移動(dòng)變電站的主體一干式變壓器的發(fā)展

移動(dòng)式變電站的主體是干式變壓器，在我國(guó)，早期的干式變壓器為浸漬式，是將繞制好的線圈浸漬耐高溫的絕緣漆，其價(jià)格昂貴、防潮性能不好、壽命短、損耗高、體積大。不適宜煤礦井下潮濕、淋水、易燃易爆氣體、高溫等惡劣的環(huán)境條件。20世紀(jì)70年代，環(huán)氧樹(shù)脂型干式變壓器開(kāi)始在我國(guó)生產(chǎn)。至今經(jīng)歷了環(huán)氧樹(shù)脂加填料澆注型、環(huán)氧樹(shù)脂澆注型和環(huán)氧樹(shù)脂繞包型三個(gè)階段，其制造技術(shù)已趨成熟。環(huán)氧樹(shù)脂型干式變壓器機(jī)械強(qiáng)度高、質(zhì)量穩(wěn)定性好，但環(huán)保性能不理想，存在以下問(wèn)題：① 絕緣主料和輔料中含有較多的聚合物和鹵素，一旦燃燒，會(huì)釋放出大量熱量和有毒有害氣體，危及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，不利于事故處理；②報(bào)廢時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂無(wú)法降解處理，銅材回收代價(jià)高，同時(shí)還會(huì)造成環(huán)境污染；③環(huán)氧樹(shù)脂和導(dǎo)線的熱膨脹系數(shù)不盡相同，在冷熱溫度沖擊下，澆注層易開(kāi)裂，局部放電量增加；④絕緣等級(jí)不高，大部分為B級(jí)或F級(jí)。隨著絕緣材料和制造技術(shù)的不斷發(fā)展，20世紀(jì)90年代中后期，新一代Nomex紙絕緣或玻璃纖維絕緣的真空浸漬式干式變壓器在我國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)，各項(xiàng)性能良好，是礦用移動(dòng)變電站用干式變壓器的理想選擇：① 絕緣等級(jí)高，其介電常數(shù)為1．5～2．5，接近空氣介電常數(shù)，局部放電起始電壓較高；②超銘牌運(yùn)行能力強(qiáng)，按H級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)有較高的過(guò)載能力，在110%額定功率的情況下，可連續(xù)運(yùn)行而不犧牲預(yù)期壽命；③防潮能力強(qiáng)，浸漬干式變壓器線圈是一體浸漬的，絕緣層連續(xù)，因而防潮性能好；④ 環(huán)保性能好，Nomex紙具有非常穩(wěn)定的化學(xué)性能和良好的耐熱性，阻燃性好，起火時(shí)具有自熄能力，且不產(chǎn)生煙霧和有毒氣體，當(dāng)產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期壽命或損壞時(shí)，易于分解回收，不會(huì)造成環(huán)境污染；⑤體積小、重量輕，運(yùn)輸方便，適于煤礦井下生產(chǎn)的特殊環(huán)境。

在我國(guó)，移動(dòng)變電站高、低壓側(cè)開(kāi)關(guān)大致經(jīng)歷了三個(gè)階段，保護(hù)逐步完善，并向智能化方向發(fā)展。

第一代低壓側(cè)開(kāi)關(guān)為簡(jiǎn)單的空氣開(kāi)關(guān)，只有過(guò)流、短路保護(hù)；第二代開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了真空化，保護(hù)逐步發(fā)展到具備漏電、漏電閉鎖、短路、過(guò)流、過(guò)電壓、欠電壓等保護(hù)；第三代低壓側(cè)只帶保護(hù)箱，而不帶開(kāi)關(guān)，保護(hù)器采用PLC可編程智能化綜合保護(hù)。運(yùn)行模式采用了低壓側(cè)故障分?jǐn)喔邏簜?cè)電源的模式，低壓側(cè)故障通過(guò)信號(hào)線控制高壓側(cè)真空斷路器分?jǐn)喔邏簜?cè)電源，從而降低了分?jǐn)嚯娏鳎朔蛪吼侂婇_(kāi)關(guān)頻繁分?jǐn)喙收?，同時(shí)可解決變壓器低壓繞組到饋電開(kāi)關(guān)回路漏電不能分?jǐn)喙收系乃绤^(qū)問(wèn)題。

高壓側(cè)開(kāi)關(guān)第一代為FB型空氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)，不帶保護(hù)；第二代為帶彈操機(jī)構(gòu)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，保護(hù)方式為熔斷器，具有過(guò)流保護(hù)功能；第三代為帶獨(dú)立隔離的高壓真空開(kāi)關(guān)，并且由單純的手動(dòng)合閘發(fā)展到手動(dòng)、電動(dòng)雙重合閘，保護(hù)器采用PLC可編程控制器和液晶顯示器系統(tǒng)，具有過(guò)載、斷路、斷相、過(guò)壓、欠壓、超溫、急停、低壓側(cè)后備等保護(hù)功能。

國(guó)產(chǎn)移動(dòng)變電站制造標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了從無(wú)到有、不斷完善， 與國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)接軌的過(guò)程。1983年以前限于當(dāng)時(shí)管理、 技術(shù)條件。只能套用參考其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；1987年頒布了我 國(guó)第一套移動(dòng)式變電站標(biāo)準(zhǔn)；1996年頒布了第二套移動(dòng)式 變電站標(biāo)準(zhǔn)；目前為適應(yīng)移動(dòng)變電站的發(fā)展，新的標(biāo)準(zhǔn)正 在醞釀之中。1996年版標(biāo)準(zhǔn)與1987年版標(biāo)準(zhǔn)相比：① 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)切斷有功負(fù)荷次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)提高近7倍；② 電壓等級(jí)由單一的6kV等級(jí)增加為6kV和10kV兩種等級(jí)；③ 干式變壓器與負(fù)荷開(kāi)關(guān)聯(lián)接的法蘭尺寸，負(fù)荷開(kāi)關(guān)與電纜連接器聯(lián)接的法蘭尺寸標(biāo)準(zhǔn)均放大10ram。

移動(dòng)變電站在我國(guó)誕生已經(jīng)近30年，在技術(shù)不斷發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)逐步完善的雙重推動(dòng)下，礦用移動(dòng)變電站的整體技術(shù)性能、生產(chǎn)工藝日臻完善，為煤礦井下供電提供更安全、可靠的保障，并向著高電壓、大容量、低損耗、體積小、重量輕、環(huán)保性能好的方向發(fā)展。