淺談500kV大型絕緣油電力變壓器換型改造

鄭 慶

（中國長江電力股份有限公司向家壩水力發(fā)電廠，四川 宜賓 644612）

淺談500kV大型絕緣油電力變壓器換型改造

鄭 慶

（中國長江電力股份有限公司向家壩水力發(fā)電廠，四川 宜賓 644612）

大型電力變壓器是電廠及變電站中重要的設(shè)備。針對大型絕緣油電力變壓器的改造換型，筆者結(jié)合自身工作實踐，做簡要地分析探討。筆者認(rèn)為合理的變壓器換型改造，能有效地消除變壓器一些檢修無法徹底消除的隱患和缺陷，恢復(fù)設(shè)備健康穩(wěn)態(tài)，確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

500kV；大型；電力變壓器；換型改造

受20世紀(jì)我國機(jī)械電工行業(yè)設(shè)計、制造水平的限制，隨著大型電力變壓器使用年限接近，大型變壓器會在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造工藝等方面存在一些檢修無法徹底消除的隱患和缺陷。合理有序地對大型電力變壓器改造換型，可以確保變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行和滿足電廠機(jī)組增容等需要。筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗淺談大型變壓器的換型改造，以500kV變壓器為例淺述。

1　確定大型電力變壓器改造換型節(jié)點目標(biāo)

工作前，確定項目的節(jié)點目標(biāo)，可以讓員工知道各時間段的職責(zé)、重點和注意點，怎么做能有效促進(jìn)項目的有序推進(jìn)。個人覺得大型電力變壓器應(yīng)該確定以下節(jié)點目標(biāo)：退出原大型電力變壓器及配套設(shè)備設(shè)施；規(guī)范安裝新變壓器及配套設(shè)備設(shè)施；改造換型后的變壓器電氣、管道連接形式及尺寸滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計要求；改造換型后的電力變壓器及配套設(shè)備設(shè)施應(yīng)滿足各項試驗標(biāo)準(zhǔn)；改造換型后的電力變壓器及配套設(shè)備設(shè)施應(yīng)滿足安全運(yùn)行條件，可按計劃投入運(yùn)行。

2　確定施工位置及條件

2.1 施工位置

大型變壓器換型改造地理位置，應(yīng)根據(jù)實際地理環(huán)境，以“符合標(biāo)準(zhǔn)，安全、方便施工”為前提，因地制宜選定合理施工部位。

2.2 施工條件

大型電力變壓器換型改造的施工條件應(yīng)該包括：天氣，人員、材料、工器具、機(jī)械設(shè)施的配備、場地道路、用水用電等。具體可細(xì)化為：密切觀察施工階段天氣變化，確保施工階段天氣良好；安排好各工作面人員配備，準(zhǔn)備好施工設(shè)備、工器具及材料，備品、配件及相關(guān)技術(shù)資料，做好干燥空氣的管理及設(shè)備防潮工作；對施工現(xiàn)場的危險源進(jìn)行充分辨識并采取相應(yīng)對策，設(shè)備停電并做好相關(guān)安全措施，場地清理并布置好現(xiàn)場施工電源、消防器材及足夠的照明設(shè)備。

3　工藝流程及注意事項

3.1 準(zhǔn)備工作

現(xiàn)場布置施工電源及足夠的照明和加熱設(shè)備；準(zhǔn)備好濾油機(jī)、油罐、真空泵及配套管路，準(zhǔn)備好備品配件、施工器具、試驗儀表以及防雨防潮消防設(shè)施。準(zhǔn)備好變壓器牽引設(shè)施、車輛準(zhǔn)備，地錨檢查、選擇牢固的固定點。

3.2 絕緣油處理、套管及其電流互感器試驗

對新絕緣油進(jìn)行取樣化驗后，現(xiàn)場采用真空濾油機(jī)對絕緣油進(jìn)行處理直至合格，應(yīng)包含：電氣強(qiáng)度、含水量、介損值tgδ、含氣量；高壓側(cè)、中性點套管及套管電流互感器試驗，應(yīng)包含：測量套管的主絕緣和末屏的絕緣電阻、測量套管的電容值和介損值，測量套管電流互感器直流電阻及絕緣電阻等。

3.3 附件檢查、變壓器殘油檢測及排除

所有一起運(yùn)輸?shù)难b備是否排列有序并且沒有損壞；檢查裝在板條箱或盒子內(nèi)的套管是否有受損、受潮現(xiàn)象；套管內(nèi)的油位是否在正常位置；檢查裝箱清單，確認(rèn)所有的組件和附件箱都已經(jīng)交付；檢查加裝的臨時硅膠呼吸器，如果有潮氣進(jìn)入硅膠干燥劑會變成粉紅色；檢查拆卸運(yùn)輸?shù)母郊丝谑欠裼枚掳搴腿用芊夂玫取?/p>

