500 kV變電站主變壓器的安裝過程及技術要求分析

翁曉明

摘要：主變壓器的安裝質量直接決定了變電站的工作水平和供電系統工作的可靠性。針對主變壓器的安裝過程進行全面梳理，有助于發掘并填補短板，提升新入網設備的安裝質量。本文以某供電局500kV 變電站的主變壓器的安裝為例，對500kV變壓器安裝過程和技術要求進行了詳細的論述與分析。

關鍵詞：500 kV變電站;主變壓器;安裝過程;技術要求

0引言

國家經濟水平和國民生活水平的提升離不開電力行業做出的巨大貢獻。在電力供應全流程中，變電站是其中最為重要的環節之一，而變電站中的主變壓器則是整個變電站系統中的最關鍵的設備[1]。為保證500 kV變電站主變壓器進行正常工作，應采用嚴謹、可靠、合理的技術和相應的手段保證或提高主變壓器的安裝質量，合理地提升其工作性能。其最終目的，是幫助我國電力企業進行健康生產、安全生產，最終不斷提升我國電力事業的生產水平，促進根中技術要求和規格下的主變壓器進行可靠運行。

1安裝總工序

研究以某供電局500kV 變電站為例。該變電站主變壓器組擬安裝2組由我國某廠家生產的自然風冷、中壓側線端無載調壓的單相自耦1000MVA 主變壓器，其安裝工序總流程見圖1所示。

圖1? 500 kV變電站主變壓器安裝總工序

其中，設備驗收階段針對變壓器及相應配件的接收和檢驗。主要檢查項目有：變壓器及附件數量、外觀質量，主體沖擊記錄，氮氣壓力是否合格，產品銘牌說明書與型號規格進行比對，產品是否有破損或受潮現象，產品的絕緣油油罐是否存在漏油現象等。該環節相對直觀，不在本次主要討論內容中。

2安裝前準備

2.1絕緣油處理

儲油罐在運抵現場后，應先將油罐內的殘油放盡，然后進行檢查，確認清潔后方可儲油，防止污染絕緣油[2]。如絕緣油品質不合格，應針對不同情況，采用壓力式濾油機或高真空凈油機進行處理。經試驗合格后才能注入變壓器中。

2.2附件檢查、清洗與試漏

2.2.1散熱器的檢查、試漏與清洗

1.檢查

外觀各部應無脫漆、緊固件松動或變形、損壞等。風扇潛油泵及油流繼電器應轉動靈活無卡阻，電機繞組的絕緣電阻不低于10MΩ，通電試轉時應無異常噪聲、振動及過熱現象，否則，應查明原因予以處理。

2.試漏

按制造廠規定的壓力值用氣壓或油壓進行密封試驗（如制造廠無規定時，則用0.25MPa的壓力進行試驗），持續30min應無滲漏。

3.清洗

打開散熱器上下油腔，檢查油腔及散熱管內部;用手觸摸油腔及散熱管內壁是否清潔，如有污物可用合格的絕緣油進行清洗。

2.2.2儲油柜的清洗與試漏

1.清洗

膠囊式儲油柜應拆開端蓋進行清理，然后用合格的絕緣油沖洗。

2.試漏

膠囊式儲油柜中的膠囊應用0.02MPa氣壓持續30min進行試漏（膠囊從呼吸口充氣）。油位計的小膠囊可直接注油進行試漏（打開小油柜檢查）。

3.其他

凡與變壓器油接觸的附件，都必須清理干凈，然后用合格的變壓器油進行沖洗，不得有銹蝕現象。

2.3注油排氮

充氮運輸的變壓器應將本體內的氣體置換成絕緣油。置換前應將油箱內的殘油排盡，打開變壓器本體上部的放氣孔，從變壓器底部注入合格的變壓器油排出氣體，至絕緣油淹沒鐵芯為止。

