可移動(dòng)應(yīng)急配電變壓器供電裝置探討

國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司天水供電公司 吳 喆 尹柏祥 劉瑞娟

合理的電源配置是區(qū)域電網(wǎng)高效運(yùn)行的前提，而變壓器是電網(wǎng)運(yùn)行的重要裝置。在任何故障和問題發(fā)生后，保證變壓器及相關(guān)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是維持用電穩(wěn)定的前提。部分問題發(fā)生時(shí)，需使用應(yīng)急配電變壓器。電網(wǎng)公司要制定相應(yīng)的操作規(guī)范，維護(hù)人員要熟悉使用這些規(guī)范，保證特殊情況下配電變壓器的正常運(yùn)行。

1 可移動(dòng)應(yīng)急配電變壓器的操作和使用

1.1 使用環(huán)境

此款產(chǎn)品適合戶外環(huán)境。在戶外使用中的環(huán)境氣溫不得高于40℃，24小時(shí)的平均氣溫不得高于35℃。由于變壓器油的老化等原因，推薦在-10℃以上的環(huán)境下使用，如使用環(huán)境的溫度小于這個(gè)范圍，則要根據(jù)變壓器的實(shí)際情況來確定其適合的使用溫度[1]；在海拔1千米的地方使用，則采用海拔修正系數(shù)對(duì)設(shè)備外絕緣進(jìn)行校正，并進(jìn)行試驗(yàn)確認(rèn)；要求周圍的空氣無塵埃、煙、腐蝕性氣體、蒸氣或者煙霧的污染，無爆炸性氣體；風(fēng)力不大于34米/秒；日輻射量低于0.10.1W/cm2；使用場(chǎng)地必須堅(jiān)固、平坦，傾斜程度不大于10度[2]；使用不會(huì)有劇烈的震動(dòng)；場(chǎng)地要寬敞，不受建筑物和樹的干擾。

1.2 使用前檢查

外觀檢查：清理裝置的污垢，并確保外部的絕緣狀態(tài)良好；對(duì)變壓器的外表進(jìn)行檢測(cè)，如有裂紋、破損或爬電現(xiàn)象；檢查變壓器的油液位是否正常，看看有沒有漏油；檢查螺栓彈性，平墊是否完好，固定部件是否有松動(dòng)。

操作驗(yàn)證：對(duì)每臺(tái)斷路器和隔離開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)合、分閘操作5次，開關(guān)應(yīng)能正常工作，絕緣開關(guān)操作扭矩不超過200Nm[3]；利用備用蓄電池對(duì)各開關(guān)進(jìn)行1次電動(dòng)合、分閘操作，確認(rèn)該斷路器是否正常工作。

1.3 投運(yùn)、停運(yùn)程序

1.3.1 投運(yùn)程序

投運(yùn)前準(zhǔn)備工作。在投運(yùn)前要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行計(jì)劃，清除周圍有可能對(duì)施工造成影響的建筑物、樹木等，并將其清理干凈；牽引車將變電車?？吭陬A(yù)定的地點(diǎn)，支起掛車液壓支腿，調(diào)整好移動(dòng)變電站的高度，然后開走牽引車；完成電氣設(shè)備的一次和二次連接；保證車上電氣設(shè)備的接地線與環(huán)形接地銅排相連接，車體接地引線與變電站地網(wǎng)連接；確認(rèn)接線無誤后，對(duì)所有電氣設(shè)備儀器儀表進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)所有設(shè)備的通信進(jìn)行調(diào)試，確認(rèn)投入使用之前的測(cè)試，并進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試。

在移動(dòng)變電站附近安裝防護(hù)圍欄和安全指示牌。制定工作票、操作票，并在運(yùn)行之前進(jìn)行相關(guān)的前期工作；確定35kV的主電源被斷開后，用軟導(dǎo)線將35kV線路與35kV開關(guān)進(jìn)線端相連接。先合35kV高壓隔離開關(guān)，再合35kV斷路器，然后輸送35kV的高壓電，進(jìn)行空載試驗(yàn)，并檢測(cè)其是否有異響和溫度變化。在沒有任何異常情況下，當(dāng)10kV負(fù)荷線投入10kV負(fù)荷時(shí)，首先與10kV隔離開關(guān)相連接，然后是10kV斷路器；根據(jù)使用說明設(shè)定好的防護(hù)指標(biāo)，使移動(dòng)變電站能夠在負(fù)荷的情況下，達(dá)到負(fù)荷轉(zhuǎn)供的目的。

