淺談礦井變配電設備的檢測調試

歐尚麗

摘 要：隨著煤礦機械化程度不斷提高，對安全可靠供電的要求也在不斷提高，做好供電設備隱患排查，能最大限度地減少礦井重大安全事故的發生。

關鍵詞：隱患排查；變配電設備；檢測；調試

中圖分類號：TM642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）24-0097-02

根據《煤礦安全規程》第四百四十二條規定，井下變配電設備供電線路不得少于兩回路。井下變配電設備性能的優劣，能否滿足安全、可靠供電的要求，直接關系到煤礦生產和安全。因此，對井下變配電設備的維護、檢測、調試，確保安全、可靠運行更為重要。

1 變配電設備安全、可靠運行的意義

隨著煤礦機械化水平的提高，電力供給已成為生產、安全管理的重中之重。一方面，如果沒有電力，不但生產不能進行，而且通風設備、排水設備也不能運行，直接造成井下惡劣的安全環境（瓦斯積聚、水位上升）；另一方面，正因為有電力設備的存在，如果維護不當，就有可能產生人體觸電、電火花、設備燃燒、甚至引起瓦斯、煤塵爆炸等重大事故。檢測發現變配電設備存在的缺陷，將其及時處理，調試好這些設備，使其達到保護裝置動作靈敏可靠，是防止電氣事故發生或擴大的有效措施。

礦井變配電設備主要有：變壓器、高低壓配電裝置、電纜。

①變壓器是動力設備運行的“心臟”，井下使用的是礦用干式變壓器，變壓器線圈、鐵芯、套管等均裝于隔爆外殼內，在沒有絕緣油的散熱和絕緣的條件下，易發生高溫、絕緣擊穿等故障。當一臺變壓器發生故障后，將失去備用電源，如另一臺再發生故障，將造成極大的安全威脅。所以對變壓器進行預防性檢測是必要的。

②高低壓配電裝置是對所屬設備作控制、保護用。不但能按照生產工作的要求進行停送電操作，而且還能自動地快速切除所保護范圍的設備故障或人身觸電事故，從而防止事故的擴大。自動保護裝置能否動作靈敏可靠，除了裝置本身完好，將其調試完好來滿足保護要求更為重要。

③電纜是電力傳輸的“大動脈”，由于井下環境的因素，極易發生漏電、短路、燃燒甚至引起瓦斯、煤塵爆炸等重大事故。

電纜有終端接頭，還可能有中間接頭，這些接頭都是故障易發點。并且井下條件惡劣，時常有可能被外力損傷產生隱患。要發現這些隱患，必須經過檢測檢驗，將損傷的薄弱點找出來，并有計劃地維修完好。特別是高壓電纜，其絕緣電阻、耐壓和泄漏電流都有嚴格的要求。因此，《煤礦安全規程》第490條規定：除新安裝外，每年應進行一次泄漏電流和耐壓試驗。

2 井下變配電設備的檢測與調試

2.1 礦用干式變壓器檢測

2.1.1 繞組直流電阻檢測

繞組直流電阻檢測使用“直流電阻測試儀”，測試時將各連線和接地線接好，分別測試出變壓器三相繞組的直流電阻值，通過計算，線間的三相不平衡系數應≤2%。當不平衡系數>2%時，可能出現的原因：高壓焊接點虛焊或分接開關接觸不良；低壓接線端子松動，致使接觸電阻增大，引起接線端子發熱，時間越長就會越嚴重，可能致使某一接線端子被燒斷而缺相，從而使電動機因缺相而被燒毀。通過檢測發現變壓器三相直流電阻不平衡系數超標時，應立即通知管理方將接線端子進行處理，以避免因變壓器缺相帶來的經濟損失。

2.1.2 繞組的絕緣電阻、吸收比檢測

選用2 500 V兆歐表，先將變壓器繞組短路接地放電，然后將絕緣套管表面清理干凈；測試時將儀表的E端與低壓繞組連接并接地，L端與高壓繞組連接，屏蔽端接絕緣套管，分別讀取并記錄15 s和60 s時的測量值，計算出吸收比60 s/15 s，做完測試應充分放電。

2.1.3 交流耐壓試驗

交流耐壓試驗是檢查變壓器主絕緣強度的有效方法，使用“交流試驗裝置”，升壓后，待電壓達到24 kV持續1 min無異常現象為合格。如果在升壓過程中出現異常現象時應立即停止升壓，查明原因處理后再進行試驗，以避免損壞變壓器或儀器。

