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[摘 要]随着露天采矿技术的快速发展，露天矿使用的用电设备容量的增加，变电运行工作成为了当前露天矿正常生产中非常重要的一个环节。面对存在的问题，我们必须加强供电系统的管理，做好供配电系统的维护和检修，防患于未然，保证供电系统的正常运行。
[关键词]露天采场供电；安全防范；配电系统
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0293-01
安全工作已是矿山管理的重要目标，露天矿采场特殊的作业环境，对其供配电系统的安全提出很高的要求，根据露天矿的实际情况，结合在工作中遇到的实际问题，对露天矿采场供电系统维护和检修进行简要论述。
1、露天矿采掘场供电配电系统简介
露天矿采场使用的设备大都为移动式大型用电设备，如KY200牙轮钻机、KY250牙轮钻机、WK-12电铲和WK-35电铲，这些设备容量最小的在400KVA左右，最大的在2000KVA左右。汝箕沟无烟煤分公司大峰采区现有35KV变电所一座，电源取自石嘴山市供电公司大峰110KV变电所，采场的供电电源采用环绕或半环绕的架空线，配合电缆进行供电，6.3KV配出向上述各个用电设备供电，配电线路有保护柜、分线箱、快速耦合器和电缆线路组成。
2、露天采场供电系统常见故障
2.1 线路故障
在露天采场中因为大型移动设备多采用电缆供电，而且环境恶劣、设备移动频繁，故发生电缆故障较多，故障多表现为系统接地。因供电系统为中性点不接地系统，所以出现接地故障时，系统只报警、不跳闸，允许带故障运行2个小时。接地故障原因大多数是因为电缆头制作质量不高引起的，当找到接地线路后，对电缆头重新制作后，接地故障消失；因露天生产灰尘大，绝缘瓷瓶容易受到污染，造成架空线的接地。针对此情况，采区在架空线拉线上增加绝缘子的方法，使架空线接地现象明显减少。
2.2 变压器故障
变压器在运行过程中，常见的故障现象有两个：一个是变压器声音异常；另一个是变压器温升过高。
2.2.1变压器声音异常
正常运行中的变压器由于励磁电流以及磁力线的变化，铁芯、绕组会振动而发出连续均匀的嗡嗡声。当有大容量的动力设备启动时，负荷变化较大，会使变压器声音增大；当变压器所带负荷中有变频设备或直流负荷时，由于谐波分量增加，使变压器声音增大；过负荷时，变压器会发出很高而且很沉重的“嗡嗡”声；内部接触不良或绝缘击穿，变压器会发出放电的“噼噼”声，说明绝缘子表明有闪络，要检查绝缘管是否灰尘大或有裂纹；当发生声响特别大，而且很不均匀或有爆裂声时，表明有击穿现象，如绕组的绝缘损坏。
2.2.2运行中的变压器温升过高
如果变压器环境温度不高，负荷电流不变而温度不断上升则说明变压器不正常，通常造成变压器温度升高的主要原因及处理方法是：
（1）由于变压器绕组的匝间或层间短路，会造成温升过高，一般可以通过在运行中监听变压器的声音进行粗略的判断。也可取变压器油样进行化验，如果发现油的绝缘和质量变坏，或者瓦斯保护动作，可以判断为变压器内部有短路故障。如果需要进一步判别故障的相别，可以将变压器停电后，用直流电桥分别测量三相绕组的直流电阻加以判断。
（2）变压器的分接开关接触不良，使得接触电阻过大，甚至造成巨部放电或过热导致影响温升过高。当发现变压器温升过高，通过轻瓦斯是否频繁动作有信号指示来判断；还可以通过变压器取样进行化验分析，看油的闪点是否下降；也可以通过用直流电桥测量变压器高压绕组的直流电阻来发现故障。如化验分析变压器油闪点降低，直流电阻有明显变化，可粗略判断是变压器分接开关接触不良，处理方法是，将变压器吊芯，检修变压器的分接开关。