1.3.2 停運(yùn)程序

制定工作票、操作票，提前做好停運(yùn)工作，根據(jù)操作票的程序執(zhí)行斷電作業(yè)；按順序切斷10kV負(fù)荷回路，首先將10kV斷路器分開，然后將各線路分開。當(dāng)負(fù)荷回路完全移除后，將35kV的主要電壓開關(guān)斷開，在切割時(shí)首先進(jìn)行35kV的斷路器，然后再進(jìn)行分離；在確定35kV主線路無電后，拆除移動(dòng)變電站周邊的保護(hù)柵欄和安全標(biāo)志；拆除35kV線路下引線，并將所有電氣設(shè)備間的一次和二次連接全部拆卸；拆卸接地下引線；牽引車就位，收起掛車液壓支腿，將移動(dòng)變電站轉(zhuǎn)移。

1.4 運(yùn)行中的維護(hù)工作

在移動(dòng)變電站的運(yùn)行過程中要有專門的人員對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，并將運(yùn)行情況詳細(xì)記錄；在使用期間，若出現(xiàn)安全設(shè)備脫扣現(xiàn)象必須向上級(jí)報(bào)告，經(jīng)檢查并解決問題后方可再次投入使用；當(dāng)在移動(dòng)變電站出現(xiàn)的故障要求進(jìn)行應(yīng)急斷路的情況下，若不能在安全防護(hù)措施的情況下，可按下控制盒上的應(yīng)急分閘鍵，使全部的開關(guān)設(shè)備都能斷開；對(duì)開關(guān)外部的絕緣進(jìn)行定期的檢測(cè)，保持干凈，無裂紋、破損及放電現(xiàn)象；定期對(duì)移動(dòng)變電站的工作進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如有異響、異味、異常放電等；要確保所有的導(dǎo)電回路都是完好的。主回路不能有斷片、斷股，斷路器的接點(diǎn)要有很好的接點(diǎn)、沒有過熱現(xiàn)象；開關(guān)的旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)部位要加潤(rùn)滑油，分、合位置顯示裝置要準(zhǔn)確。

1.5 使用完畢后維護(hù)

移動(dòng)變電站完成工作，根據(jù)停運(yùn)程序停運(yùn)后對(duì)開關(guān)設(shè)備、互感器、變壓器的外觀進(jìn)行檢查，保證設(shè)備絕緣完好；檢查開關(guān)設(shè)備、互感器、變壓器表面是否有溫度升高的現(xiàn)象，如有、要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查以解決問題；檢查一次連接線是否存在破損，若有、應(yīng)將故障記錄在案并找出問題所在；將一、二兩次連接全部拆卸后，將其放入并整理好以便下一次再用。

1.6 檢修

根據(jù)移動(dòng)變電站的檢修方案對(duì)其進(jìn)行定期維修和檢修；經(jīng)常清洗裝置外部的絕緣層，并注意開關(guān)、電流互感器、電壓互感器和絕緣子的表面是否有破損、裂紋和爬電的痕跡；各傳動(dòng)機(jī)要定時(shí)加油，保證機(jī)構(gòu)沒有卡滯等情況，并定期地進(jìn)行開關(guān)的靈活動(dòng)作；經(jīng)常進(jìn)行電氣連接的檢查，如接觸不良、絕緣降低等；必須對(duì)其進(jìn)行周期性的試驗(yàn)，以保證其正常工作；每個(gè)按鍵都要經(jīng)過仔細(xì)地檢驗(yàn)，確保其靈活性和穩(wěn)定性；設(shè)備的表面油垢和生銹要經(jīng)常進(jìn)行清洗；開關(guān)和互感器應(yīng)經(jīng)常做耐壓試驗(yàn)和局放試驗(yàn)，以確認(rèn)裝置的絕緣狀況；重復(fù)斷開開關(guān)后，應(yīng)調(diào)整超行程參數(shù)。