2.4升高座、套管試驗

（1）對升高座內附CT試驗（變比、極性、伏安特性），并將所有的抽頭抽出。

（2）對套管進行對地絕緣電阻及介質損失角正切值的測量。

3變壓器檢查

本工程變壓器器身檢查采用從人孔進入變壓器內進行器身檢查的方式（內檢）。打開油箱上的兩個人孔，內檢人員進入油箱，按規定的內檢項目及技術要求逐項檢查[3]。當廠方配備有干燥空氣發生器時，內檢過程中要持續向油箱內吹入干燥空氣，流量維持在2m3/min;未配置干燥空氣發生器時，要多處打開孔蓋，保證空氣流通，必要時向油箱內注入氧氣。器身加熱采用熱油循環，用高真空濾油機投2～3組加熱器，控制出口油溫在60℃～70℃，對變壓器進行熱油循環，使油溫逐步升高，并達到高于環境溫度10℃～15℃確認變壓器、濾油機及金屬管路可靠接地后方可進行上述工作。放油：使用一臺濾油機從變壓器底部放油，放油前應確認當天天氣良好，并滿足器身檢查要求。放油過程中應有人監護，防止絕緣油流失及污染。放油前，應打開變壓器頂部一較小的附件安裝孔，裝上吸濕器（或用干凈白布包上吸濕劑堵在孔上），以便放油并避免潮氣與器身接觸。

4總體復裝

所有充油組件、附件及管路在安裝前均應用合格的變壓器油對其內部進行沖洗[4]。變壓器在進行內部檢查的同時，即可進行附件、組件的安裝。

4.1冷卻系統裝配

（1）每臺變壓器配有13組散熱器及18臺冷卻風扇，安裝冷卻器前，先按冷卻裝置圖安裝導油管及冷卻器支架。

（2）打開冷卻器管路上的運輸蓋板，檢查冷卻器內部無銹蝕、積水及雜物后方能進行下一步的安裝。

（3）起吊風冷卻器，使之處于直立狀態，當發現內部有雜物時，用干凈的變壓器油沖洗冷卻器內部至干凈，再與冷卻器支架及導油管路進行裝配。

4.2電流互感器安裝

按變壓器總裝配圖安裝高壓、中性點、中壓及低壓套管式電流互感器[5]。在安裝中壓、中性點套管式電流互感器之前，應先將中壓、中性點套管的均壓球從套管上擰下，分別套在相應引線上。

4.3各類型套管安裝程序及技術要求

4.3.1高壓套管的安裝程序及技術要求

（1）打開套管包裝箱，檢查瓷件表面應無損傷，金屬部分表面無銹蝕、無漏油現象。

（2）打開套管下部導電管頭上的密封蓋，檢查導電管內部的清潔情況，若發現內部有塵土、水滴或其他異物，必須用干凈的白布擦凈。

（3）套管由水平位置起吊時，按圖2所示方法進行。在鋼絲繩與套管瓷件相接觸的部位墊上軟紙板或棉布等物，防止鋼絲繩損壞瓷件。起吊過程中，應避免使套管受到大的沖擊，水平起吊使套管距地面高度2.5m時操作2T倒鏈，使套管處于垂直狀態，然后按圖2所示調整套管的起吊方式和角度。

（4）將高壓套管起吊如圖3所示位置，1名安裝人員位于套管端部，將一端連有M12螺栓的鐵線（16#，長20m）穿入套管的導電管內，螺栓擰入引線頭上的M12螺孔中，將引線上拉穿入套管的導電管內，套管慢慢下落（下落速度≤300mm/min），一名起重人員在圖中所示位置（高壓電流互感器上部）嚴密監視套管的就位情況，并調整套管下端與500kV引線絕緣件的配合。