3.4 器身檢查

檢查鐵心線圈有無移位、變形及鐵心夾緊螺栓、拉板是否松動，檢查所有緊固件在運(yùn)輸中有無松動，檢查器身壓釘、鎖緊螺母是否處于壓緊、鎖緊狀態(tài)；檢查觸頭接觸是否良好；檢查開關(guān)引線連接是否可靠。

3.5 附件、儲油柜系統(tǒng)、套管、冷卻裝置、壓力釋放裝置安裝

持續(xù)充足的干燥空氣，盡量少開人孔或閥門等，保證干燥空氣不間斷從油箱開口處向外流出。

膠囊檢漏；油位計安裝；安裝儲油柜支架；按照圖紙要求吊裝儲油柜并固定好；安裝儲油柜系統(tǒng)連管、閥門、吸濕器等；安裝瓦斯繼電器。

3.6 變壓器抽真空

連接真空管路，單獨對管道抽真空，檢查確認(rèn)抽真空系統(tǒng)本身無異常；打開儲油柜與膠囊間的連通閥、打開散熱片、儲油柜與本體間的閥門，關(guān)閉油箱與絕緣油在線監(jiān)測之間閥門，通過法蘭呼吸器或油箱短軸側(cè)抽真空閥門對變壓器整體抽真空，抽真空期間應(yīng)檢查各連接法蘭或密封面，并確保無滲漏；絕緣油循環(huán)加熱處理：在對變壓器抽真空的同時，通過真空濾油機(jī)對變壓器油進(jìn)行熱油循環(huán)處理，處理后的變壓器油合格且溫度高于器身溫度。

3.7 變壓器真空注油（注油前排出管路內(nèi)空氣，以500kV變壓器為例）

接好注油管路，用真空濾油機(jī)通過注油閥對變壓器注油，注油速度為≤6000L/h，油溫：65±5℃，注油時繼續(xù)抽真空，真空度≤133pa，待油位與油位溫度對應(yīng)或略高后停止注油。

3.8 儲油柜膠囊破真空及儲油柜排氣

膠囊破真空：關(guān)閉儲油柜與膠囊間連通閥，通過呼吸器向膠囊充干燥空氣，緩慢解除膠囊真空。儲油柜排氣：關(guān)閉儲油柜與膠囊間連通閥，通過呼吸器繼續(xù)向膠囊充干燥空氣，當(dāng)儲油柜排氣塞及溢油后將其關(guān)閉，并停止充氣（膠囊壓力≤15kpa）；同時對氣體繼電器及其他排氣塞進(jìn)行排氣。

3.9 變壓器熱油循環(huán)

取下呼吸器油杯，接好真空濾油及循環(huán)管路，通過注排油閥與瓦斯繼電器前方閥門及對變壓器進(jìn)行對角熱油循環(huán)，油循環(huán)總量超過總油量3倍以上時進(jìn)行一次油試驗，直至試驗合格，熱油循環(huán)結(jié)束后回裝呼吸器油杯。循環(huán)結(jié)束后變壓器靜置48小時以上，靜置期間變壓器除儲油柜外其他排氣塞進(jìn)行多次排氣，直至無氣為止。

3.10 主變電氣試驗及油試驗（試驗前再次排氣）

變壓器常規(guī)電氣試驗：電壓比試驗；聯(lián)結(jié)組標(biāo)號檢定；繞組直流電阻測量；絕緣特性試驗（絕緣電阻、吸收比及極化指數(shù)測定；鐵心絕緣電阻測定；介質(zhì)損耗因數(shù)測量）；絕緣試驗；繞組變形試驗；套管電流互感器的試驗；直流泄漏。

