發(fā)電廠變壓器安裝分析

摘 要:電力變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行日益受到各界的關(guān)注，尤其越來越多的大容量變壓器進(jìn)網(wǎng)運(yùn)行，在電力分配和傳輸?shù)恼麄€(gè)過程中，能量轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)暮诵木褪亲儔浩鳌Ｗ儔浩鞑粌H是電網(wǎng)中最為關(guān)鍵和最重要的設(shè)備，也是千家萬戶能量的必經(jīng)之路，更是國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)的支柱。變壓器的運(yùn)輸和安裝是變壓器投入使用的第一步，也是非常關(guān)鍵的一步。只有安全運(yùn)輸、合理安裝才能保證后續(xù)的正常使用。變壓器系統(tǒng)施工內(nèi)容主要有變壓器本體就位、附件安裝、油處理、注油及試驗(yàn)，本文以主變壓器系統(tǒng)的安裝為例進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞:變壓器;安裝;安全;分析

中圖分類號(hào):TV734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2012) 12-0129-02

一、變壓器安裝前的工作

變壓器在安裝前的工作主要有兩大部分，一是裝卸運(yùn)輸二是到達(dá)目的地之后的檢查工作。每一步都是至關(guān)重要的，只有合理合格的完成每一階段的工作，才能保證后續(xù)工作的安全進(jìn)行。

(一)變壓器裝卸與運(yùn)輸

變壓器的裝卸及運(yùn)輸，必須對(duì)運(yùn)輸路徑及兩端裝卸條件作充分調(diào)查，制定施工安全技術(shù)措施。

1.水路運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)做好下列工作

選擇航道，了解吃水深度、水上及水下障礙物分布、潮汛情況以及沿途橋梁尺寸;選擇船舶，了解船舶運(yùn)載能力與結(jié)構(gòu)，驗(yàn)算載重時(shí)船舶的穩(wěn)定性;調(diào)查碼頭承重能力及起重能力，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算或荷重試驗(yàn)。

2.陸路運(yùn)輸用機(jī)械直接拖運(yùn)時(shí)，應(yīng)做好下列工作

了解道路及其沿途橋梁、涵洞、溝道等的結(jié)構(gòu)、寬度、坡度、傾斜度、轉(zhuǎn)角及承重情況，必要時(shí)應(yīng)采取措施;調(diào)查沿途架空線、通訊線等高空障礙物的情況;變壓器利用滾輪在現(xiàn)場鐵路專用線作短途運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)對(duì)鐵路專用線進(jìn)行調(diào)查與驗(yàn)算，其速度不應(yīng)超過0.2km/h;公路運(yùn)輸速度時(shí)，車速在高速公路或一級(jí)路面不超過15km/h，其他路面不超過10km/h。

3.變壓器裝卸時(shí)，應(yīng)滿足一下要求

變壓器裝卸時(shí)，應(yīng)防止因車輛彈簧伸縮或船只沉浮而引起傾倒，應(yīng)設(shè)專人觀測車輛平臺(tái)的升降或船只的沉浮情況。卸車地點(diǎn)的土質(zhì)、站臺(tái)、碼頭必須堅(jiān)實(shí);變壓器在裝卸和運(yùn)輸過程中，不應(yīng)有嚴(yán)重沖擊和振動(dòng)。變壓器運(yùn)輸時(shí)應(yīng)裝設(shè)沖擊記錄儀。沖擊允許值應(yīng)符合制造廠及合同的規(guī)定。以記錄在運(yùn)輸和裝卸過程中受沖擊和振動(dòng)情況。采用的沖擊記錄儀必須準(zhǔn)確可靠。設(shè)備受沖擊的輕重程度以重力加速度g表示。g值的大小，因國內(nèi)尚無標(biāo)準(zhǔn)，一般由制造廠提供或由定貨合同雙方商定。基于國內(nèi)外的資料，一般認(rèn)為不小于3g為好。

