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備。針對大型絕緣油電力變壓器的改造換型，筆者結合自身工作實踐，做簡要地分析探討。筆者認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，恢復設備健康穩態，確保設備的安全穩定運行。

500kV；大型；電力變壓器；換型改造

受20世紀我國機械電工行業設計、制造水平的限制，隨著大型電力變壓器使用年限接近，大型變壓器會在產品結構設計、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定運行和滿足電廠機組增容等需要。筆者結合自身的工作經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點目標

工作前，確定項目的節點目標，可以讓員工知道各時間段的職責、重點和注意點，怎么做能有效促進項目的有序推進。個人覺得大型電力變壓器應該確定以下節點目標：退出原大型電力變壓器及配套設備設施；規范安裝新變壓器及配套設備設施；改造換型后的變壓器電氣、管道連接形式及尺寸滿足相關標準及設計要求；改造換型后的電力變壓器及配套設備設施應滿足各項試驗標準；改造換型后的電力變壓器及配套設備設施應滿足安全運行條件，可按計劃投入運行。

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，應根據實際地理環境，以“符合標準，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該包括：天氣，人員、材料、工器具、機械設施的配備、場地道路、用水用電等。具體可細化為：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，準備好施工設備、工器具及材料，備品、配件及相關技術資料，做好干燥空氣的管理及設備防潮工作；對施工現場的危險源進行充分辨識并采取相應對策，設備停電并做好相關安全措施，場地清理并布置好現場施工電源、消防器材及足夠的照明設備。

3　工藝流程及注意事項

3.1 準備工作

現場布置施工電源及足夠的照明和加熱設備；準備好濾油機、油罐、真空泵及配套管路，準備好備品配件、施工器具、試驗儀表以及防雨防潮消防設施。準備好變壓器牽引設施、車輛準備，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

對新絕緣油進行取樣化驗后，現場采用真空濾油機對絕緣油進行處理直至合格，應包含：電氣強度、含水量、介損值tgδ、含氣量；高壓側、中性點套管及套管電流互感器試驗，應包含：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

所有一起運輸的裝備是否排列有序并且沒有損壞；檢查裝在板條箱或盒子內的套管是否有受損、受潮現象；套管內的油位是否在正常位置；檢查裝箱清單，確認所有的組件和附件箱都已經交付；檢查加裝的臨時硅膠呼吸器，如果有潮氣進入硅膠干燥劑會變成粉紅色；檢查拆卸運輸的附件端口是否用堵板和塞子密封好等。

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；檢查觸頭接觸是否良好；檢查開關引線連接是否可靠。

3.5 附件、儲油柜系統、套管、冷卻裝置、壓力釋放裝置安裝

持續充足的干燥空氣，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，檢查確認抽真空系統本身無異常；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，關閉油箱與絕緣油在線監測之間閥門，通過法蘭呼吸器或油箱短軸側抽真空閥門對變壓器整體抽真空，抽真空期間應檢查各連接法蘭或密封面，并確保無滲漏；絕緣油循環加熱處理：在對變壓器抽真空的同時，通過真空濾油機對變壓器油進行熱油循環處理，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（注油前排出管路內空氣，以500kV變壓器為例）

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

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：關閉儲油柜與膠囊間連通閥，通過呼吸器繼續向膠囊充干燥空氣，當儲油柜排氣塞及溢油后將其關閉，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行排氣。

3.9 變壓器熱油循環

取下呼吸器油杯，接好真空濾油及循環管路，通過注排油閥與瓦斯繼電器前方閥門及對變壓器進行對角熱油循環，油循環總量超過總油量3倍以上時進行一次油試驗，直至試驗合格，熱油循環結束后回裝呼吸器油杯。循環結束后變壓器靜置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）

變壓器常規電氣試驗：電壓比試驗；聯結組標號檢定；繞組直流電阻測量；絕緣特性試驗（絕緣電阻、吸收比及極化指數測定；鐵心絕緣電阻測定；介質損耗因數測量）；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%的環境下進行，在附件安裝過程中應向箱體內持續補充露點低于—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）抽真空時應專人負責，正確操作真空泵，嚴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，連續抽真空時間不得少于24h。（3）真空注油工作嚴禁在雨天進行，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℃（廠家標準）。（4）散熱片內的油應與變壓器本體內的油一起進行熱油循環，熱油循環時應專人負責并做好記錄，油溫：65±5℃左右，油循環不低于總油量的3倍，直到試驗合格。（5）變壓器熱油循環后靜置時間不得少于72h，靜放期間應對各排氣塞排氣。拆除附件前應做好標記便于安裝時校正位置。檢修后的緊固螺栓力矩應符合設備廠家標準要求。變壓器油處理后試驗（包括本體油樣及部分電氣試驗），應符合試驗標準。如需破壞真空時需用干燥空氣，以防潮氣進入變壓器內部。（6）新膠囊氣密試驗壓力小于20kpa；進入器身內作業時應穿無紐扣無口袋的專用工作服，戴工作帽及橡膠套鞋，照明應采用低壓防爆燈。嚴格執行工器具登記手續，以防遺留在油箱內或器身。（7）檢修中如發現有問題，應立即上報、拍照并處理。真空泵、濾油機的電源必須可靠。主變牽引過程中應統一指揮，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）變壓器油池卵石應符合《電力設備典型消防規程》相關規定：卵石層厚度不小于250mm，卵石粒徑應為50mm～80mm。主變區域地網接地體采用80mm×8mm熱鍍鋅扁鋼，施工應滿足《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》相關技術要求。接地鍍鋅扁鐵焊接時搭接長度為寬度的2倍，且三面滿焊，焊縫表面應無裂紋、夾渣、氣孔和焊瘤等。接地扁鐵必須經涂瀝青漆防腐處理。（9）主變高壓側的架空母線和低壓側槽型母線的安裝應滿足《電氣裝置安裝工程 母線裝置施工及驗收規范》。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　驗收標準

變壓器安裝驗收應按照現行國家標準《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范》的要求進行；本體、冷卻裝置、儲油柜系統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牢固；設備油漆應完整，相色標識正確；變壓器頂蓋上無遺留雜物；事故排油設施完好，消防設施安全；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的連接應滿足設計要求，接地應可靠；儲油柜和充油套管的油位應正常；分接開關的分接位置應符合運行要求；冷卻裝置試運行正常，聯動正確；變壓器油試驗及全部電氣試驗合格，保護裝置整定值符合規定，操作及聯動試驗正確。

6　結語

大型電力變壓器的換型改造是一項重大而又精細的工作，在整個項目過程中應注重安全第一，有條不紊施工，按標準執行，科學操作。筆者結合經驗淺談了大型發電廠變壓器的改造換型，文中闡述的內容希望能為讀者在施工中做到嚴控工藝、注重細節提供參考。

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。