1.7 存儲(chǔ)與運(yùn)輸

移動(dòng)變電站在開始運(yùn)輸前對(duì)所有裝置的固定部件進(jìn)行檢驗(yàn)，以避免在搬運(yùn)期間松動(dòng)，如有需要可在各個(gè)裝置的托架上安裝加固橫桿，以提高整體的穩(wěn)定性；在開始運(yùn)輸前須采用油氈或塑料薄膜包裹，并按照包裝的設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)格，以避免粉塵和水分的滲入；在開始運(yùn)輸時(shí)各開關(guān)應(yīng)均為分閘未儲(chǔ)能狀態(tài)；當(dāng)長(zhǎng)期停機(jī)后，移動(dòng)變電所應(yīng)采用油布或塑料布包裹以避免塵土和雨水侵入，并置于通風(fēng)、陰涼的地方。

2 可移動(dòng)應(yīng)急變壓器的改造

2.1 變壓器大修項(xiàng)目

吊心、吊罩和器身檢修；有載和無載分接開關(guān)的檢修；檢驗(yàn)鐵芯、鐵芯緊固件、壓釘、連接片及接地片；檢查儲(chǔ)罐和配件，包括高低壓套管、安全氣道、吸濕器等；檢查冷卻裝置、油泵、水泵、風(fēng)扇、閥門和管道等輔助設(shè)施；檢查安全防護(hù)設(shè)備；溫度測(cè)量設(shè)備的檢查，瓦斯保護(hù)繼電器的檢查；檢查機(jī)油防護(hù)設(shè)備；操作控制盒檢查與測(cè)試；檢查有載分接和勵(lì)磁分接開關(guān)；更換所有密封條及部件的泄漏測(cè)試；如有需要，應(yīng)將外殼的隔熱材料烘干；對(duì)變壓器機(jī)油進(jìn)行清洗或更換；清洗儲(chǔ)罐并噴灑涂料；在大檢修后進(jìn)行測(cè)試和試車。

2.2 油箱清洗和套管出線方案

油箱清洗：變壓器的內(nèi)膽必須干凈，沒有生銹、碎屑和油污，必須涂上一層絕緣漆，對(duì)部分的脫漆和生銹的地方要進(jìn)行修補(bǔ)；導(dǎo)向冷卻的變壓器，冷卻導(dǎo)油管要安裝整齊，密封性好、其絕緣圍屏及導(dǎo)油管不得受濕、龜裂、緊固；對(duì)導(dǎo)向冷卻油的管道進(jìn)行清潔，不要有水珠、金屬屑、焊渣等雜質(zhì)，以防通過管道的內(nèi)部而導(dǎo)致多個(gè)點(diǎn)的接觸；在變壓器掛起后，檢查油罐上的蝶閥、閘閥，并應(yīng)將所有的內(nèi)孔密封條都替換掉，以防漏油，并不會(huì)影響連接配件的安裝和加油；在大電流的套管中，為了避免出現(xiàn)電流的發(fā)熱，應(yīng)在三相間設(shè)置隔離磁場(chǎng)，隔離板應(yīng)牢固完整，不得有松散和過熱的情況；對(duì)油箱的強(qiáng)度和密封性進(jìn)行了檢測(cè)，并對(duì)油箱上的焊接點(diǎn)、焊縫中存在的砂孔等進(jìn)行了修補(bǔ)，同時(shí)對(duì)油箱和大蓋外部的鐵銹進(jìn)行清掃并再次噴漆；清理油箱內(nèi)部和油箱底部的油污和雜質(zhì)。

套管檢修及改造：對(duì)套管進(jìn)行表面清理，表面干凈、沒有裂縫、沒有損壞的裙板；將套管法蘭螺栓等進(jìn)行了均勻的松緊、拆卸，對(duì)于大的套管要留意吊索的懸垂和吊裝的傾角；將絕緣筒取出，抹掉表面的油污，用清潔的白色抹布擦拭內(nèi)襯，如有需要應(yīng)及時(shí)烘干；對(duì)于BF系列瓷套，可以在變壓器不掉芯的情況下將上瓷套進(jìn)行替換；在裝配套管時(shí)要注意墊片的擺放，使襯片的收縮率在1/3以內(nèi)，并要盡量使其壓緊；為滿足對(duì)機(jī)械的要求，移動(dòng)式變壓器可使用干式瓷套管或復(fù)合式套管。