2.2 礦用高爆真空開關檢測

2.2.1 交流耐壓試驗

交流耐壓試驗是斷路器主回路對地、相間及斷口的耐壓，將斷路器在分、合閘狀態下分別進行，耐壓試驗前應進行絕緣電阻檢測。

斷路器的主回路對地指在合閘狀態下，主回路與設備外殼之間的耐壓；相間指在合閘狀態下，將斷路器的任一相接地，對另外兩相進行升壓，觀察是否能滿足要求；斷口指在分閘狀態下，將斷路器的出線端接地，對進線端進行升壓。如合閘耐壓不能滿足，可能是其他輔助配件有受潮或油污現象；如斷口（分閘）耐壓不能滿足，可能是真空管受損漏氣，再用真空度測試儀確認后，可以更換真空管。

2.2.2 導電回路電阻檢測

導電回路電阻檢測使用“回路電阻測試儀”，其原理是在主回路兩端施加不小于100 A的電流，來檢測整個回路是否接觸良好，如果主回路電阻>120 μΩ，說明斷路器動靜觸頭或其它接觸部位接觸不良，應進一步檢查，以便整改完善。

2.2.3 耐壓試驗和變比檢測

對電流互感器、電壓互感器、過電壓保護器都要分別認真檢查試驗，耐壓試驗和變比檢測是必不可少的。

2.2.4 斷路器觸頭的調試

斷路器觸頭是開關裝置的中心，其分合性能的優劣直接關系到開關的功能。檢測開關觸頭的性能用“機械特性測試儀”，觸頭分閘開距、合閘超行程，分、合閘速度，三相分、合閘同期都有嚴格的要求。

2.2.5 開關的繼電保護裝置調試

繼電保護裝置是開關的核心部件，直接關系到礦井供電的安全，確保裝置的動作靈敏可靠。礦用真空開關采用微機綜合保護裝置，對該裝置的調試應使用具有三相電流、電壓輸出，三相角差120 °，帶零序電壓輸出的“微機綜合保護測試儀”。調試時將裝置的電流、電壓互感器的二次側斷開，用儀器的電流、電壓信號模擬裝置的信號進行調試。然后還應在恢復電流互感器二次連線后用大電流發生器在一次側通以相應的整定電流，檢測動作是否靈敏可靠。

對于控制、保護雙屏蔽電纜線路的真空開關，還應檢測電纜絕緣保護特性。電纜監視線與接地線間的直流回路電阻值，當小于0.8 kΩ時（用可調電阻調節），不應動作，大于1.5 kΩ時應可靠動作。電纜監視線與接地線間的絕緣電阻值，大于5.5 kΩ時不應動作，小于3 kΩ時應可靠動作。

2.3 礦用高壓電纜檢測

電纜主絕緣的耐壓試驗使用 “直流高壓發生器”，耐壓試驗前應進行絕緣電阻檢測。特別提示，在井下做電纜的耐壓試驗時，要確保被試電纜周圍的瓦斯濃度<1%，在有可能被擊穿的地點，應有瓦檢員實時監測瓦斯濃度。還應注意：電纜相當于一個大電容，通以高電壓后必須充分放電，確認放電完畢后方可靠近試品拆線進行下一項工作。

3 變配電設備檢測的效果

筆者從事檢測調試工作十多年，在檢測礦井配電設備的過程中，每年都要為礦井排查出許多設備隱患，不管是變壓器的絕緣下降、接線樁頭松動，還是電纜損傷或開關保護失靈，都能將故障發現于萌芽狀態，并讓礦方有計劃地安排處理完好。

某次，礦方發現某臺變壓器并沒超負荷運行，經檢測發現線圈直流電阻三相誤差大，判斷是內部接線端子松動，經吊芯檢查發現導電片與接線柱連接處嚴重燒壞，處理后運行良好。

通過總結我們認識到，每年堅持做設備預防性試驗的礦井與不做的，設備故障率少得多。為了設備的安全可靠運行，為了煤礦的安全生產并減少安全事故，加強設備的檢測檢驗、維修、調試是必要的手段。

參考文獻：

[1] 朱永軍.變配電設備安裝施工技術[J].科技傳播， 2013，（8）.