(二)變壓器安裝前的檢查與保管

1.設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行下列外觀檢查

油箱及所有附件應(yīng)齊全，無銹蝕及機(jī)械損傷，密封應(yīng)良好;油箱箱蓋或鐘罩法蘭及封板的聯(lián)接螺栓應(yīng)齊全，緊固良好，無滲漏;浸入油中運(yùn)輸?shù)母郊溆拖鋺?yīng)無滲漏;充油套管的油位應(yīng)正常，無滲油、瓷體無損傷;充氣運(yùn)輸?shù)淖儔浩鳎拖鋬?nèi)應(yīng)為正壓，其壓力為0.01~0.03MPa;裝有沖擊記錄儀的設(shè)備，應(yīng)檢查并記錄設(shè)備在運(yùn)輸和裝卸中的受沖擊情況。

2.設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場后的保管應(yīng)符合下列要求

散熱器(冷卻器)、連通管、安全氣道、凈油器等應(yīng)密封;表計(jì)、風(fēng)扇、潛油泵、氣體繼電器、氣道隔板、測溫裝置以及絕緣材料等，應(yīng)放置于干燥的室內(nèi);短尾式套管應(yīng)置于干燥的室內(nèi)，充油式套管臥放時(shí)應(yīng)符合制造廠的規(guī)定; 本體、冷卻裝置等，其底部應(yīng)墊高、墊平，不得水淹，干式變壓器應(yīng)置于干燥的室內(nèi);浸油運(yùn)輸?shù)母郊?yīng)保持浸油保管，其油箱應(yīng)密封。

3.絕緣油的驗(yàn)收與保管應(yīng)符合下列要求

絕緣油應(yīng)儲(chǔ)藏在密封清潔的專用油罐或容器內(nèi); 每到達(dá)現(xiàn)場的絕緣油均應(yīng)有試驗(yàn)記錄，并應(yīng)取樣進(jìn)行簡化分析，必要時(shí)全分析;取樣數(shù)量:大罐油，每罐應(yīng)取樣，小桶油應(yīng)按表2.2.3取樣;取樣試驗(yàn)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電力用油(變壓器油、汽輪機(jī)油)取樣》的規(guī)定執(zhí)行。試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定;不同牌號(hào)的絕緣油，應(yīng)分別儲(chǔ)存，并有明顯牌號(hào)標(biāo)志。

4.變壓器到達(dá)現(xiàn)場后，當(dāng)3個(gè)月內(nèi)不能安裝時(shí)，應(yīng)在1個(gè)月內(nèi)進(jìn)行下列工作

帶油運(yùn)輸?shù)淖儔浩鲬?yīng)檢查油箱密封情況;測量變壓器內(nèi)油的絕緣強(qiáng)度;測量繞組的絕緣電阻(運(yùn)輸時(shí)不裝套管的變壓器可以不測);安裝儲(chǔ)油柜及吸濕器，注以合格油至儲(chǔ)油柜規(guī)定油位，或在未裝儲(chǔ)油柜的情況下，上部抽真空后，充以0.01~0.03MPa、純度不低于99.9%、露點(diǎn)低于—40℃的氮?dú)狻?充氣運(yùn)輸?shù)淖儔浩鲬?yīng)安裝儲(chǔ)油柜及吸濕器，注以合格油至儲(chǔ)油柜規(guī)定油位;當(dāng)不能及時(shí)注油時(shí)，應(yīng)繼續(xù)充與原充氣體相同的氣體保管，但必須有壓力監(jiān)視裝置，壓力應(yīng)保持為0.01~0.03MPa，氣體的露點(diǎn)應(yīng)低于—40℃。

二、變壓器本體及附件安裝

(一)變壓器安裝要點(diǎn)

1.本體就位應(yīng)做到以下幾點(diǎn)

變壓器基礎(chǔ)的軌道應(yīng)水平，軌距與輪距應(yīng)配合;裝有氣體繼電器的變壓器，應(yīng)使其頂蓋沿氣體繼電器氣流方向有1%~1.5%的升高坡度(制造廠規(guī)定不須安裝坡度者除外)。當(dāng)與封閉母線連接時(shí)，其套管中心線應(yīng)與封閉母線中心線相符。