（3）变压器铁心硅钢片间绝缘损坏，主要是由外力损伤或长期运行使绝缘老化以至造成铁芯硅钢片间局部短路，这样将使涡流损失增大而造成局部过热。如果铁芯的穿芯螺栓的绝缘套管绝缘损坏，可能也会造成涡流过大发热导致变压器温升过高。
3、露天采场供电系统的维护及检修
3.1 电气设备维修的原则
发现电气设备有故障时，首先要问清楚故障是怎样产生的，查看故障情况，不得过于着急的去修理。如果是新设备，要首先了解一下电路原理以及该设备的结构特点。拆卸前要充分了解每个电气部件的功能、所在的位置、是怎样连接的以及与其他器件的关系。如果没有组装图，要在拆卸的同时画草图，而且要做好标记。
3.1.1要先了解一下设备是不是出现了较明显的裂痕或者是烧痕、缺损的情况等，然后再检查它的内部。拆卸前要确定不是外部故障而是机内故障后再进行拆卸。如果盲目拆卸，不仅修不好设备，还可能越修越严重。
3.1.2当确定机械零件没有故障时，方可做电气方面的检查。检查电路时，需要借助检测仪器来确定是哪里发生了故障，如果确定不是由于接触不良而导致的故障，再对相关线路与机械的运作关系进行检查，尽量不出现误判现象。
3.1.3当设备未通电时，查看电气设备按钮是否有问题、接触器是不是正常、热继电器以及保险丝有没有出现异常，进而找出故障产生的位置。接通电源后，听声音是不是正常、看参数是不是符合要求、找出是哪里发生了故障，最后再维修。
3.2 检查方法和操作
直观法：这种检查方法主要是看电器故障的外部表现，在检查故障时要充分运用到视觉、听觉、嗅觉等。
3.2.1检查步骤
调查情况：首先要听取操作者以及故障在場人员关于故障的描述。如是不是闻到了异常气体、是不是发现了明火、在电器附近有没有热源、是不是有腐蚀性气体侵入、是不是有漏水的情况发生等。
初步检查：根据调查的情况，看是不是电器外部不再完好、连线是不是发生了断路情况，绝缘是不是有烧焦的现象等。
3.2.2检查方法
①观察火花：电器的触点在闭合、分断电路或导线线头松动时会产生火花，所以我们可以从是不是有火花产生以及火花的大小等来判断电器故障。当电器的触点在闭合、分断电路时跳火，这就表明电路是通的，没有跳火就表明电路断开了。②动作程序：电器的动作程序不得违背电气说明书，同时要符合图纸的要求。当某一电路上的电器动作没有按照相关的规定进行动作时，表明这一电路或电器出现了故障。③测量电压法是以电器的供电方式为基础，通过测量得到各点的电压值与电流值，然后再将其与正常值比较。④测电阻法包括分阶测量法和分段测量法。在对开关、电器分布距离较大的电气设备进行测量时，一般采用的都是此方法。⑤设备电路或电器的故障基本上包括短路、断路、接线错误、电器的电磁及机械部分故障等。在这些故障中最常见的就是断路。它包括导线断路、触点接触不良、熔断器熔断等。解决这种我们可以采取以下三种方法：电阻法、电压法以及短接法，其中，最后一种最简单可靠，在具体操作上只需一根良好的绝缘导线。把可能发生断路或者是短路的部位接好，如短接到某处，电路就能正常工作了，表明在这里发生了断路。
4、结论
设备发生了故障，对故障要具体分析，检查所发生的缺陷是否有普遍性，另一方面是要在继电保护和运行环境方面进行工作，这样才能收到事半功倍的效果。我们应该正确使用、合理检测开关设备，保证其在绝缘、导电、机械操作以及开断性能方面可靠安全，并在长期运行中经得起时间的考验。
参考资料
[1]芮静康。现代工业与民用供配电设计手册。中国水利水电出版社，2004年
[2]钟洪璧，高占邦，王正官等。电力变压器检修与试验手册。中国电力出版社，2000年1月。
