變壓器及GIS設備安裝調試技術

董 亮

（國網上海市電力公司崇明供電分公司，上海 崇明 202150）

1 變壓器的安裝調試技術分析

變壓器的運行質量對于整個變電系統的穩定性和安全性有著直接的影響[1]，應全面了解和掌握變壓器安裝調試技術，確保變壓器在安裝過程中科學合理地進行布置、連接和測試，提高變電系統的運行效率和可靠性。

1.1 變壓器就位

開展變壓器整體就位工作之前，需要進行方位研究。在進行方位研究時，通常是實地勘查結合詳細的設計圖紙，與相關部門和人員進行充分地溝通，以確保變壓器就位的位置最佳。變壓器就位之后，工程技術人員應及時對進線方向和位置展開調查勘察，仔細查看設備和相關資料，進行實地測量和檢查。必要時，可與設計單位或生產廠家進行溝通和協商，以保障設備的安裝質量和運行穩定性。

1.2 變壓器器身吊罩檢查和鉆芯檢查

在這一環節要分析運輸支撐是否移動，確保螺栓緊固狀態和防松措施情況，檢查絕緣屏障。然后再進行吊裝工作，在吊裝過程中，確保變壓器罩殼和鐵芯不會發生碰撞或受到損壞。吊裝高度一般設定為50～100 mm，這有助于減少重心不穩定的問題，確保變壓器在吊裝過程中不會出現晃動或傾斜[2]。在吊裝前須檢查變壓器的重心位置是否合適，確保設備在吊裝過程中重心穩定，避免傾斜或側翻的風險。吊裝過程應緩慢進行，保持平穩，以避免突發情況導致設備受損。

1.3 回罩注油

回罩注油是指在變壓器內部完成一系列的實驗和處理后，將絕緣油重新注入變壓器中，使其充滿并保持在合適的油位。在進行一系列實驗后，須對獲取的數據進行分析和比對，確保其符合相關標準和要求[3]。這些實驗包括油質檢測、絕緣電阻測試、漏電流測試等，當實驗數據證明變壓器內部絕緣性能滿足標準后，可進行回扣鐘罩的工作。注油工作通常在放油后的一段時間后進行，這個時間通常超過16 h，主要目的是為了避免器身暴露時間過長，使變壓器內部不受外界環境影響。

1.4 附件安裝

在進行套管安裝工作時，確保套管內部的引流線正確穿入是非常關鍵的一步。引流線是為了防止套管內部產生積水或濕氣而設計的，其作用是將套管內部的液體或濕氣排出，保持套管內部干燥和絕緣性能良好。

在安裝冷卻裝置時，安裝之前必須關閉變壓器本體閥門，以防止冷卻介質（通常是油或水）的泄漏。要及時將安裝過程中使用的臨時封閉板去除，確保冷卻裝置通道暢通。使用吊裝設備將冷卻器懸掛在預定位置，并用橡皮圈固定，確保冷卻裝置牢固穩定。最后應將上下連管法蘭的螺栓擰緊，確保冷卻裝置與變壓器本體連接緊密，防止漏油和漏氣。

1.5 變壓器調試

1.5.1 油中溶解氣體

絕緣油在裂解的過程中會產生一些氣體，如H2（氫氣）和CH4（甲烷）等。當變壓器內部氣體成分或含水量大于正常數值，表明變壓器絕緣系統出現異常，存在潛在故障，應立即采取措施進行檢查和調整。

1.5.2 檢查所有分接頭電壓比、極性（接線組別）和繞組直流電阻測量

應確保變壓器的頭電壓比和銘牌數據吻合，頭電壓比是變壓器高壓側和低壓側之間的電壓比值，應與銘牌上的數據一致。還應確認頭電壓比是否符合電壓比規律，即高壓側電壓和低壓側電壓的比值是否符合設定的變壓器設計。

在進行油中溶解氣體分析時，使用單相變壓器進行極性試驗，使用三相變壓器進行接線組別的試驗。極性試驗是用來確定變壓器的高壓側和低壓側之間的極性關系，以便在接線時確保正確的相位連接，接線組別試驗是用來確定三相變壓器高壓繞組和低壓繞組的相位差和連接方式，確保變壓器的正常運行和穩定性。

1.5.3 測量繞組連同套管的介質損耗 tgδ 和直流泄漏電流

正常情況下，變壓器繞組和套管的絕緣系統應該是良好的，絕緣損耗較小，tgδ的值應該穩定在一個較低的范圍內。如果tgδ的值明顯增加，可能意味著絕緣材料受潮、老化或存在其他問題。正常情況下，變壓器絕緣系統的直流泄漏電流應該是非常小的，表明絕緣狀態良好。如果直流泄漏電流明顯增大，可能表示絕緣系統存在缺陷，如絕緣老化、污穢或局部擊穿等問題。

1.5.4 絕緣電阻測試及交流耐壓試驗

絕緣電阻測試是通過測量繞組和套管的絕緣電阻來評估絕緣系統的質量。測試時，施加一定的直流電壓，然后測量絕緣電阻值。正常情況下，繞組和套管的絕緣電阻應該是較高的，表明絕緣狀態良好。如果絕緣電阻明顯降低，可能意味著繞組主絕緣受潮、老化或存在其他絕緣故障。

