某110kV升压站变压器安装分析

某110kV升压站变压器安装分析

赵振华

  152629198512061015   内蒙古自治区凉城县   013750

摘  要:变压器作为发、输、变、配电系统中的重要设备之一,其可靠性和安全性对于整个电网的可靠，持续供电起着关键作用。近年来，随着我国经济的不断发展，变压器容量原来越大，对变压器安装质量要求也越来越高。本文通过阐述110kV升压站当中的SZ11-150000/110变压器安装，主要针对变压器本体运输就位、散热器、储油柜、升高座、套管、气体继电器、压力释放阀、控制箱、有载分接开关、端子箱等安装配件组装、真空注油、投运前的检查和试验等具体安装过程的控制要点及其注意事项分析为保证变压器后期稳定可靠的运行提供有力保障，重点论述本体就位过程中水平滑移法实施步骤，及过程中的重点把控事项。得出本体就位采用水平滑移法在综合场地限制条件、技术成熟程度和作业安全性、费用等方面考虑得出水平滑移法要优于吊车吊装法。并对安装过程中各附件安装重点注意事项以及漏油等情况提出预防措施。从而为其他110kV、220kV、330kV、500kV、1000kV大型变压器安装提供参考。

关键词：变压器就位；安装精度控制；真空注油；

1.1研究背景

我国中小型配电变压器最初是以绝缘油为绝缘介质发展起来的；进入20世纪90年代，变压器在我国才有了很快的发展。目前随着社会进步高压、超高压电力变压器相继出现，我国已具备了110kV、220kV、330kV、500kV、1000kV高压、超高压变压器生产能力。超高压变压器的绝缘介质仍以绝缘油为主，根据电网发展的需要，变压器的生产技术正在不断提高，变压器体积和重量不断增大。因此对变压器的运输、安装、试验等提出了更为严格的要求。本文就某110kV升电站中的SZ11-150000/110变压器从其基础验收、设备运输、就位安装、真空注油、相关试验以及并网发电运行等方面为背景来论述变压器安装要点。

1.2研究意义

随着我国变压器的电压等级不断提高，变压器体积和重量不断增大。因此对变压器的运输、安装、试验等提出了更为严格的要求。本文主要从变压器本体就位安装，散热器油枕安装，各附件安装来深入研究安装的先后顺序，精度控制要求等。从而为以后大型变压器安装提供参考。

2. 变压器安装过程

2.1变压器本体运输就位

有载调压电力变压器（SZ11-150000/110）本体器身重73.5吨，充气运输重量达90.4吨。属于大件运输，运输前需办理大件运输证，运输过程本体需要安装并全程开启三维冲击记录仪，运输路线应提前考察，如有必要相关路段采取加固措施。变压器到场经四方验收合格后方可卸车就位，就位前需要对变压器基础进行复核验收。

2.1.1基础验收

1）、外观检查：主变基础应采用清水混凝土施工工艺，表面平整、光滑，棱角分明，颜色一致，无蜂窝麻面及气泡。

2）、基础的标高、横轴和纵轴中心线、预埋件的位置尺寸等复核复合设计图纸要求。

3）、预埋件检查：主变基础预埋件水平偏差2mm，相邻预埋件高差2mm，（或满足设计图纸及厂家图纸要求）基础中心位移5mm，水平度误差2mm。（见图1基础示意图）

图1;基础示意图

2.1.2本体就位施工方法：

变压器本体就位采用水平滑移法。软地基地段已经铺设路基板。车辆停放位置场地平整、结实。

1）、施工前对工器具进行检查校验，安装单位及监理单位确认变压器相位和方向正确，并确认现场地基基础良好后方可施工。

2）、变压器运输车辆进入基础旁的卸车指定位置。减除绑扎后，以主变基础中心线对正主变高低压升高座的B相中心为准进行制动。

3）、在板车和基础之间搭设两个枕木平台，平台以#型搭设，平台高度要为板车高度和基础高度二者的平均值（此方法要求板车高度和基础高度相差较小情况）。

4）、用2台200吨千斤顶分侧逐步顶升变压器，同时变压器下方塞入枕木保险，设备升高200MM左右时，变压器底部插入两根平行滑轨，滑轨上部设置滑板后将变压器平稳落下到滑板上方。