作者简介
胡银才（1987），男，本科，宁夏回族自治区石嘴山市，助理工程师，现就职于神华宁煤集团汝箕沟无烟煤分公司，主要从事露天采场供电系统的管理工作。
[关键词]露天采场供电；安全防范；配电系统
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0293-01
安全工作已是矿山管理的重要目标，露天矿采场特殊的作业环境，对其供配电系统的安全提出很高的要求，根据露天矿的实际情况，结合在工作中遇到的实际问题，对露天矿采场供电系统维护和检修进行简要论述。
1、露天矿采掘场供电配电系统简介
露天矿采场使用的设备大都为移动式大型用电设备，如KY200牙轮钻机、KY250牙轮钻机、WK-12电铲和WK-35电铲，这些设备容量最小的在400KVA左右，最大的在2000KVA左右。汝箕沟无烟煤分公司大峰采区现有35KV变电所一座，电源取自石嘴山市供电公司大峰110KV变电所，采场的供电电源采用环绕或半环绕的架空线，配合电缆进行供电，6.3KV配出向上述各个用电设备供电，配电线路有保护柜、分线箱、快速耦合器和电缆线路组成。
2、露天采场供电系统常见故障
2.1 线路故障
在露天采场中因为大型移动设备多采用电缆供电，而且环境恶劣、设备移动频繁，故发生电缆故障较多，故障多表现为系统接地。因供电系统为中性点不接地系统，所以出现接地故障时，系统只报警、不跳闸，允许带故障运行2个小时。接地故障原因大多数是因为电缆头制作质量不高引起的，当找到接地线路后，对电缆头重新制作后，接地故障消失；因露天生产灰尘大，绝缘瓷瓶容易受到污染，造成架空线的接地。针对此情况，采区在架空线拉线上增加绝缘子的方法，使架空线接地现象明显减少。
2.2 变压器故障
变压器在运行过程中，常见的故障现象有两个：一个是变压器声音异常；另一个是变压器温升过高。
2.2.1变压器声音异常
正常运行中的变压器由于励磁电流以及磁力线的变化，铁芯、绕组会振动而发出连续均匀的嗡嗡声。当有大容量的动力设备启动时，负荷变化较大，会使变压器声音增大；当变压器所带负荷中有变频设备或直流负荷时，由于谐波分量增加，使变压器声音增大；过负荷时，变压器会发出很高而且很沉重的“嗡嗡”声；内部接触不良或绝缘击穿，变压器会发出放电的“噼噼”声，说明绝缘子表明有闪络，要检查绝缘管是否灰尘大或有裂纹；当发生声响特别大，而且很不均匀或有爆裂声时，表明有击穿现象，如绕组的绝缘损坏。
2.2.2运行中的变压器温升过高
如果变压器环境温度不高，负荷电流不变而温度不断上升则说明变压器不正常，通常造成变压器温度升高的主要原因及处理方法是：
（1）由于变压器绕组的匝间或层间短路，会造成温升过高，一般可以通过在运行中监听变压器的声音进行粗略的判断。也可取变压器油样进行化验，如果发现油的绝缘和质量变坏，或者瓦斯保护动作，可以判断为变压器内部有短路故障。如果需要进一步判别故障的相别，可以将变压器停电后，用直流电桥分别测量三相绕组的直流电阻加以判断。
（2）变压器的分接开关接触不良，使得接触电阻过大，甚至造成巨部放电或过热导致影响温升过高。当发现变压器温升过高，通过轻瓦斯是否频繁动作有信号指示来判断；还可以通过变压器取样进行化验分析，看油的闪点是否下降；也可以通过用直流电桥测量变压器高压绕组的直流电阻来发现故障。如化验分析变压器油闪点降低，直流电阻有明显变化，可粗略判断是变压器分接开关接触不良，处理方法是，将变压器吊芯，检修变压器的分接开关。
