電力變壓器安裝與保護(hù)調(diào)試要點(diǎn)分析

馬麗

摘??要：主要分析了電力變壓器安裝技術(shù)要點(diǎn)，闡述了變壓器本體安裝方式，并逐一介紹了過(guò)流保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)三類(lèi)保護(hù)裝置的安裝方法，還分析了盤(pán)圈、高壓套管等變壓器附近安裝的具體方式。在安裝好變壓器后，介紹了調(diào)試前期準(zhǔn)備工作，并對(duì)無(wú)負(fù)荷、半負(fù)荷、滿負(fù)荷3種狀態(tài)下變壓器調(diào)試技術(shù)要點(diǎn)展開(kāi)了探討，旨在為電力系統(tǒng)安裝調(diào)試變壓器提供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)??變壓器??安裝技術(shù)??保護(hù)調(diào)試

中圖分類(lèi)號(hào)：TM41

Analysis?of?the?Key?Commissioning?Points?of?the?Installation?and?Protection?of??Power?Transformers

MA?LiChangji?Vocational?and?Technical?College，?Changji，?Xinjiang?Uygur?Autonomous?Region，?831100?China

Abstract：?This?paper?mainly?analyzes?the?key?technical?points?of?the?installation?of?a?power?transformer，?describes?the?installation?methods?of?the?transformer?body，?introduces?the?installation?methods?of?three?types?of?protection?devices?one?by?one：?overcurrent?protection，?differential?protection?and?gas?protection，?and?also?analyzes?the?specific?installation?methods?of?coils?and?high-voltage?bushings?near?the?transformer.?After?the?transformer?is?installed，?this?paper?introduces?the?preparatory?work?in?the?early?stage?of?commissioning，?and?discusses?the?key?technical?points?of?the?commissioning?of?the?transformer?under?the?three?states?of?no?load，?half?load?and?full?load，?aiming?to?provide?reference?for?the?installation?and?commissioning?of?transformers?in?the?power?system.

Key?Words：?Power?system;?Transformer;?Installation?technology;?Protection?commissioning

變壓器是電力系統(tǒng)交流電轉(zhuǎn)換的重要設(shè)施，能將交流電轉(zhuǎn)換成為其他頻率的電壓力或電流，在電力系統(tǒng)中占據(jù)重要的地位[1]。面對(duì)電力系統(tǒng)供配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，變壓器在能量傳輸、能量轉(zhuǎn)換方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，但同時(shí)，變電器的安裝調(diào)試要求也不斷提高。若變電壓器安裝調(diào)試不到位而無(wú)法安全穩(wěn)定工作，可能會(huì)影響到電力能源傳送質(zhì)量，甚至難以保障供配電網(wǎng)絡(luò)的良性運(yùn)行?；诖?，電力系統(tǒng)應(yīng)用變壓器前，需要保障變電器設(shè)備的規(guī)范化安裝與科學(xué)性調(diào)試，進(jìn)而確保變電器價(jià)值效能有效展現(xiàn)，為電力事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展提供保障。

1??電力變壓器安裝技術(shù)要點(diǎn)

1.1??主體安裝

安裝電力變壓器前，需要先行檢查整個(gè)變壓器主體，查看零部件的齊全性。然后進(jìn)行本體定位測(cè)量。由于電力系統(tǒng)所使用的配電設(shè)備種類(lèi)雜、數(shù)量多，因而需要應(yīng)用大型變壓器。在安裝前，可以采用吊車(chē)運(yùn)送變壓器，或是構(gòu)建運(yùn)送軌道，在其上鋪設(shè)木板并將變壓器放在其上運(yùn)送至指定安裝位置。安裝時(shí)，變壓器本體一側(cè)與墻壁之間應(yīng)留有75?cm的距離，與變電室門(mén)之間的距離應(yīng)保持在1m以上，變壓器及兩端臺(tái)架桿之間的間隔則要控制在2?m以上、2.5?m以下。安裝后需要利用鐵絲對(duì)變壓器進(jìn)行加固，可選用直徑為4～6?mm的鐵絲，并采用焊接方式固定鐵絲，以確保變壓器本體安裝的穩(wěn)固性。