5）、装好液压推进装置，将设备缓慢平稳的从板车推到枕木再推到基础上方。同时调整变压器纵向中心位于基础中心，变压器横向的高低压升高座B相中心中心和穿墙套管B相中心为一条直线上。（见图2-1变压器就位图）

6）、在四个顶点位置搭设千斤顶放置平台，用千斤顶顶起变压器，根据实际高度抽取钢轨后将变压器降落到基础上。

7）、对变压器进行找正、找平、找标高，再次确认变压器高低压升高座B相中心中心和穿墙套管B相中心为一条直线上后将变压器底座和预埋钢板焊接固定。

变压器本体就位完成后检查内部氮气压力不小于0.03MP。检查三维冲撞记录仪记录任何轴线加速度不得大于3g，打印、确认并办理进场验收手续。

图2:变压器就位

2.2附件安装

变压器附件包括：散热器、储油柜、升高座、套管、气体继电器、压力释放阀、控制箱、有载分接开关、端子箱等安装。附件安装环境需要变压器本体露空时，环境相对湿度应小于80%，持续时间小于8小时，应有防尘措施；及时关注当地天气情况，做好统筹安排。

2.2.1散热器安装

1）、安装散热器前，按图安装外部导油管路和支架。

2）、打开散热器管路上的运输用盖板，检查管路和散热器的内部无锈蚀及杂物后方可进行安装。

3）、当发现散热器内部有杂物时，应吊起散热器使之处于直立状态，在此状态下用干净的变压器油冲洗内部至干净后再与散热器支架及导油管路进行装配。

4）、在散热器安装前应检查管路中的阀门操作是否灵活、无卡阻；开闭位置是否与阀门上所指示的位置相对应；阀门及法兰连接处是否密封良好。

5）、在散热器的安装过程中不允许扳动或打开主变压器油箱的任一阀门或密封板。

2.2.2储油柜的安装

1)、储油柜安装前，应清洗干净。

2)、胶囊式储油柜中的胶囊或隔膜式储油柜中的隔膜应完整无破损；胶囊在缓慢充气胀开后检查应无漏气现象。

3)、胶囊沿长度方向应与储油柜的长轴保持平行，不应扭偏；胶囊口的密封应良好，呼吸应通畅。

4)、油位表动作应灵活，油位表或油标管的指示必须与储油柜的真实油位相符，不得出现假油位。油位表的信号接点位置正确，绝缘良好。

2.2.3升高座的安装

1)、升高座安装前，应先完成电流互感器的试验；电流互感器出线端子板应绝缘良好，其接线螺栓和固定件的垫块应紧固，端子板应密封良好，无渗油现象。

2)、安装升高座时，应使电流互感器铭牌位置面向油箱外侧，放气塞位置应在升高座最高处。

3)、电流互感器和升高座的中心应一致。

4)、绝缘筒应安装牢固，其安装位置不应使变压器引出线与之相碰。

5)、套管型电流互感器二次备用绕组经短接后接地，检查二次极性的正确性，电压比与实际相符。

2.2.4套管安装

1)、套管安装前应进行下列检查： 瓷套表面应无裂缝、伤痕，套管固定可靠、各螺栓受力均匀；套管、法兰颈部及均压球内壁应清擦干净；套管应经试验合格；充油套管无渗油现象，油位指示正常，油位表朝向运行巡视侧。