2.有載調(diào)壓切換裝置的安裝

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的操作機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)齒輪和杠桿應(yīng)固定牢靠，連接位置正確，且操作靈活，無卡阻現(xiàn)象;傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦部分應(yīng)涂以適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的潤滑脂;切換開關(guān)的觸頭及其連接線應(yīng)完整無損，且接觸良好;其限流電阻應(yīng)完好，無斷裂現(xiàn)象;切換裝置的工作順序應(yīng)符合產(chǎn)品出廠要求;切換裝置在極限位置時(shí)，其機(jī)械聯(lián)鎖與極限開關(guān)的電氣聯(lián)鎖動(dòng)作應(yīng)正確;位置指示器應(yīng)動(dòng)作正常，指示正確。

3.冷卻裝置的安裝

冷卻裝置在安裝前應(yīng)按制造廠規(guī)定的壓力值用氣壓或油壓進(jìn)行密封試驗(yàn)，散熱器、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器，持續(xù)30min應(yīng)無滲漏;強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻器，持續(xù)1h應(yīng)無滲漏，水、油系統(tǒng)應(yīng)分別檢查滲漏;冷卻裝置安裝前應(yīng)用合格的絕緣油經(jīng)凈油機(jī)循環(huán)沖洗干凈，并將殘油排盡;風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)及葉片應(yīng)安裝牢固，并應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無卡阻;試轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)無振動(dòng)、過熱;葉片應(yīng)無扭曲變形或與風(fēng)筒碰擦等情況，轉(zhuǎn)向應(yīng)正確;電動(dòng)機(jī)的電源配線應(yīng)采用具有耐油性能的絕緣導(dǎo)線;外接油管路在安裝前，應(yīng)進(jìn)行徹底除銹并清洗干凈。

4.套管的安裝

套管安裝前應(yīng)檢查瓷套表面應(yīng)無裂縫、傷痕;套管、法蘭頸部及均壓球內(nèi)壁應(yīng)清擦干凈;套管應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)合格;充油套管無滲油現(xiàn)象，油位指示正常;充油套管的內(nèi)部絕緣已確認(rèn)受潮時(shí)，應(yīng)予干燥處理;110kV及以上的套管應(yīng)真空注油; 高壓套管穿纜的應(yīng)力錐應(yīng)進(jìn)入套管的均壓罩內(nèi)，其引出端頭與套管頂部接線柱連接處應(yīng)擦拭干凈，接觸緊密;高壓套管與引出線接口的密封波紋盤結(jié)構(gòu)(魏德邁結(jié)構(gòu))的安裝應(yīng)嚴(yán)格按制造廠的規(guī)定進(jìn)行;套管頂部結(jié)構(gòu)的密封墊應(yīng)安裝正確，密封應(yīng)良好，連接引線時(shí)，不應(yīng)使頂部結(jié)構(gòu)松扣。

(二)變壓器安裝注意事項(xiàng)

1.變壓器安裝前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行吊罩檢查，如發(fā)現(xiàn)墊塊松動(dòng)、壓緊力不夠、鐵芯松散、油中含有雜質(zhì)等情況，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系設(shè)備廠家派人處理。

2.在變壓器吊罩時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按作業(yè)指導(dǎo)書的要求進(jìn)行，必須穿專用的工作服，帶入的工具要進(jìn)行登記;進(jìn)入內(nèi)部后，不得碰傷內(nèi)部的部件，如果不慎將繞組、引線、分接開關(guān)等處的絕緣破壞或工具遺留在變壓器內(nèi)，或不慎跌落物件、工具砸壞套管，輕則發(fā)生閃絡(luò)，重則短路接地。

3.變壓器安裝完畢后，投運(yùn)前要檢查油位計(jì)是否完好，油位是否清晰且在與環(huán)境相符的油位線上。如果油位過高，在變壓器投入運(yùn)行帶負(fù)荷后，油溫上升，油膨脹很可能使油從油枕頂部的呼吸器連接管處溢出;如果油位過低，則在冬季輕負(fù)荷或短時(shí)間內(nèi)停運(yùn)時(shí)，可能使油位下降至油位計(jì)看不到的位置。

三、變壓器安裝后的基本試驗(yàn)

