摘要：特高压变压器的现场安装质量，关系到变压器和电网的安全运行。本文对特高压交流变压器的现场安装、试验、调试环节的关键技术进行了研宄与分析。
关键词：特高压；变压器；现场安装；关键技术
电力变压器从设计、制造、运输、安装到最后的运行需经历多个环节。从变压器全寿命周期各阶段质量管理角度看，现场安装工艺与厂内制造工艺一脉相承，现场安装作为投运前最后一道工序，其质量直接影响变压器投运后电网的安全和稳定。大容量电力变压器采用现场不吊芯整体封装结构，安装关键技术主要体现在绝缘油净化处理、真空处理等方面。
一、特高压变压器
特高压变压器由主体和调压变压器两部分独立组成。主体部分采用不带调压的自耦变压器,调压变压器与主体部分通过硬铜母线连接,低压侧采用三角形接法。调压变压器内包括无励磁分接开关、调压绕组和补偿绕组,其中无励磁分接开关和调压绕组实现中性点无励磁调压功能,补偿绕组实现低压绕组附加电压补偿功能。调压变压器的励磁线圈与自耦变压器的低压线圈并联。补偿变压器的励磁线圈与调压线圈并联,补偿线圈与主体的低压线圈串联。特高压变压器采用此结构,不仅方便变压器的运输,而且使主铁芯磁路相对简单,变压器本体绝缘结构简化,在运行中如果调压装置发生故障,更易检修和更换。
二、集中式全密封滤油系统
为减少空气中的杂质、潮气渗入到变压器系统中，确保净化后的绝缘油质量满足工程施工标准的要求，在施工现场特高压交流变压器绝缘油净化应采用全密封滤油系统。其主要包括储油装置、真空滤油机、呼吸装置、转换装置及管路等，因特高压交流变压器所需油量较大，单台变压器绝缘油总用量达到吨，进而使现场需要使用的储油罐数量增多，因此确保作为主要储油装置的储油罐内的绝缘油质量就成为了全密封滤油系统构建中的关键环节。
三、提高油品处理效率
1、单方向滤油工艺。为提高绝缘油净化绝缘处理效率，同时规避传统单只油罐循环滤油工艺中，因多次加热造成油质裂解老化，潜在的质量问题，现场宜采用单方向滤油工艺。该工艺比常规循环滤油工艺仅需多准备1只油罐。当A油罐内变压器油全部过滤完注入B油罐后，改变真空滤油机油流切换阀门，将B油罐内变压器油通过滤油机注回A油罐，在正常情况下，这样来回过滤2次，变压器油每项指标即可满足要求。实践证明，这种单方向滤油工艺对变压器油含水量或含气量指标超标处理十分有效。单相特高压变压器用油量近180t，其油质量标准高于500kV变压器。现场绝缘油净化处理工作量大，同时为避免油净化处理过程对现场环境的污染，应结合单方向滤油工艺，采用油罐组，进、出油管和“呼吸”母管、滤油机构成的现场全封闭集中绝缘油处理系统。
2、颗粒污染控制措施。固体颗粒杂质对电气性能有显著的影响，为确保大容量变压器的安全运行，在《运行中变压器油质量》中，要求对绝缘油进行颗粒杂质检测，并明确了控制标准，这是我国首次对500 kV及以上电力变压器用油提出颗粒度这一指标。颗粒度与绝缘油生产、储存运输和变压器箱体内部清洁、安装过程及油品注入前过滤精度等因素有关，现场安装阶段油品杂质颗粒污染控制措施主要有以下四点。
1）加强现场工作场地和内部检查过程的清洁管理，实施全过程防尘管理，应尤其注意施工现场周围环境的清洁。在设备周围采取铺设砂砾、洒水、搭设防尘围栏等措施，施工前对作业用的设备、工装和工具进行清理除尘。
2）最大程度减少本体内部固有污染物，在安装附件前，要彻底清洁附件表面的剩余污垢，对冷却器、潜油泵及联管用绝缘油进行冲洗；内部作业人员着防尘服、防尘帽和绝缘鞋，并同时使用洁净工具。
3）油净化装置应配备至少2～5μm的滤芯精度。注油用管应使用增强尼龙管，油罐和连接管路应清洗干净。
4）绝缘油颗粒度测试对取样瓶、人员操作与取样环境要求严格，现场取样使用经特殊无尘处理的专用采样瓶。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当取样时，先放油将变压器取样阀冲洗干净，取油至专用采样瓶的4/5容积处；同时，应注意取样作业环境的清洁，并尽可能缩短开瓶时间。取样后，先取出取样瓶，之后再关闭取样阀。油样应密封保存，最好不要倒置，并应在测试时再启封。