2)、充油套管的内部绝缘已确认受潮时，应予真空干燥处理；充油套管应真空注油。

3)、高压套管起吊时应缓慢进行，防止损伤应力锥处的绝缘。应力锥应进入套管的均压球内。   

4)、套管顶部结构的密封垫应安装正确，密封应良好，引线连接可靠、松紧适当，对地和相间距离符合要求，并不应使顶部结构松扣。

5)、充油套管的油位计应面向外侧，套管末屏应接地良好。

2.2.5气体继电器的安装

1)、气体继电器安装前应经超高压检验合格，并检查是否已解除运输用的固定。

2)、气体继电器应水平安装，其顶盖上标志的箭头应指向储油柜，其与连通管的连接应密封良好。

3)、集气盒内应充满变压器油、且密封良好；

4)、气体继电器应具备防潮和防进水的功能，如不具备应加装防雨罩；

5)、电缆引线在接入气体继电器处应有滴水弯，进线孔应封堵严密；

5)、观察窗的挡板应处于打开位置。

2.2.6压力释放装置的安装

1)、方向应正确；阀盖和升高座内部应清洁，密封良好；电接点应动作准确，绝缘应良好。

2)、吸湿器与储油柜间的连接管的密封应良好；管道应通畅；吸湿剂应干燥；油封油位应在油面线上或按产品的技术要求进行。

3)、所有导气管必须清拭干净，其连接处应密封良好。

2.2.5控制箱安装（包括有载分接开关）

1）控制回路接线应排列整齐、清晰、美观， 绝缘良好无损伤。接线应采用铜质或有电镀金属防锈层的螺栓紧固，且应有防松装置，引线裸露部分不大于5mm；连接导线截面符合设计要求、标志清晰；

2)、控制箱及内部元件外壳、框架的接零或接地应符合设计要求，连接可靠；

3)、内部断路器、接触器动作灵活无卡涩，触头接触紧密、可靠，无异常声音；

4)、保护电动机用的热继电器或断路器的整定值应是电动机额定电流的0.95～1.05倍；内部元件及转换开关各位置的命名应正确无误并符合设计要求；

5)、控制箱密封良好，内外清洁无锈蚀，端子排清洁无异物，驱潮装置工作正常。

主变附件安装完毕，并且外部连线安装完毕后，在油枕上用油压进行整体密封试验。关闭油枕的胶囊与油枕的通道，氮气管道接到呼吸器的接头位置，打开油枕顶部放气孔，充氮气至油枕顶部放气孔出油溢出为止。拧紧放气塞，氮气继续充至0.3MPa，试验持续时间为24h，应无渗漏。

2.3变压器真空注油

雨雪、大雾等环境恶劣条件下不宜进行真空注油工作，防止变压器受潮，因真空注油需连续进行，所以注油前首先检查真空泵、滤油机等设备运转良好，表计指示正确，各部阀门关、合正常。变压器油料等相关工作准备充分。 

2.3.1、变压器的真空试漏

大型变压器抽真空并保持必要的真空度到规定的时间。本变压器真空度应在残压≤133Pa时保持不少于6h。抽真空过程中应注意现场的温度、湿度和真空度，并监视箱体的变形情况，一般不应超过油箱壁厚的2倍，发现异常情况应立即停止抽真空进行检查。当变压器真空度达到规定的要求后应停止抽真空，关闭各部阀门进行检漏，真空泄露符合相关标准。 

2.3.2、变压器真空注油

1)、注油：变压器油经过真空滤油机过滤后，一般加热到50-60℃注入本体，要确保注入本体的变压器油的温度略高于芯体的温度。注油的速度应保持在4-5T/h为宜，注油时应继续保持真空。在注油时要严格监视注油管道内是否有气泡，如果有气泡就说明管路密封不严有渗漏情况，应及时处理。通过油箱顶部抽真空时，一次注油至油箱顶部越100-200mm处停止注油。停止抽真空30min后，解除真空。拆除有载开关与本体之间的联通管。注意注入变压器油的质量应符合规程要求。 

　 2）、补油：电力变压器经真空注油后应及时补油，补油时应从储油柜的注油管注入。严禁从下部注油阀注入，如果从下部注油阀注油，容易造成大量的气泡随进油管进入油箱。变压器补油前应使储油柜呼吸管道保持通畅。

2.4变压器相关试验及检修收尾送电

2.4.1、相关试验

电力变压器的试验内容应包括：测量绕组连同套管的直流电阻；检查所有分接头的变压比；检查变压器的三相接线组别和单相变压器引出线的极性；测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数；测量绕组连同套管的介质损耗角正切值；测量绕组连同套管的直流泄漏电流；绕组连同套管的交流耐压试验；绕组连同套管的局部放电试验；测量与铁芯绝缘的各紧固件及铁芯接地线的引出套管对外壳的绝缘电阻；非纯瓷套管的试验；绝缘油试验；有载调压切换装置的检查和试验；相位检查等试验。

