二次電壓（V）：400（ 380 ）、693（660）、1200（1140）注：括號中的電壓為低壓保護箱或低壓饋電開關的額定電壓。二、工作原理電磁感應是防爆變壓器的原理。它結(jié)構(gòu)上的原理為：兩個或兩個以上的互相絕緣的線圈套在同一個共同鐵心柱上【三相變壓器是由三個鐵心柱組成的】，它們的之間有磁的耦合，但是他們沒有電的直接聯(lián)系【這樣是安全的】。當高壓

19、通以工頻的三相額定電壓，線圈中的電流在鐵心中產(chǎn)生了交變磁場，其頻率和外施電壓頻率是一樣的，根據(jù)電磁感應的定律，交變磁場在高、低壓線圈之中感應出同頻率電勢，低壓線圈中有電勢，便可向負載供電。第三章 隔爆變壓器的安裝隔爆變壓器的安裝之前應該先認真的閱讀隔爆變壓器外形尺寸圖、說明書、和產(chǎn)品的銘牌，應了解其重量、安裝方法等的內(nèi)容，要準備好相應的起吊工具和設備。一、安裝條件及技術要求：1、 安裝地點保持良好通風2、 嚴格遵守煤礦安全規(guī)程中的規(guī)定。3、 移動礦車之間間距與變電站突出的部分、距巷道支護不應小于0.3m。4、 變電站有操作空間。二、安裝程序方法及注意事項1、變電站可移動置于軌道或平地即可，無需

20、固定。2、低壓電纜、高壓電纜、控制電纜的引線從干式變壓器或移動變電站連接到設備。3、進出電纜應壓密封好，所有的電氣連接的接觸應是良好的，可靠的，緊迫的，有線前端應焊接連接終端。4、防止電纜拔脫裝置應壓緊電纜。5、嚴禁帶電開蓋。三、運行前的檢查產(chǎn)品在投入運行之前應嚴格檢查如下的內(nèi)容：1、所有殼體、零部件和視察窗等應無損壞現(xiàn)象。2、所有隔爆結(jié)合面應無銹蝕現(xiàn)象，所有法蘭結(jié)合面的隔爆間隙應小于0.4毫米，按鈕操作桿的隔爆間隙不大于0.4毫米。3、所有操作機構(gòu)應該靈活，按鈕應沒有卡住的現(xiàn)象，所有緊固件應沒有松動的現(xiàn)象；所有的電氣接觸應為良好的、可靠的，所有進出電纜應壓緊和密封。4、變電站各部分電氣絕緣性

21、能良好。5、低壓開關箱儀表無損壞。四、運行前的試驗移動變電站運行前應做如下試驗：1、 檢查正常，然后切換測試的電氣性能，試驗結(jié)果應與技術條件的一致性。2、 移動變電站的各部位電氣絕緣強度應該符合下表的規(guī)定，其工頻耐壓試驗應閃絡現(xiàn)象或無擊穿（試驗中不包括電子保護器件）。3、 在關閉高壓負荷開關，6000伏電源輸入移動變電站，空載運行。4、 讀開關的說明，根據(jù)程序運行停止按鈕的規(guī)定和各部分的鏈扣；檢查行動的一部分是正常的，參照表3-1檢查電壓，電流等電氣參數(shù)是否正常。表3-1 額定電壓、電流參數(shù)額定電壓（方均根值）KV試驗項目額定短時工頻耐受電壓（方均根值）KV試驗時間秒1低壓對地3601.256

22、高壓對低壓及地20五、使用和操作仔細閱讀說明書見表3-2、圖3-1、圖3-2，檢查和控制銘牌容量，電壓和連接，調(diào)整抽頭位置和適應實際輸入電壓。表3-2 高壓分接片調(diào)節(jié)連接片位置X1-Y1-Z1X2-Y2-Z2X3-Y3-Z3對應分接+5%額定-5%圖3-1 高壓分接片調(diào)節(jié)圖3-2低壓聯(lián)接片調(diào)節(jié)第四章 隔爆變壓器的維護一、使用前和使用中的安全及防護1、 變壓器和高、低壓開關的箱體要可靠接地2、 嚴禁帶電調(diào)整分接電壓和低電壓的壓力，嚴禁帶電移動變壓器。3、 變壓器應先送高壓，空載無異常后，所帶負荷應由輕到重，嚴禁變壓器帶負荷送高壓，嚴禁變壓器長時間過載運行。4、 日常監(jiān)控和記錄，每日最大負荷情況下

23、的電壓、電流、溫度進行監(jiān)控和記錄。5、 停機操作，先切除負荷，再斷開高壓電源。6、 嚴格按照警示標志操作，先斷上級電源再開蓋。二、故障分析與處理簡單故障現(xiàn)象、原因及處理方法見下表故障現(xiàn)象原因分析處理方法箱體帶電套管損壞或污損將套管更換或去污引線絕緣損壞與外殼接觸找出損壞接觸部位，更換或包絕緣低壓線圈對鐵心漏電查找漏電點，并作絕緣處理聲音不正?；蛟胍暨^大鐵心送動緊固旁螺栓，穿心螺桿線圈夾緊裝置松動緊固壓釘溫度過高過負荷運行降低負荷使用三、安裝保護裝置及事故處理1、 箱體應可靠接地，獨立使用的干死變壓器的上級應安裝斷路器及綜合保護器的配電裝置。2、 一般故障按正常順序停電，緊急情況可直接開端上級斷