1.2??過(guò)流保護(hù)裝置安裝

過(guò)流保護(hù)裝置是在變壓器電流值高于預(yù)設(shè)閾值時(shí)所實(shí)施的一種保護(hù)，可防止下級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障而使變電壓產(chǎn)生過(guò)電流，其是變壓器主保護(hù)失靈之后的后備保護(hù)措施[2]。需要根據(jù)變壓器容量大小選擇安裝不同規(guī)格的過(guò)流保護(hù)裝置。熔斷器是電力變壓器過(guò)流保護(hù)的常用裝置，此裝置主要安裝于變壓器的高壓及低壓端。安裝于高壓端的熔斷器及地面之間的縱向距離應(yīng)不低于5?m，相鄰熔斷器要平行安裝，其間至少要留出0.5～1?m的距離，且熔斷器與經(jīng)緯線間的夾角應(yīng)控制在15o～30o之內(nèi)，以確保熔斷器的保護(hù)作用有效發(fā)揮。安裝變壓器低壓端的熔斷器時(shí)，其與地面間的縱向距離應(yīng)不低于4.5?m，且熔斷器間距應(yīng)介于0.2～0.5?m之間，同樣采取平行安裝方式。從而確保過(guò)流保護(hù)裝置安裝的穩(wěn)固性，確保變壓器出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象時(shí)及時(shí)采取有效保護(hù)。

1.3??差動(dòng)保護(hù)裝置安裝

變壓器具有橫聯(lián)與縱聯(lián)兩種差動(dòng)保護(hù)形式，這兩種形式分別應(yīng)用于雙配電以及單配線回路的差動(dòng)保護(hù)。以單配線保護(hù)為例，需要在變壓器高低壓配電回路上安裝電流互感器，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器兩端的電流變化，差動(dòng)保護(hù)裝置會(huì)對(duì)兩側(cè)流入電流及流出電流的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，在二者存在明顯差值時(shí)，說(shuō)明變壓器內(nèi)部絕緣套管、引出線等裝置可能存在故障，因而差動(dòng)保護(hù)會(huì)自行啟動(dòng)分閘操作，進(jìn)而將故障件切除。但變壓器接線易造成電流不平衡現(xiàn)象，可能會(huì)導(dǎo)致變壓器高低壓承并測(cè)電流出現(xiàn)相位差，為此，安裝電流互感器時(shí)，需要采用星形接線或三角形接線方法，以避免出現(xiàn)不平衡電流，從而保障差動(dòng)保護(hù)裝置運(yùn)行的安全性。

1.4??瓦斯保護(hù)裝置安裝

變壓器運(yùn)行時(shí)，如果鐵芯或線圈被燒毀，或是存在匝間短路、絕緣籌平路等問(wèn)題，可能會(huì)使變壓器發(fā)生短路問(wèn)題，或是形成電弧，這會(huì)增大變壓器油箱溫度，進(jìn)而使絕緣油受熱生成瓦斯氣體而引發(fā)安全事故。為此，需要在變壓器上安裝瓦斯保護(hù)裝置。氣體繼電器是一種常用的瓦斯保護(hù)裝置，通常此部件安裝于變壓器油箱及油枕間的管道上，在變壓器出現(xiàn)故障而出現(xiàn)油箱內(nèi)部瓦斯氣體含量增多時(shí)，在氣體壓力作用下會(huì)導(dǎo)致氣體繼電器油面不斷下降，降至閾值時(shí)便會(huì)啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，并發(fā)出報(bào)警提示。安裝瓦斯保護(hù)裝置時(shí)，需要使用切換片，可保障跳閘、信號(hào)兩個(gè)回路快捷切換，同時(shí)還要安裝附帶自保護(hù)電流線圈的繼電器，以防止由于瓦斯繼電器雙干簧觸電抖動(dòng)而使斷路器無(wú)法正常執(zhí)行動(dòng)作。瓦斯保護(hù)裝置的作用主要是對(duì)變壓器油箱內(nèi)部故障進(jìn)行保護(hù)，其需與差動(dòng)保護(hù)、過(guò)流保護(hù)搭配應(yīng)用，從而有效防控變壓器故障問(wèn)題。

1.5??變壓器附件安裝

變壓器安裝時(shí)，還涉及盤(pán)圈、高壓套管多個(gè)附件的安裝操作。其中變壓器盤(pán)圈屬于配套性調(diào)節(jié)裝置，安裝時(shí)需要合理確定其在儀表盤(pán)上的位置，在二次儀表盤(pán)定位與安裝結(jié)束后，還要對(duì)此附件進(jìn)行加固處理，通過(guò)調(diào)整儀表盤(pán)位置而改變變壓器的電力運(yùn)行信息。而高壓套管屬于變壓器電纜連接處的附件。變壓器安裝過(guò)程中，使用高壓套管的目的是防止電纜系統(tǒng)的運(yùn)行受到干擾。安裝高壓套管時(shí)，需要應(yīng)用到穿孔技術(shù)，應(yīng)結(jié)合電纜總長(zhǎng)度選用適合套管的規(guī)格及數(shù)量。套管安裝時(shí)，其走向的確定需要以線路控制系統(tǒng)規(guī)劃作為依據(jù)，并且需要將套管安裝出口的控制作為重點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)電流感應(yīng)傳輸方向確定出口安裝位置。整個(gè)安裝過(guò)程均要遵循規(guī)定的流程，依次安裝各個(gè)變壓器附件，以防止對(duì)后續(xù)變壓器功能調(diào)試工作產(chǎn)生影響。

