±800kV换流变压器现场安装技术

±800kV换流变压器现场安装技术

张帆1吕金伟2

.国家电网国际发展有限公司，北京100000

2.国家电网上海市电力公司特高压换流站分公司，上海201413

摘要：换流变压器因为绝缘结构较为复杂且电压等级较高，对于安装技术要求较严格，现场安装难度较大。基于当前的技术水平条件下，换流变压器现场安装需要进行技术协调，而安装工艺质量的好坏将直接影响投运后电力系统的安全性和稳定性。为此，下面结合换流变压器设备特征对其现场安装技术进行总结。

关键词：±800kV；换流变压器；现场安装；控制措施

中图分类号:TM714

文献标识码:A

引言

换流变阀侧绕组在正常运行工况下同时承受着交流电压和直流电压,因此其绕组和升高座绝缘结构比普通变压器更复杂,安装工艺的要求更高。云广工程±800kV换流变为国内首次安装使用的新型设备,工程采用双极系统接线方式。换流站采用250MW的单相双绕组变压器,每极包含12台换流变压器组成的4个联接组,其中网侧全部采用YN接;阀侧通过直流套管穿墙伸入阀厅内,形成四个电压等级的不同联结组,分别接入换流阀,组成两个12脉动整流器组。安装工序分为厂房内安装、户外安装、变压器牵引、二次接线、试验、调试等。

1换流变压器概述

换流变压器是特高压直流输电工程中重要的组成设备之一，其具有体型大、重量大、运输难度高、施工难度高、施工周期长等诸多特点，国内常规单独换流变为单相双绕组换流变压器，单台容量403MVA，采用BOX-IN的封闭安装形式，隔声板中有部分需直接固定于换流变压器的顶部，可降低设备运行噪声。换流变压器一端通过高压套管进行连接，与500kVGIS相连，另一端则通过阀侧套管进入阀厅并与换流阀设备相连接。单独的换流变压器从实体拆卸装车、安装、局部放电试验标准施工周期为14d。换流变压器和一般的变压器相较而言，工作原理一致，但是结构形式有所差异，施工方法也有所不同，如换流器阀侧套管安装、换流变压器牵引就位、附件安装等技术项目需要相互协调，这些安装内容常规变压器安装施工中未涉及。通常情况下，换流变压器安装流程为：换流变油到站→附件到站→本体就位→附件安装→牵引就位→抽真空→真空注油→热油循环→静放及常规试验→密封试验→耐压及局部放电试验。

2±800kV换流变压器现场安装技术要点

2.1安装准备

（1）编写特高压换流变压器安装方案,应包含设备安装工艺、绿色环保、危险源分析等方面。换流变压器到货检验,内容应包括冲击纪录情况,有无受潮、变压器本体氮气压强、阀侧出线装置氮气压强等,按照国家相关规程要求完成附件清点及试验。（2）绝缘油接收与处理,接收绝缘油应检查原油试验报告和同一批次油的证明,若不是同一批次,除按规定完成取样试验之外,还应取样做混油试验。

2.2牵引就位

普通换流变压器的牵引质量为355.4t，而±800kV换流变压器的牵引质量为519.5t，其中换流变压器本体的质量是相同的，右项与左项相比稍重，质量差为50t，需与16.3m的长套管连接，由此牵引的难度有所提升。施工人员需要依据特高压输变电工程换流变压器设备特征进行牵引施工，并配置相应的钢丝绳，保证其符合换流变压器的质量要求，在牵引轨道段需按照钢丝绳方向在其底部铺设防绳油污染的油布或者是模板，从而保证内部环境安全。在牵引过程中，换流变前、中、后需要设有专人进行监督，保证牵引施工过程的安全。在顶升换流变过程中，升噪操作需要协调同步进行，每顶升200mm则需在顶升的一侧安装垫块，避免换流变因为应力平衡关系被打破造成液压千斤顶故障，引发换流变损坏。