24、路器四、維護、保養(yǎng)1、應定期清除污垢，隔爆面應經(jīng)常涂防銹油脂，如發(fā)現(xiàn)隔爆面銹蝕，電氣接觸不良，絕緣電阻嚴重下降應及時查找原因并修復。2、運行時防止滴水滲入箱殼內(nèi)，及時清除箱頂落煤。3、維護檢修周期，使用者自定五、日常維護、保養(yǎng)程序1、檢查緊固隔爆面的螺栓、螺母是否松動。2、清除隔爆接合面的粉塵、銹斑、對磷化失效的隔爆面作冷磷化處理，并涂防銹油脂。3、檢查電纜引入裝置的壓盤（或壓緊螺母）是否松動，密封圈是否合格。4、檢查接地是否可靠。5、檢查接線端子有無松動現(xiàn)象，電氣接觸是否良好。6、測量絕緣電阻，看是否合格。六、長期停放的維護和保養(yǎng)設備長期停放時，應注意變壓器絕緣防潮、隔爆面防銹。長期停放后重

25、新使用，應當對電氣性能檢測，合格后方能投入使用。第五章 運輸、貯存一、吊裝、運輸注意事項1、隔爆變壓器起吊時，應同時使用箱殼上的四個大吊拌。2、隔爆變壓器運輸過程中，采取措施避免雨雪侵入和受潮，其傾斜度不大于30度，并無嚴重振動和沖擊。3、貯存條件及注意事項：變壓器應貯存在空氣流通、沒有雨水侵入、不受烈日曝曬、無腐蝕性氣體及無破壞絕緣氣體的場所。二、開箱及檢查1、用戶收到產(chǎn)品后，應立即進行檢查。(注意事項：檢查時應注意保護隔爆面，防止碰傷和銹蝕。)2、檢查內(nèi)容：檢查產(chǎn)品的銘牌數(shù)據(jù)與訂貨合同是否相符，如產(chǎn)品型號、額定容量、額定電壓、聯(lián)結(jié)組別、阻抗電壓等；檢查出廠文件是否齊全；檢查包裝箱內(nèi)物件是否

26、與裝箱單相符；檢查各零部件是否完整無損或位移，各緊固件是否松動；檢查各隔爆面是否碰壞，隔爆接合面間隙是否合格。三、地面驗收 變壓器繞組的直流電阻測量； 變壓器的絕緣電阻測量；在比較干燥的環(huán)境下，變壓器的絕緣電阻應不小于相應標準的規(guī)定值。 按表5-1中耐受電壓值的85%進行外施工頻耐壓試驗；表5-1 外施工頻耐受電壓值部件名稱額定電壓kV外施工頻耐受電壓值kV工頻耐壓時間min礦用隔爆型干式變壓器1311.253.45126201028 總 結(jié)隨著科學技術的發(fā)展，煤礦的開采越來越被重視，其開采的安全性也越來越重要。礦用隔爆型變壓器是一種用于煤礦井下具有爆炸性氣體的環(huán)境下作供電和配電的一種設備。礦

27、用隔爆干式變壓器包括10KV和6KV兩個系列,容量從100kVA到4000kVA，其主要將6KV和10KV電源轉(zhuǎn)換成400 （380）、 693（660）、 1200 （1140）、3450（3300）V的煤礦井下所需的低壓電源。礦用變壓器外殼為全波紋，兩邊開蓋式和上開蓋式結(jié)構(gòu)，具有機械強度高的優(yōu)點，溫升低，散熱效果好鐵芯采用優(yōu)質(zhì)的低損耗硅鋼片，空載損耗低、空載電流小、噪音低。礦用隔爆變壓器具備可靠性能高、節(jié)能性強、局部放電量低、過載的能力強、運行的壽命長、阻燃、防潮、防霉、無污染、體積小、具有防鹽霧、重量輕等的特性，而且殼體頂部不易積塵、不積水，適合在礦井之中使用。參考文獻1 楊中地，武穎，

28、隔爆變壓器，變壓器，2007年，第44卷，第7期，第1頁。2 劉燕，黎劍鋒，蔡定國，隔爆干式變壓器的特點及性能分析，電氣制造，2007年，第4期，第48頁。3 劉燕，唐金權(quán)，張建軍，隔爆變壓器幾個關鍵問題，變壓器，2007年，第44卷，第6期，第7頁。4 楊中地，隔爆變壓器的設計計算，電氣制造，2007年，第11期，第60頁。5 王文光，隔爆鐵心配電變壓器，電氣時代，2006年，第11期，第88頁。英語資料 Transformer is a kind of static electrical equipment, belongs to a kind of motor rotation spee

29、d is zero. It is one of the main equipment for power plants and substations. Power transformer in the system work, power by which a measurement can be transmitted through electromagnetic energy conversion to the second test, at the same time, according to the needs of transmission and distribution w

30、ill be high or low voltage. So the transformer used in the production of electricity transmission and distribution in the whole process, its effect is obviously very important. In the whole power system, the capacity of transformer is usually about generator capacity of more than 3 times. There are

31、a variety of the role of the transformer can not only increase the voltage electricity to electricity, also can reduce the voltage to use voltage at various levels, to meet the need of electricity. All in all, step-up and step-down must be completed by the transformer. In power system in the process

32、 of transmitting electricity, will inevitably produce voltage and power loss, voltage loss when conveying the same power is inversely proportional to the voltage, power loss varies inversely as the square of the voltage. Use of transformer to improve the voltage, reduces the power loss. When transfo

33、rm voltage of transformer. Is under the same frequency make the other side with a different measuring of voltage and current. Because of conservation of energy, the second time to measure with a measuring current and voltage change is on the contrary, one side is the voltage of the circuit, then the side of the current will decrease; On the other hand, the current will increase when the voltage reduction. When the transformer is not we are not bound to the electricity quantity bigger or smaller. In the process of power shift, because the transformer itself consumes a certa