電力變壓器安裝后試驗(yàn)一般分為工廠試驗(yàn)和交接預(yù)防性試驗(yàn)兩類.工廠試驗(yàn)主要包括工序間半成品試驗(yàn)、成品出廠試驗(yàn)、型式試驗(yàn)和特殊試驗(yàn)等; 交接預(yù)防性試驗(yàn)主要包括交接驗(yàn)收、大修、小修和故障檢修試驗(yàn)等;這里簡單討論交接預(yù)防性試驗(yàn)，它的試驗(yàn)?zāi)康闹饕薪^緣試驗(yàn)和特性試驗(yàn)兩部分。

(一)直流電阻測量

變壓器的繞組可以看作是電感L和電阻R串聯(lián)的等值電路。當(dāng)有電壓加在被測繞組兩端時(shí)，由于電感不能突變，所以在剛加上電源時(shí)L中的電流為零，電阻中也無電流，所以電阻上沒有壓降，此時(shí)全部的電壓都加在了電感L上，對(duì)于大型變壓器來說就需要一段時(shí)間讓電路達(dá)到穩(wěn)定，如此才能測到比較正確的數(shù)據(jù)。由于變壓器繞組具有很大的電感，在測量過程中，不能隨意切斷電源及拉掉接在試品兩端的充電連接線。測試完畢后，應(yīng)先將變壓器兩端短接，然后才可以切斷電源。

變壓器繞組反向電動(dòng)勢可能有數(shù)千伏，會(huì)對(duì)儀器和人員構(gòu)成威脅，但是成套的數(shù)字式變壓器直流繞組測量儀內(nèi)部都裝了保護(hù)電路，所以還是很安全的。

(二)短路試驗(yàn)

將變壓器一側(cè)繞組(通常是低壓側(cè))短路，而從另一側(cè)繞組(分接頭在額定電壓位置上)加入額定頻率的交流電壓，使變壓器繞組內(nèi)的電流為額定值，測量所加的電壓和功率，并換算到75℃時(shí)的數(shù)值，該功率就是變壓器的負(fù)載損耗，所測電壓就是阻抗電壓，這一試驗(yàn)就稱為變壓器的短路試驗(yàn)。

變壓器負(fù)載損耗實(shí)際就是銅損，也就是電流通過變壓器繞組時(shí)產(chǎn)生的熱量損失。它將直接影響到繞組及其他部分的溫度升高。因此負(fù)載損耗的大小對(duì)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大影響。阻抗電壓(短路電壓)就是短路試驗(yàn)時(shí)所加的電壓，它是變壓器并聯(lián)運(yùn)行的基本條件之一。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，變壓器的短路電流及由此產(chǎn)生的力取決于阻抗電壓的大小。變壓器在運(yùn)行中負(fù)荷變化比較大時(shí)，阻抗電壓直接影響網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)。

變壓器的短路試驗(yàn)除制造廠進(jìn)行外，運(yùn)行單位在大修或事故后檢查，以及幾臺(tái)變壓器要并列運(yùn)行時(shí)都要做短路試驗(yàn)。

(三)空載試驗(yàn)

變壓器的空載試驗(yàn)，是從變壓器的任一繞組施加正弦波額定頻率的額定電壓，其他繞組開路，測量變壓器的空載損耗和空載電流的試驗(yàn).空載電流以實(shí)測的空載電流I0的百分?jǐn)?shù)來表示，記為I0%按有定義有:

I0%= I0/IN *100%

空載損耗主要是鐵芯損耗，即消耗于鐵芯中的磁滯損耗和渦流損耗。空載時(shí)激磁電流經(jīng)過一次繞組時(shí)也要產(chǎn)生電阻損耗，如果激磁電流數(shù)值很小，這可以忽略不計(jì)。空載損耗和空載電流取決于變壓器的容量、鐵芯的構(gòu)造、硅鋼片的質(zhì)量和鐵芯的制造工藝等因素。

參考文獻(xiàn):

[1]220KV電力變壓器安裝使用說明書.沈陽特變電工

[2]《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(yàn)收規(guī)范》GBJ148-1990 中國電力出版社

[3]電氣安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn).DL/T 5161.1-5161.17-2002 中國電力出版社

[4]工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文(電力工程部分).中國電力出版社，2006版

[5]電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范.GB 50168-1992.中國電力出版社

[6]電氣裝置安裝工程旋轉(zhuǎn)電機(jī)施工及驗(yàn)收規(guī)范.GB 50170-1992.中國電力出版社