（3）变压器铁心硅钢片间绝缘损坏，主要是由外力损伤或长期运行使绝缘老化以至造成铁芯硅钢片间局部短路，这样将使涡流损失增大而造成局部过热。如果铁芯的穿芯螺栓的绝缘套管绝缘损坏，可能也会造成涡流过大发热导致变压器温升过高。
3、露天采场供电系统的维护及检修
3.1 电气设备维修的原则
发现电气设备有故障时，首先要问清楚故障是怎样产生的，查看故障情况，不得过于着急的去修理。如果是新设备，要首先了解一下电路原理以及该设备的结构特点。拆卸前要充分了解每个电气部件的功能、所在的位置、是怎样连接的以及与其他器件的关系。如果没有组装图，要在拆卸的同时画草图，而且要做好标记。
3.1.1要先了解一下设备是不是出现了较明显的裂痕或者是烧痕、缺损的情况等，然后再检查它的内部。拆卸前要确定不是外部故障而是机内故障后再进行拆卸。如果盲目拆卸，不仅修不好设备，还可能越修越严重。
3.1.2当确定机械零件没有故障时，方可做电气方面的检查。检查电路时，需要借助检测仪器来确定是哪里发生了故障，如果确定不是由于接触不良而导致的故障，再对相关线路与机械的运作关系进行检查，尽量不出现误判现象。
3.1.3当设备未通电时，查看电气设备按钮是否有问题、接触器是不是正常、热继电器以及保险丝有没有出现异常，进而找出故障产生的位置。接通电源后，听声音是不是正常、看参数是不是符合要求、找出是哪里发生了故障，最后再维修。
3.2 检查方法和操作
直观法：这种检查方法主要是看电器故障的外部表现，在检查故障时要充分运用到视觉、听觉、嗅觉等。
3.2.1检查步骤
调查情况：首先要听取操作者以及故障在場人员关于故障的描述。如是不是闻到了异常气体、是不是发现了明火、在电器附近有没有热源、是不是有腐蚀性气体侵入、是不是有漏水的情况发生等。
初步检查：根据调查的情况，看是不是电器外部不再完好、连线是不是发生了断路情况，绝缘是不是有烧焦的现象等。
3.2.2检查方法
①观察火花：电器的触点在闭合、分断电路或导线线头松动时会产生火花，所以我们可以从是不是有火花产生以及火花的大小等来判断电器故障。当电器的触点在闭合、分断电路时跳火，这就表明电路是通的，没有跳火就表明电路断开了。②动作程序：电器的动作程序不得违背电气说明书，同时要符合图纸的要求。当某一电路上的电器动作没有按照相关的规定进行动作时，表明这一电路或电器出现了故障。③测量电压法是以电器的供电方式为基础，通过测量得到各点的电压值与电流值，然后再将其与正常值比较。④测电阻法包括分阶测量法和分段测量法。在对开关、电器分布距离较大的电气设备进行测量时，一般采用的都是此方法。⑤设备电路或电器的故障基本上包括短路、断路、接线错误、电器的电磁及机械部分故障等。在这些故障中最常见的就是断路。它包括导线断路、触点接触不良、熔断器熔断等。解决这种我们可以采取以下三种方法：电阻法、电压法以及短接法，其中，最后一种最简单可靠，在具体操作上只需一根良好的绝缘导线。把可能发生断路或者是短路的部位接好，如短接到某处，电路就能正常工作了，表明在这里发生了断路。
4、结论
设备发生了故障，对故障要具体分析，检查所发生的缺陷是否有普遍性，另一方面是要在继电保护和运行环境方面进行工作，这样才能收到事半功倍的效果。我们应该正确使用、合理检测开关设备，保证其在绝缘、导电、机械操作以及开断性能方面可靠安全，并在长期运行中经得起时间的考验。
参考资料
[1]芮静康。现代工业与民用供配电设计手册。中国水利水电出版社，2004年
[2]钟洪璧，高占邦，王正官等。电力变压器检修与试验手册。中国电力出版社，2000年1月。
作者简介
胡银才（1987），男，本科，宁夏回族自治区石嘴山市，助理工程师，现就职于神华宁煤集团汝箕沟无烟煤分公司，主要从事露天采场供电系统的管理工作。