2??電力變壓器保護(hù)調(diào)試技術(shù)要點(diǎn)

2.1??做好保護(hù)調(diào)試前期檢查工作

對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)性調(diào)試之前，需要做好調(diào)試之前的檢查工作，應(yīng)對(duì)變壓器的所有安裝環(huán)節(jié)與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)是否一致進(jìn)行詳細(xì)排查，并檢查各個(gè)變壓器附件的安裝規(guī)范性、牢固性與完整性。做好前期檢查工作，可以為電力系統(tǒng)變壓器快捷、安全調(diào)試奠定基礎(chǔ)，一旦排查出可能影響變壓器調(diào)試工作的質(zhì)量隱患或安全隱患，均要詳細(xì)記錄下來(lái)，并安排專(zhuān)業(yè)人員立即處理，確認(rèn)質(zhì)量安全隱患排除之后，方可實(shí)施變壓器保護(hù)調(diào)試。變壓器保護(hù)調(diào)試需要在安全環(huán)境下展開(kāi)，調(diào)試之前應(yīng)全面檢查變壓器的運(yùn)行環(huán)境，及時(shí)排除所有不確定隱患。同時(shí)，還需要提前制定調(diào)試前檢查規(guī)劃，嚴(yán)格遵循規(guī)定的檢查流程逐一排查每一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，以免由于檢查規(guī)劃制定不科學(xué)與不系統(tǒng)，在檢查工作時(shí)出現(xiàn)隨意性、片面性開(kāi)展檢查的情況，否則可能會(huì)因存在遺漏點(diǎn)而使電力變壓器調(diào)試過(guò)程中受到不明因素影響而出現(xiàn)故障問(wèn)題。為此，做好安裝前調(diào)試準(zhǔn)備工作，可以保障后續(xù)變壓器功能有效發(fā)揮，進(jìn)而提高變壓器保護(hù)調(diào)試的質(zhì)量成效。

2.2??科學(xué)實(shí)施無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下保護(hù)調(diào)試

為確保電力變壓器在無(wú)負(fù)荷投入能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，在正式運(yùn)行變壓器前，需要展開(kāi)空氣載波沖擊試驗(yàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下的保護(hù)調(diào)試[3]。在試驗(yàn)之前，要全面排查變壓器的絕緣裝置及各個(gè)保護(hù)裝置是否規(guī)范安裝，如果有中性點(diǎn)接地現(xiàn)象，則要查看中性點(diǎn)及地面之間是否穩(wěn)定、緊密連接。之后，應(yīng)切斷變壓器低壓端，讓變壓器的高壓側(cè)正常運(yùn)行，進(jìn)而利用全電壓進(jìn)行10?min左右的沖擊合閘試驗(yàn)，如果試驗(yàn)中未出現(xiàn)非正常情況，應(yīng)再次重復(fù)操作，共需進(jìn)行5次沖擊合閘試驗(yàn)，每次試驗(yàn)之間停頓5?min即可，如果5次試驗(yàn)之后，保護(hù)裝置誤動(dòng)作均未觸發(fā)，說(shuō)明變壓器在高壓狀態(tài)下能夠安全運(yùn)行。在沖擊試驗(yàn)完成之后，還需要實(shí)施空載運(yùn)行試驗(yàn)，變壓器空載運(yùn)行的時(shí)間最低應(yīng)為24?h，最高不超過(guò)28?h。在此過(guò)程中，調(diào)試人員需要對(duì)負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中，各時(shí)間段時(shí)電壓、油位、溫度的變化情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，如果聽(tīng)到疑似放電聲音，應(yīng)立即中斷試驗(yàn)排查故障問(wèn)題，若無(wú)聲音，說(shuō)明變壓器在空載狀態(tài)下可以正常運(yùn)行。