2.4.2、检查收尾送电

1)、检查收尾所有阀门应处在工作位状态；进一步调整本体和调压开关的油枕的油位，按温度曲线调整；套管顶部密封可靠，导体间接触良好，其油位应正常；接地套管密封良好，恢复接地可靠；铁芯接地套管与主变本体外壳接触良好，瓷套完好；升高座CT的二次备用端子应接地可靠；检查温包座对主变本体的密封必须可靠；腔内是否加油，并且封口；其感温管弯曲半径必须大于50mm；根据整定值对应温度计整定油、绕组和铁芯的温升；油流继电器指针方向正确稳定，震动或摆动时说明油流反向；变压器喷漆，散热器编号、管道标致方向、套管标相序漆、器身标识重心和中心符号；喷油管安装方向正确；调压机构安装动作正确，正反转圈数相近，误差不大于一圈；本体主接地要求两点接地，箱罩之间对称四点连接；检查所有螺丝是否都紧固到位和齐全。

2）、检查完成后等待调度指令，按照预定送电方案进行三次合闸冲击送电。送电期间做好检查记录。如无异常情况就可在第三次冲击完成以后正式带电用行。

3.变压器就位安装重点过程比较分析

 3.1变压器就位分析

变压器就位方法有吊车吊装法和水平滑移法，两种方法都受到作业场地限制等因素。所以在实际选用过程中需要考虑以下问题：

1）、作业场地因素，变压器安装位置是室内的情况，或室外变电站场地内建筑物以及设备基础布置影响不满足大型吊车站位以及吊装时回转半径要求时就不能进行吊装法就位。

2）、安全性考虑，大型变压器质量重达百吨以上，对地基承载力以及吊车型号选择要求较高。如一台吊车不满足吊装要求还需要多机抬吊。此吊装属于危险性较大工程。

3)、经济性比较，吊装质量百吨以上设备需要吊车吨位大，受地域限制，一般吊装费用较水平滑移法费用高。

3.2变压器漏油情况分析

变压器漏油有两种情况一种是变压器本体附件本身漏油，一种是变压器和相关附件连接处及阀门处漏油。

3.2.1第一种变压器本体附件本身漏油：

1）是由于出场产品本身质量不合格。变压器出场前已经完成相关的各种试验此种情况发生概率较小）。

2）、变压器运输及就位过程外力冲击造成。对此应在运输和吊装电力变压器时应注意以下事项：a、电力变压器倾斜度不超过15%。b、要防止变压器振动和碰撞。c、变压器的套管、油枕、温度、及瓦斯继电器、散热管、防爆筒等，都不能承受较大的机械力，运输吊装时一定不能碰撞这些部位及装置。 d、在吊装变压器时，应使用油箱下特备的吊环用以承力，散热管不能承重，否则将发生损坏、漏油、弯曲或变形。e、电力变压器在运输中保持平衡，严防铁芯位移和翻倒而造成内部机械损伤。

3）、变压器连接管路上所用阀门形式有钢板阀（BDY)和真空阀（BDZ）两种，钢板法因其本身质量问题从而开启关闭不严密造成漏油。

3.2.2第二种变压器和相关附件连接处及阀门处漏油：

1）、连接处密封胶圈质量不合格。

2）、连接过程中没有使用厂家配套胶圈或胶圈规格型号使用错误。

 结  论: 本论文通过对110kV变压器的主要安装过程进行简要论述分析。重点论述本体就位以及安装过程中的重点把控事项。得出本体就位采用水平滑移法在综合场地限制条件、技术成熟程度和作业安全性、费用等方面考虑得出水平滑移法要优于吊车吊装法。并对安装过程中各附件安装重点注意事项以及漏油等情况提出预防措施。从而为其他110kV、220kV、330kV、500kV、1000kV大型变压器安装提供参考。由于变压器安装涉及工艺流程多，希望在今后工作中能进一步更深层次的研究分析。

参考文献:

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[8] 国家电网公司《十八项电网重大反事故措施》（国家电网生技[2005]400号）；

[9] 国家电网公司《关于印发<国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施>的通知》(基建质量[2010]19号)。

[10] 灿烂故城县风电场项目（70MW+80MW）工程主变压器安装技术图纸及厂家技术资料。