（5）將套管法蘭與電流互感器上部法蘭用螺栓緊固，并注意使套管油表向外。

（6）套管頭部的結構及安裝詳見制造廠提供的套管安裝使用說明書，套管頭部安裝完畢后安裝均壓環。

4.3.2中壓套管、中性點套管的安裝

（1）中壓套管、中性點套管的內外表面檢查及清理同高壓套管的安裝相同。

（2）在套管的就位過程中，保持套管與電流互感器法蘭周邊的間隙適當，防止碰壞套管瓷件。

（3）將套管法蘭與電流互感器上部法蘭用螺栓緊固，并使套管油表向外。

4.3.3低壓套管的安裝

打開套管包裝箱，檢查瓷件表面應無損傷，金屬表面無銹蝕。裝配前，用軟布擦去表面塵土和油污。螺栓按國標要求扭緊力矩，接線板的導電接觸面必須平整光滑。

4.4其他組件安裝

儲油柜、聯管的安裝按變壓器總裝配圖進行;接地套管、壓力釋放器、吸濕器、氣體繼電器的安裝按各組件安裝使用說明書進行。

5真空注油

在真空注油前，應對真空注油時使用的變壓器油進行脫氣和過濾處理，使油質符合要求待用。

打開各組附件與本體間所有的閥門，關閉所有的放氣閥。打開儲油柜本體與吸濕器聯管間的閥門，使儲油柜膠囊內外包括儲油柜和其他組件一起抽真空。啟動真空泵抽真空，將油箱內抽至0.2MPa，觀察有無異常現象，若無異常，將真空度提高至小于1mbar。抽真空時應對真空處理的全過程進行監控，并做好記錄，發現問題及時處理。維持真空48h，方可注油。用高真空濾油機將絕緣油從下節油箱上的Φ80活門向本體注入，油溫宜高于器身溫度（投加熱器），注油速度在4～6t/h范圍內，油面距離頂蓋200mm時停止注油，注油過程中應保持真空度。停止注油后，應繼續抽真空2h。

6熱油循環

為排除安裝過程中器身絕緣表面吸收的潮氣，必須進行熱油循環。真空注油后維持真空2h，即可進行熱油循環。打開冷卻器、儲油柜與變壓器本體之間的閥門，然后接通熱油循環系統的管路，通過真空濾油機進行熱油循環，使熱油從油箱頂蓋上的80蝶閥進入油箱，從油箱下部的Φ80活門流回真空濾油機。在循環過程中，維持整個循環系統真空度≤133Pa，濾油機加熱脫水缸中的溫度控制在65℃±5℃范圍內。熱油循環的時間應不少于

72h，且總過濾油量至少達到變壓器總油量5倍。

7補充注油、靜放及密封性試驗

熱油循環結束后，將合格的變壓器油從油箱下部Φ80活門注入變壓器，使油位計的油面處在正常位置。補油過程中，儲油柜的排氣方法按其安裝使用說明書要求進行。補油結束后，關閉注油閥門，利用變壓器所有組件、附件及管路的所有放氣塞放氣，見有油溢出立即擰緊放氣塞。儲油柜按其安裝使用說明書進行放氣。密封性試驗：在油箱頂部施加0.03MPa壓力，并維持24h應無滲漏。密封性試驗結束后，整個變壓器靜放72h，在此期間變壓器應無滲漏。靜放結束后，利用所有放氣塞放氣，然后調整油位至相應環境溫度時的位置。

8二次接線及啟動試驗

（1）二次接線按廠家資料及設計圖紙進行。

（2）啟動試驗：變壓器的風冷系統應通電啟動檢查，檢查各轉動部件及其他部分有無異常，控制系統動作切換正確無誤。本體試驗要按照國家標準要求進行。

9結語

綜上，本文對500 kV變電站主變壓器的安裝過程及技術要求進行了綜合分析;通過案例對變壓器安裝過程中的安裝前準備、變壓器檢查、總體復裝、真空注油、熱油循環、補充注油、靜放及密封性試驗、二次接線及啟動試驗等技術要點進行分別闡述。所得到的技術要求分析可以供其他型號或技術條件要求下的變電站主變壓器安裝及使用人員參考。

參考文獻：

[1] 胡翔宇.500kV變電站主變壓器安裝過程及技術要求[J].中國高新技術企業，2017（10）：101-102.

[2] 唐凱駿.500kV變電站主變壓器運行及維護措施研究[J].通訊世界，2015，（18）：179.

[3] 葛華.500kV變電站主變壓器運行中產生的問題和維護措施[J].科技傳播，2016，（17）：180-181.

[4] 潘建亞.500 kV變電站主變壓器的運行及維護研究[J].自動化應用，2017（12）：71-72.

[5] 李耀和.500 kV變電站主變壓器安裝及檢修方法研究[J].中國新技術新產品，2019（6）：45-46.