交流耐壓試驗是用來評估變壓器絕緣系統的絕緣強度。測試時，施加一定的交流電壓到絕緣系統上，觀察是否發生擊穿現象。正常情況下，絕緣系統應該能夠承受一定的交流電壓而不發生擊穿。如果在測試中發生擊穿現象，可能表示絕緣系統存在缺陷，如絕緣材料損壞、污穢、絕緣距離不足等。

2 GIS 安裝調試技術分析

2.1 GIS 安裝

在進行GIS安裝時，嚴格按照步驟執行，最大程度地避免可能出現的問題。其步驟如下。

根據GIS設備的布置圖紙，確定地面上的軸線位置。這是后續安裝過程的基礎，確保設備按照正確的位置進行布置。

將GIS設備的組件按照軸線定位的位置就位，確保各個間隔之間的布置正確，符合設計要求。

對GIS設備的各個組件進行拼裝，確保它們之間的連接緊密可靠，并按照設計要求組合成整個GIS設備的形態。

在GIS設備中的氣室內進行真空抽氣處理，確保氣室內的氣體達到所需的真空度。

在氣室達到所需真空度后，將SF6氣體注入氣室內，作為絕緣介質。SF6具有優異的絕緣性能，有助于確保GIS設備的安全運行。

在GIS設備安裝完成后，開始敷設二次電纜。這些電纜用于連接GIS設備與控制室或其他設備，確保信號傳輸和控制功能正常。

對敷設的二次電纜進行接線，確保電纜與GIS設備及其他設備的連接牢固可靠。

2.2 GIS 調試

2.2.1 一次回路直流電阻試驗

一次回路直流電阻試驗是GIS調試過程中的重要步驟，它用于驗證GIS設備內部導體的連接質量和接觸性能，確保導體之間的連接緊密可靠，不會產生過高的接觸電阻。這項測試通常采用直流降壓法，通過將直流電源接入測試回路，并通過變壓器將電壓降低，然后測量回路中的電流，從而計算出回路的電阻值[4]。測試步驟為：確保GIS設備已經安裝就位，并完成相關的二次電纜敷設和接線。將直流電源與測試回路連接，通過變壓器降低電壓，確保測試回路的穩定運行。使用電流表或萬用表等儀器，準確測量測試回路中的電流值。根據測得的電流值和降壓后的電壓值，使用歐姆定律計算出測試回路的電阻值。

2.2.2 氣室密封性檢驗和測量微含水量

氣室密封性檢驗是為了確保GIS設備的氣室具備良好的密封性能，密封性檢驗通常采用氣體泄漏檢測儀器進行。SF6氣體作為絕緣介質，在氣室內的微含水量對設備的絕緣性能有著重要的影響。使用專用的微水測試儀器，對GIS設備內的SF6氣體進行微含水量的測量。確保氣室內的SF6氣體不會因泄漏而減少，保障設備氣體壓力和純度穩定。通過檢測SF6氣體中的微含水量，評估其是否超出設備要求的標準。合理控制微含水量，保證SF6氣體的純度，減少對設備絕緣性能的不良影響。

2.2.3 避雷器檢查

受損的避雷器將無法有效地保護設備免受過電壓的影響。在安裝GIS設備之前，對避雷器進行仔細檢查，確保避雷器沒有損壞、裂紋或其他物理缺陷。對于帶有震蕩或撞擊指示器的避雷器，應在安裝前檢查指示器是否完好，指示器可以用來檢測避雷器是否受到過大的沖擊或震蕩。若指示器動作，表明避雷器可能已損壞或失效，應進行返廠處理。在GIS避雷器安裝完成后，可以借助母線高壓試驗的方式來檢測避雷器的有效性。高壓試驗會模擬設備遭受過電壓的情況，確保避雷器能夠正常工作并有效保護設備。確保GIS設備中的避雷器完好無損，并能正常工作，有效地防止設備遭受過電壓的損害，提高設備的安全性和可靠性。

2.2.4 接地檢查和二次回路檢查

檢查GIS設備的接地系統是否符合設計要求，確認接地位置是否正確，接地點是否牢固可靠。對接地系統的接地電阻進行測試，確保接地電阻值在規定范圍內，以保障設備的電氣安全。

檢查GIS設備二次回路中導線的連接是否牢固，確保導線之間沒有松動或脫落，避免電路斷開或故障，確認二次回路的端子具有足夠的絕緣性能，防止導線之間或導線與設備金屬結構之間出現絕緣故障。良好的接地狀態和二次回路連接可以保障GIS設備的安全運行，并防止因接地不良或導線連接松動等問題引起的潛在危險，保證二次回路連接的可靠性和絕緣性。

3 結束語

變壓器和GIS設備的有效運行與日常維護密切相關，并且安裝調試工作也起著至關重要的作用。如果在安裝過程中忽略了相關標準和細節，可能導致系統在實際運行中出現各種問題和不足。因此，為確保電力系統的安全穩定運行，相關工作人員應不斷加強對變壓器和GIS設備安裝調試技術的學習與提升。只有確保設備按照標準進行安裝、調試，并且定期進行日常維護，才能保障系統的可靠運行。