500KV變壓器本體附件更換的一種新方法設計及成功嘗試

福建福清核電有限公司 吳宏龍

一、引言

500KV變壓器本體附件更換的傳統方法主要有兩種：一種是常壓下帶油更換，這種方法在更換過程中會漏油，只適宜于變壓器本體中上部10毫米以下小口徑附件更換；另一種方法是放油更換，這種方法避免了更換過程的漏油問題，但是需將變壓器油位放至更換附件所在位置以下，更換完成后須重新真空注油至標準油位，并完成相關試驗項目，需要準備真空濾油機、貯油罐、吊車、高壓試驗儀器等設備，花費時間、人力、物力較大，幾乎與重裝一臺變壓器的工作量相當。

某電站一臺500KV 480MVA的變壓器在運行過程中，先是發現位于其油箱中下部口徑為50毫米的銅隔離閥閥體裂紋漏油（該隔離閥屬于HYDRAN 201i型H2在線分析系統），需更換；后又發現位于其冷卻器下部聯管處的BLZ-150-120/85型油流繼電器故障，需更換。為了更換這兩個附件，對變壓器進行放油處理顯然是不經濟的，常壓下帶油更換，又存在大量漏油和因漏油壓力大更換失敗的風險。

經反復研究，決定利用該變壓器可抽真空全密封膠囊式儲油柜的優勢，打開儲油柜上部儲油柜腔體聯管與膠囊吸濕器聯管在儲油柜上部的三通隔離閥，使儲油柜膠囊與儲油柜腔體聯通，然后根據壓強平衡原理，通過吸濕器聯管對變壓器儲油柜腔體抽真空，在一定真空狀態下進行這兩個附件的更換，這樣既避免漏油，又不需放油，將大大簡化操作流程，節約人、財、物。

二、實施方案設計

1.儲油柜內油面壓強P2計算及選擇

當地大氣壓強用P0表示、更換附件處油面壓強用P1表示、儲油柜內油面壓強用P2表示，該變壓器高度為4.05米、變壓器油密度ρ取895kg/m3、g取9.8N/Kg，則其油箱下部附件處變壓器油壓P油為：

P油=ρgh=895kg/m39.8N/Kg×4.05m=35522.55Pa

為了保證附件更換時變壓器不漏油，欲更換附件處油面壓強P1應小于大氣壓P0，即P1＜P0，而P1=P2+P油，亦即P2+P油＜P0

當地大氣壓強P0為：101350Pa，故P2+35522.55Pa＜101350Pa，即P2＜65827.45Pa，考慮附件更換過程中由于進氣，儲油柜內油面壓強P2會略有升高，為確保更換過程不漏油，儲油柜內油面壓強P2取0.55MPa。

2.實施前提條件

選擇晴朗天氣，環境溫度高于5℃，環境相對濕度不大于60%，并測試變壓器油微水數值。準備好以下設備備用：帶-0.1-0.15MPa真空壓力的40L/h真空泵及其電源一套、真空泵出口至儲油柜吸濕器聯管一段、欲更換的附件及其墊子、干凈的油盆一個、2mm厚、直徑80毫米潔凈鋼堵板一塊、白布若干。

3.實施過程注意事項

拆下吸濕器，將真空泵出口聯管聯好扎緊，確保不漏氣后，及時打開儲油柜上部儲油柜腔體聯管與膠囊吸濕器聯管在儲油柜上部的三通隔離閥，在該閥未打開前嚴禁抽真空，當真空泵表壓指示達到0.55MPa時開始附件更換，更換過程中才做人員要動作迅速，同時安排專人監視真空泵表壓，一旦表壓接近0.6MPa，立即用堵板堵住附件法蘭口，減少進氣量，確保法蘭口壓力小于大氣壓，避免變壓器油外泄。附件更換結束后，關閉真空泵、泄壓、復裝吸濕器后，注意關嚴儲油柜上部儲油柜腔體聯管與膠囊吸濕器聯管在儲油柜上部的三通隔離閥。開啟所有冷卻風扇運行1小時左右，停運所有風扇靜置變壓器24小時，期間注意對瓦斯繼電器、油箱上部及冷卻器上、下各處放氣閥放氣，直至再放氣是無存氣為止。

三、方案實施過程簡介

2009年3上旬月，利用該變壓器臨停消缺時間，事先測得該變壓器微水含量為8μL/L，環境溫度及濕度符合要求，備齊所需設備及備件于上午10時開始實施抽真空作業，10時30分達到0.55MPa壓力標準，首先迅速更換了銅閥，花費時間10分鐘左右，期間有少量氣體自銅閥安裝法蘭處進入變壓器本體，沒有變壓器油漏出，真空泵壓力幾乎無下降，就已經完成了銅閥的更換工作；

接下來對油流繼電器的更換工作進展也很順利，同樣在10分鐘左右完成更換工作，也無漏油。接下來關閉真空泵、復裝吸濕器、打開儲油柜上部儲油柜腔體聯管與膠囊吸濕器聯管在儲油柜上部的三通隔離閥、放氣、運行冷卻器、靜置24小時后再放氣，取油樣微水分析含量為7.8μL/L，與附件更換前測試結果相近，含水量略有降低。

四、結論及該方法的推廣價值

通過變壓器吸濕器聯管對500KV變壓器抽真空更換本體附件，實踐證明是一種方便、快捷、經濟、有效的方法，先對于傳統方法可節約工時一半以上，節約檢修費用三分之二以上。