4　技術(shù)要求把握

（1）選擇晴朗的天氣施工，附件安裝要求在濕度小于75%的環(huán)境下進(jìn)行，在附件安裝過程中應(yīng)向箱體內(nèi)持續(xù)補(bǔ)充露點低于—40℃的干燥空氣。器身暴露在空氣中的時間限制在：相對濕度≤65%時16h，相對濕度≤75%時12h，每次只打開一處并用塑料薄膜覆蓋。（2）抽真空時應(yīng)專人負(fù)責(zé)，正確操作真空泵，嚴(yán)禁在有滲漏的情況下長時間抽真空。變壓器全排油抽真空，真空度高于133pa后，連續(xù)抽真空時間不得少于24h。（3）真空注油工作嚴(yán)禁在雨天進(jìn)行，注排油時所用油罐及連接管路要清洗干凈，注油速度：3～5t/h，油溫：65±5℃（廠家標(biāo)準(zhǔn)）。（4）散熱片內(nèi)的油應(yīng)與變壓器本體內(nèi)的油一起進(jìn)行熱油循環(huán)，熱油循環(huán)時應(yīng)專人負(fù)責(zé)并做好記錄，油溫：65±5℃左右，油循環(huán)不低于總油量的3倍，直到試驗合格。（5）變壓器熱油循環(huán)后靜置時間不得少于72h，靜放期間應(yīng)對各排氣塞排氣。拆除附件前應(yīng)做好標(biāo)記便于安裝時校正位置。檢修后的緊固螺栓力矩應(yīng)符合設(shè)備廠家標(biāo)準(zhǔn)要求。變壓器油處理后試驗（包括本體油樣及部分電氣試驗），應(yīng)符合試驗標(biāo)準(zhǔn)。如需破壞真空時需用干燥空氣，以防潮氣進(jìn)入變壓器內(nèi)部。（6）新膠囊氣密試驗壓力小于20kpa；進(jìn)入器身內(nèi)作業(yè)時應(yīng)穿無紐扣無口袋的專用工作服，戴工作帽及橡膠套鞋，照明應(yīng)采用低壓防爆燈。嚴(yán)格執(zhí)行工器具登記手續(xù)，以防遺留在油箱內(nèi)或器身。（7）檢修中如發(fā)現(xiàn)有問題，應(yīng)立即上報、拍照并處理。真空泵、濾油機(jī)的電源必須可靠。主變牽引過程中應(yīng)統(tǒng)一指揮，信號明確、果斷；主變頂升階段，操作人員之間必須密切配合，確保變壓器升降同步。（8）變壓器油池卵石應(yīng)符合《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》相關(guān)規(guī)定：卵石層厚度不小于250mm，卵石粒徑應(yīng)為50mm～80mm。主變區(qū)域地網(wǎng)接地體采用80mm×8mm熱鍍鋅扁鋼，施工應(yīng)滿足《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》相關(guān)技術(shù)要求。接地鍍鋅扁鐵焊接時搭接長度為寬度的2倍，且三面滿焊，焊縫表面應(yīng)無裂紋、夾渣、氣孔和焊瘤等。接地扁鐵必須經(jīng)涂瀝青漆防腐處理。（9）主變高壓側(cè)的架空母線和低壓側(cè)槽型母線的安裝應(yīng)滿足《電氣裝置安裝工程 母線裝置施工及驗收規(guī)范》。高壓套管、中性點套管末屏及油箱可靠接地；鐵芯一點可靠接地。

5　驗收標(biāo)準(zhǔn)

變壓器安裝驗收應(yīng)按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電氣裝置安裝工程電力變壓器、油浸電抗器、互感器施工及驗收規(guī)范》的要求進(jìn)行；本體、冷卻裝置、儲油柜系統(tǒng)及其它附件裝配齊全，完好無損，無滲油；變壓器小車輪子的制動裝置應(yīng)牢固；設(shè)備油漆應(yīng)完整，相色標(biāo)識正確；變壓器頂蓋上無遺留雜物；事故排油設(shè)施完好，消防設(shè)施安全；閥門位置及指示正確；變壓器鐵芯一點接地、油箱、套管末屏等可靠接地；接地引下線與主接地網(wǎng)的連接應(yīng)滿足設(shè)計要求，接地應(yīng)可靠；儲油柜和充油套管的油位應(yīng)正常；分接開關(guān)的分接位置應(yīng)符合運(yùn)行要求；冷卻裝置試運(yùn)行正常，聯(lián)動正確；變壓器油試驗及全部電氣試驗合格，保護(hù)裝置整定值符合規(guī)定，操作及聯(lián)動試驗正確。

6　結(jié)語

大型電力變壓器的換型改造是一項重大而又精細(xì)的工作，在整個項目過程中應(yīng)注重安全第一，有條不紊施工，按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，科學(xué)操作。筆者結(jié)合經(jīng)驗淺談了大型發(fā)電廠變壓器的改造換型，文中闡述的內(nèi)容希望能為讀者在施工中做到嚴(yán)控工藝、注重細(xì)節(jié)提供參考。

Discussion on the Transformation of 500kV Large Insulation Oil Power Transformer

Zheng Qing
（Xiangjiaba Hydroelectric Power Plant of China Yangtze Power Share Co.， Ltd.，Yibin 644612， China）

The large power transformer is important in power plant and substation equipment. Aiming at the transformation of the large oil insulated power transformers and on the basis of the combination self working practice， the author makes a brief analysis and discussion. The author believes that reasonable change of transformer type can effectively eliminate transform some potential dangers and defects， maintenance can not completely eliminate and restore health state of equipment to ensure the safe and stable operation of the equipment.

500kV； large； power transformer； transformation

鄭慶（1987— ），男，湖北咸寧，本科，助理工程師；研究方向：電氣。