2.3 變壓器加固

線圈的外表要干凈、沒有油漬，各個(gè)部位的油路都要干凈，沒有油污和金屬雜質(zhì)；線圈不發(fā)生位移、不發(fā)生變形、各個(gè)部位的絕緣墊片排列有序、末端的壓力螺栓松緊合適、后蓋固定、下蓋固定到位、壓緊螺栓底部的金屬盤定位準(zhǔn)確、隔熱性能良好；線圈各部的絕緣要完好，沒有破損露銅，所有引出線的捆扎要牢固，不能有松動(dòng)；對(duì)線圈進(jìn)行表面檢測(cè)，確定其絕緣的陳舊性；對(duì)于局部細(xì)小的機(jī)械損傷的絕緣，必須修復(fù)，并修復(fù)后的絕緣層厚度不得低于厚的絕緣層，如果損壞得很嚴(yán)重，必須再次繞制或送往維修車間；對(duì)于220kV線圈外圍的防護(hù)罩進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部靠近線圈的區(qū)域不應(yīng)有漏電或爬電現(xiàn)象。

2.4 鐵芯及夾件的加固

鐵芯表面要清潔，不能有油污、生銹，各鐵心的油道要順暢，如果有阻塞要及時(shí)清理，清潔時(shí)要用潔凈的白色布片，不要用紗線擦拭；鐵心要保持光滑，沒有任何的涂層掉落。硅鋼板不可彎曲，不規(guī)則部分可以用木榔頭或銅榔頭進(jìn)行捶平，硅鋼板安裝時(shí)板件之間不可有重疊，且縫隙不能太大；夾件與鐵芯之間的絕緣要良好，絕緣墊塊要完整且無位移，用專用扳手?jǐn)Q緊各夾件螺栓，擰緊備帽；將全部穿心螺栓緊固，準(zhǔn)備好備用蓋，用2500伏兆歐表搖測(cè)鐵心對(duì)夾和穿心螺栓的絕緣電阻。

鐵芯只能有一點(diǎn)接地，接地片必須用0.5毫米厚、不少于30毫米的紫銅片，并將3～4個(gè)等級(jí)的鐵芯間以不小于80毫米的深度插進(jìn)去，并用絕緣材料包裹以避免出現(xiàn)短路。如果有多個(gè)接地的變壓器鐵芯，必須找出故障排除故障，避免產(chǎn)生環(huán)形電流；若鐵芯的上下鐵軛和上下夾件均裝有連接銅片時(shí)，則上下兩連片要在鐵芯的同一側(cè)、同一芯柱、同一級(jí)、同一層疊片處和夾件連接。這時(shí)若下夾件已和底部油箱連接接地時(shí)，則上夾件不能和箱罩接觸。

2.5 油箱加固

為了滿足移動(dòng)式變電站在路面上的要求，當(dāng)變壓器與車體固定時(shí)需考慮減震需求。在變壓器的底部，用螺釘把變壓器的底部和車身連接起來；在輸送期間，如果裝置的加速不超過3g，則沒有松動(dòng)、位移和損壞。接頭的強(qiáng)度必須確保在10g的加速下不會(huì)出現(xiàn)任何的變形和損壞，并且可以進(jìn)行多次的裝配和拆解；變壓器套管應(yīng)對(duì)稱布置，為了便于與車載開關(guān)設(shè)備的連接，應(yīng)對(duì)稱設(shè)置變壓器套管，且重心應(yīng)該放在裝置的型面中央，這樣才能保證掛車受到的壓力是均等的。