四、真空处理技术
如果要使特高压变压器内部绝缘材料的含水量达到0.3%的控制值，根据纸含水量和周围水蒸汽的平衡关系曲线，在20℃下，变压器箱体内的真空残余压力应小于13 pa，这就要求：
1、真空系统(包括真空泵、管道、阀门和仪表)的极限真空度应小于10Pa。
2、所有与油接触的绝缘体和金属表面或其它固体表面都应在抽真空的范畴内。
3、在抽真空的过程中，应随时检查和处理渗漏。当真空度达到实际可能的剩余压力(真空剩余压力不大于13 Pa)时，需在真空泵继续运行的条件下必须保持此真空度，此时称动态保持。
4、真空的动态保持时间不应小于水分渗入时间。渗入时间是指开始接触大气，并与大气隔绝的整个过程。这一过程包括打开封板、进行排油或排氮气时直接进入大气的时间，同时也包括在油箱内封存大气的时间。
5、抽真空接口位置和数量、真空测量接口和方法、抽真空的范围或可以抽真空部件的确认、本体和有载油箱真空平衡阀门等一系列真空处理的布置必须符合制造厂及产品说明书的要求，对1000 kV变压器本体抽真空来说，应设置2个抽真空接口，一个位于油枕上部，一个在变压器油箱顶部直径为80mm的蝶阀处，在内检完成后,使用两个接口同时抽真空，注油时，按照油位的高度进行抽真空接口的控制，为了保证变压器油气体含量符合要求，可在注油完成后，继续在油枕上部持续24 h抽真空。
6）对整个变压器抽真空，真空剩余压力不大于13 Pa。当真空剩余压力接近13 Pa时，应进行真空泄漏试验。真空泄漏试验合格后，应继续抽真空，使真空残余压力不超过13 Pa，并持续抽真空48 h以上，方可进行真空加油，在真空加油过程中，应继续抽真空，真空剩余压力应保持在13 Pa以下，否则应缓慢加油或暂停加油。
综上所述，如果要使现场真空处理剩余压力及持续时间满足要求，则必须配备足够容量的真空机组。目前，RUTA WAU SV630B型真空泵完全符合特高压变压器本体抽真空要求，此真空泵抽真空能力为2050 m3/h，它可以在3h内使变压器本体内的真空度达到13Pa以下。
五、提高绝缘油处理和器身干燥处理效率
在变压器真空处理工序（抽真空至13 Pa后，在真空泵继续运行的情况下维持真空度≤13 Pa不小于48 h）结束后，改变传统的真空注油方式，采用阶段性交替抽真空和注油工艺，交替进行真空注油、停止注油持续抽真空、真空注油，其间隔时间可按下式设定： ，式中：t为间隔时间；L为变压器总用油量；L/h为真空滤油机标称流量；n为阶段性抽真空、真空注油交替次数，通常变压器总体油量大小，取3～6次。使用此工艺，变压器本体油箱形同一个“真空脱气室”，在进一步去除绝缘油中的水分和气体的同时，也可以进一步消除器身绝缘表层的水分，不用在真空注油后安排热油循环这一工序，该工艺对没有独立大功率真空机组（泵）的单位尤其具有现实意义。
六、结语
特高压变压器现场安装复杂、程序多、绝缘油各项指标要求高，要保证变压器的现场安装质量，建设管理单位需做好事前策划、组织技术交底、方案审查，并督导厂家在现场全程指导安装。施工和厂家必须在安装前进行充分地沟通。监理单位应做好全过程监控。同时需要施工单位根据变压器结构特点，根据厂家的要求，结合现场安装特点及实际情况，编制可行的施工技术方案，专家审批后严格按照技术方案组织建设单位实施。
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[3]赵峰．特高压变压器关键技术研究[J]．变压器，2017.
论文作者:白跃昌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/28
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