2.3??合理開(kāi)展半負(fù)荷運(yùn)行調(diào)試

電力變壓器保護(hù)調(diào)試時(shí)，還需要在半負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行試運(yùn)行，然后對(duì)空氣載波實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與判斷，確認(rèn)其符合安全運(yùn)行條件后，才可以讓變壓器以滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行[4]。在半負(fù)荷運(yùn)行調(diào)試時(shí)，需要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)與半負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)相吻合的保護(hù)性調(diào)試環(huán)境，應(yīng)以變壓器自身運(yùn)行參數(shù)為依據(jù)，綜合考慮到變壓器所處運(yùn)行環(huán)境的各方面因素，如溫度、電壓等。半負(fù)荷調(diào)試時(shí)，應(yīng)先讓變壓器以空載狀態(tài)運(yùn)行28?h左右，防止變壓器運(yùn)行負(fù)荷過(guò)高而導(dǎo)致調(diào)試結(jié)果達(dá)不到實(shí)際應(yīng)用需求。之后再使變壓器以正常運(yùn)行時(shí)一半的負(fù)荷進(jìn)行運(yùn)行，并將半負(fù)荷運(yùn)行得到的電力運(yùn)輸能力與無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行對(duì)比與分析，若運(yùn)行能力高于無(wú)負(fù)荷狀態(tài)，并達(dá)到規(guī)定的半負(fù)荷運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，方可以繼續(xù)實(shí)施滿負(fù)荷運(yùn)行調(diào)試。若半負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)各運(yùn)行時(shí)段內(nèi)電壓存在持續(xù)性波動(dòng)，需要立即與額定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析，排查問(wèn)題原因并進(jìn)行相應(yīng)處理，直至各時(shí)段電壓不再出現(xiàn)波動(dòng)方可完成調(diào)試。

2.4??規(guī)范實(shí)施滿負(fù)荷運(yùn)行調(diào)試

通常半負(fù)荷調(diào)試完成且達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后方可實(shí)施滿負(fù)荷運(yùn)行調(diào)試，應(yīng)與半負(fù)荷調(diào)試時(shí)間間隔48?h以上，此時(shí)電力變壓器的溫度會(huì)恢復(fù)到正常，且各個(gè)組件的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)均能維持在良好水平。調(diào)試時(shí)，要重點(diǎn)分析變壓器整體功能的展現(xiàn)情況，將運(yùn)行環(huán)境原因?qū)е碌挠绊懸灰慌懦⑶乙獙⒆儔浩骷捌湎嚓P(guān)組件視作整體進(jìn)行調(diào)試，以便于有效預(yù)防不明因素對(duì)滿負(fù)荷調(diào)試過(guò)程產(chǎn)生影響，確保調(diào)試結(jié)果與真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)的一致性。在滿負(fù)荷運(yùn)行調(diào)試時(shí)，要將調(diào)試得到的結(jié)果與半負(fù)荷調(diào)試的結(jié)果展開(kāi)比對(duì)與分析，要將運(yùn)行狀態(tài)存在差異時(shí)，變壓器各個(gè)功能的展現(xiàn)效果進(jìn)行分析，并根據(jù)變壓器的應(yīng)用特征，對(duì)其未來(lái)正式運(yùn)行時(shí)的參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，從而保障電力變壓器可以最佳狀態(tài)滿負(fù)荷運(yùn)行。但變壓器滿負(fù)荷調(diào)試時(shí)要控制好調(diào)試時(shí)間，不能低于10?min，若達(dá)到調(diào)試時(shí)間后仍未發(fā)現(xiàn)異常，還可以繼續(xù)開(kāi)展5?min的沖擊電力運(yùn)行調(diào)試，并應(yīng)在電閘閉合狀態(tài)下對(duì)變壓器運(yùn)行情況進(jìn)行全過(guò)程觀測(cè)，并監(jiān)測(cè)電閘關(guān)閉后變壓器空載運(yùn)行情況，以此確保變壓器能夠保持穩(wěn)定、安全的運(yùn)行狀態(tài)[5]。

3??結(jié)語(yǔ)

在電力系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)行過(guò)程中，變壓器的運(yùn)行狀態(tài)與電網(wǎng)穩(wěn)定性、電力輸送安全性存在密切關(guān)聯(lián)，因而電力企業(yè)需要加強(qiáng)變壓器安裝調(diào)試工作。具體實(shí)踐中，需要科學(xué)分析與嚴(yán)格把控電力變壓器安裝技術(shù)，除了變電壓器本體安裝外，還需要做好過(guò)流保護(hù)裝置、差動(dòng)保護(hù)裝置、瓦斯保護(hù)裝置以及變壓器附件等相關(guān)結(jié)構(gòu)的安裝，避免安裝不規(guī)范導(dǎo)致變壓器調(diào)試技術(shù)應(yīng)用受到干擾。保護(hù)性調(diào)試變壓器的過(guò)程中，要做好調(diào)試前期準(zhǔn)備，還要科學(xué)實(shí)施無(wú)負(fù)荷狀態(tài)下保護(hù)調(diào)試，并應(yīng)合理開(kāi)展半負(fù)荷運(yùn)行調(diào)試、規(guī)范實(shí)施滿負(fù)荷運(yùn)行調(diào)試，進(jìn)而確保不同狀態(tài)下變壓器功能均能穩(wěn)定發(fā)揮，從而為電力系統(tǒng)良性運(yùn)行、穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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