2.6 變壓器散熱

吹風(fēng)設(shè)備是由BF-4QC型變壓器風(fēng)扇組成的，它廣泛應(yīng)用在自然循環(huán)風(fēng)冷變壓器的散熱器上，它的構(gòu)造形式是密閉的自冷型，適合長(zhǎng)時(shí)間工作，可在野外進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的使用；在變壓器的各套散熱器上通常都設(shè)有兩臺(tái)風(fēng)扇，它們平行地置于散熱器的間隙內(nèi)所設(shè)的風(fēng)扇支架上，在風(fēng)扇支架下面加一個(gè)角鋼板，用作安裝接線盒用，接線盒中設(shè)有接線板，用于連接從控制箱的電纜和風(fēng)扇引出線的接線；在裝配前應(yīng)先對(duì)電動(dòng)機(jī)和葉輪進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)電動(dòng)機(jī)的軸和槳葉有無變形。并用手輕輕地旋轉(zhuǎn)軸的伸長(zhǎng)，看它的旋轉(zhuǎn)是否靈敏，傾聽里面有沒有摩擦和撞擊的聲音，如果有什么不正常的地方，應(yīng)在安裝前進(jìn)行檢修。

2.7 油枕方案

隔膜儲(chǔ)油柜。是指在柜體內(nèi)部安裝一個(gè)耐油橡膠尼龍隔膜袋，袋內(nèi)利用吸濕器和大氣相連通，稱為氣室，袋外和器身之間稱為油室；膠囊式儲(chǔ)油柜。其內(nèi)部安置一個(gè)膠囊，膠囊內(nèi)部利用吸濕器和大氣相通，膠囊外表面與油箱和儲(chǔ)油柜內(nèi)壁接觸。在該過程中，由于變壓器的油位升高導(dǎo)致油箱中的油面升高，從而將膠囊中的空氣排出一部分。隨著氣溫的下降儲(chǔ)油柜內(nèi)油量會(huì)下降，而在氣壓的影響下膠囊的體積會(huì)隨之增加；波紋式儲(chǔ)油柜。采用不銹鋼波紋制成的膨脹器，將其用作變壓器油量的補(bǔ)償裝置，將其與空氣隔離；在進(jìn)行變壓器移動(dòng)改裝時(shí)可選用小型的膠囊式油枕，減少整機(jī)容積。

2.8 試驗(yàn)和存儲(chǔ)

在開始使用前須進(jìn)行以下測(cè)試：注油后先停放6小時(shí)，然后再做油的擊穿試驗(yàn)，進(jìn)行化學(xué)分析，并測(cè)定介質(zhì)損失角tgδ值；對(duì)各個(gè)接頭部位的電壓比率進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)線圈的絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量；對(duì)線圈的各個(gè)分接部位的DC電阻值進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)分接開關(guān)的傳動(dòng)位置標(biāo)志和操動(dòng)柄上的固定螺栓進(jìn)行檢測(cè)。在將變壓器接入電網(wǎng)前須進(jìn)行下列檢驗(yàn)：各種保護(hù)設(shè)備如氣體繼電器、過電流繼電器、差動(dòng)繼電器可以正常動(dòng)作；儲(chǔ)油柜油面適宜，要開啟儲(chǔ)油柜和變壓器之間的連貫油門。

存儲(chǔ)：帶油運(yùn)輸?shù)淖儔浩?，若不是馬上要安裝和投入運(yùn)行，而是要長(zhǎng)期存放時(shí)，則必須安裝原有的儲(chǔ)油柜吸濕器。注油到儲(chǔ)油柜的正常油面線上，以確保在存放期間油溫變化時(shí)，油面不會(huì)降到箱蓋以下。而不帶油運(yùn)輸?shù)淖儔浩?，并不是馬上安裝，而是在臨時(shí)裝上儲(chǔ)油柜吸濕器之后，然后在無真空條件下，向變壓器油箱內(nèi)注入擊穿電壓在45千伏以上的變壓器油，此狀態(tài)持續(xù)到安裝為止。

綜上，電力企業(yè)在使用可移動(dòng)應(yīng)急配電變壓器的過程中，要保證使用人員都熟悉該設(shè)備的使用方法和配置方法。操作人員要做好各階段的檢查，做好投運(yùn)工作，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)。在大修和維護(hù)過程中，工作人員要深入分析使用方法，提高使用質(zhì)量操作能力，推動(dòng)各項(xiàng)工作順利開展。