2.3厂房内阀侧出线装置的安装

（1）出线装置单独充氮运输,现场安装,在恒温恒湿的安装厂房内进行。安装前做开箱检查时,确认出线装置内部氮气压力正常,冲击记录仪无超标。

（2）吊装机具经过计算选出出线装置起吊所使用的钢丝绳。

（3）出线装置安装使用专用安装平台。现场组装安装平台并测试水平后,将出线装置吊放到平台上,通过调节出线装置的水平度及左右位置,直到出线装置的法兰与变压器本体外壳的法兰完全对齐之后方可破氮准备连接引线。

（4）破氮及外观检查后完成内检,出线装置内部无异常后,连接引线。

（5）完成两个出线装置的安装之后,对变压器抽真空12h,过程中做好记录。抽真空无异常情况发生后,缓缓冲入干燥空气至20kPa的压力后牵引变压器至户外安装位置。

（6）对灰尘及温湿度进行控制。

2.4散热器安装

±800kV换流变压器多安装在换流变压器的顶部，但是对于安装夹角具有明确要求，为此需采用四点吊装形式完成设备运输工作。每组散热器的重量应为2600kg，在吊装过程，为保证换流变压器的完整性，不与其他硬物直接碰撞发生损坏，需控制吊装速度。在冷却器水平吊装至一定高度时，需要对链条葫芦进行调整，保证其角度符合施工标准，为安装操作提供有利条件。后将冷却器匀速吊装至预设位置，保证支架上各孔洞位于同一垂直线上，对螺栓进行检查，保证其紧固性。

2.5换流变油处理

在±800kV换流变压器阀侧套管安装结束后，需要立即进行抽真空施工。若本体的真空度已经达到100Pa及以上，则需要对抽真空的作业时间进行计算和记录，需注意，抽真空作业一般是一次性完成，而作业必须超过4d。注油时，需使用专业的注油机进行施工，将经过检查并结果显示为合格的换流变油从油箱的底部抽出并注入换流变油箱中，需注意注入速度控制，实践证明控制在4000L/h左右为最佳。换流变热油循环的时间通常是72h，在循环后需要使用特制的加工接头，将油枕排油阀和有载调压开关进油阀连接在一起，保证有载调压开关注油操作的连续性。为保证施工质量，需定期或者是不定期对本体排气状况进行检查。热油循环48h开启散热器油泵，使其保持运作状态24h，对出口油温进行检测，若超过6060℃，则需要静置冷却，1d后继续运作。

2.6套管的安装

（1）网侧套管的安装,应避免套管有较大弯矩。采用方式为水平起吊,竖直安装。安装时首先用两根吊带连接套管下部法兰凸缘的专用吊环,并加以固定,使吊带通过套管中心线。（2）经过力学估算选出满足套管倾斜角调整要求的吊具。阀套管吊装时,先按选择的吊带固定好,其中一侧吊绳上包含手动葫芦。然后在起吊至离地面大约2m后开始调节右侧的手动葫芦,并测量倾角,连接引线。因套管下端部为卡环结构必须严格按照图纸角度插入升高座内。调整好角度下落,到位即完成了套管引线的连接。

2.7抽真空、真空注油、热油循环控制

（1）控制要求:抽真空时间应满足国标及厂家要求,真空注油速度满足技术要求,注油过程中应保持油箱内真空度不变。热油循环时,严格控制油温和流速。热油循环后油指标应达到换流变投产前绝缘油标准要求。（2）抽真空时真空度不下降,说明有漏点。检查出泄漏点后,重新处理接触面及更换垫圈。注油完成后油位表显示不正确。原因为浮球位置不正确,应先用枕木敲打油枕使气囊漂浮至正确位置。油中含气量不合格。多为取样方法的问题,取含气量油样时,应用专用取样阀连接细管,伸入油样瓶底部。油中颗粒度不合格,应更换合格的精滤滤芯。（3）常规试验及特殊试验项目应按照国家标准规定执行。

结束语

综上所述，换流变压器安装是特高压直流工程建设中的重要环节，随着当前设备性能以及技术水平的不断提高，换流变压器设备自身就会安装工作提出了更为严格的要求。为此，在安装过程中，需要设有安装操作监督人员，保证设备安装质量以及设备运行性能。

参考文献

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