摘要：变压器是一种静止的电气设备。它利用电磁感应原理，把输入的电压升高或降低为同频率的交流电压输出，以满足高压送电、低压配电及其他用途的需要。1000kV变压器作为特高压变电站主要电气设备，安装质量直接影响交接试验顺利进行和变电站顺利投运。本文分析了某变电站1000kV变压器现场安装阶段夹件对地绝缘电阻偏低问题原因、对处理措施进行监理管控。
关键词：变压器 夹件 绝缘电阻 监理管控
ABSTRACT：A transformer is a stationary electrical device. It USES the principle of electromagnetic induction to increase or decrease the input voltage to the ac voltage output of the same frequency to meet the needs of high voltage transmission, low voltage distribution and other USES. As the main electrical equipment of uhv substation, the installation quality of 1000kV transformer directly influences the smooth operation of the handover test and the smooth operation of the substation. In this paper, the reason of low insulation resistance and the supervision and control of the treatment measures are analyzed in this paper.
KEYWORDS： transformer clamps insulation resistance supervision management
1 引言
变压器是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理，把输入的电压升高或降低为同频率的交流电压输出，以满足高压送电、低压配电及其他用途的需要。1000kV变压器作为特高压变电站主要电气设备，安装质量直接影响交接试验顺利进行和变电站顺利投运。
2 变压器夹件对地绝缘电阻偏低问题处理
2.1 1000kV变压器设备
1000kV特高压变压器与常规变压器相比，由于电压高、容量大在结构上具有其特殊性，变压器采用中性点变磁通调压，设置补偿绕组限制因分接位置变化引起的低压电压波动。总体外部结构采用独立外置调压变方式。
主体铁芯的结构型式和特点：1）主体铁芯采用单相五柱式结构，三心柱套线圈。2）铁芯内设置多个绝缘油道，保证铁芯的有效散热。铁芯小级片和拉板均开有隔磁槽，防止铁芯过热。3）采取拉板、板式夹件、钢拉带、垫脚、上梁等组成的框架式夹紧结构，铁芯拉板、夹件及垫脚等均经过优化计算，以保证产品铁芯夹紧、器身起吊、压紧及短路状态下的机械强度。4）铁芯柱用粘带绑扎机绑扎，以保证足够的拉力，台阶处用圆棍撑紧，保证铁芯的圆度和紧度。5）在夹件上设置了漏磁屏蔽措施，控制产品漏磁及损耗，防止局部过热。6）铁芯及夹件均与油箱可靠绝缘，各自利用接线片引至外部，并引下接地。
2.2 变压器型号
型号： ODFPS-1000000/1000
额定容量： 1000000/1000000/334000kVA
额定电压：1050/ / /110kV
额定电流：1649.57/3299.14/3036.3A
2.3 1000kV变压器夹件对地绝缘电阻偏低问题
2.3.1 现场安装情况描述
变压器安装前,变压器内气体压力为0.025Mpa,符合相关要求。6月30日7：20解除油箱正压，充入－55度干燥空气，（环境温度30度，湿度65%）（要求环境相对湿度小于80%，器身连续露空不超过8小时），下午16：00除高压套管外的其他附件及联管安装完成。考虑工作量较大，且变压器暴空时间不能太长，现场对变压器进行抽真空，在抽真空133pa后注入－55度干燥空气至0.03Mpa保存。7月1日上午9：00用干燥空气解除油箱真空，安装高压套管及出线装置（湿度68%，温度27度，干燥空气为－56度），16：30安装高压套管内部接线，17：00封盖完毕，天气急剧变化17：10开始下大雨，17：40开始对变压器抽真空，7月8日完成抽真空注油并开始热油循环，7月13日热油循环结束。安装过程中测量了变压器夹件对地、铁心对地绝缘电阻，绝缘电阻量正常，与出厂值基本一致。8月9日对该产品进行常规试验，采用2500V兆欧表测量，发现夹件对地绝缘电阻低于标准要求(200MΩ)，其它常规试验项目均符合标准要求。
2.3.2 具体原因分析
在变压器安装接近尾声时，天气出现异常，空气湿度增大，此时间段打开低压侧油箱下部封板，抽变压器油箱下部的残油，时间大约持续了20多分钟， 此期间变压器持续充入了干燥空气，外部的潮气不易进入变压器油箱，但可能会因防护不严密，有少量潮气可能从人孔进入本体，残留于变压器底部残油中。
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对变压器进行了排油检查，变压器夹件上部与油箱顶间有足够的绝缘距离，没有可能导致夹件对地绝缘电阻低的情况。夹件下部垫脚与箱底间垫脚绝缘安装良好，夹件侧梁与油箱壁间有足够的绝缘距离，排除了因绝缘距离不够导致绝缘电阻低的原因。
检查夹件垫脚绝缘纸板，纸板下端面有受潮痕迹。经检查确认，是由于垫脚绝缘局部受潮导致变压器夹件对地（油箱）绝缘电阻低（约5MΩ）。变压器下部的注、放油阀离箱底位置约140mm，残留于变压器底部残油中的水分由于沉在油箱下部，不易被排出，随着时间的延长，干燥的垫脚绝缘板吸收油中水分充分进入到绝缘层内。造成变压器夹件（垫脚）与油箱底之间的绝缘纸板（垫脚绝缘）局部受潮，导致变压器夹件对地绝缘电阻下降。
3 变压器夹件对地绝缘电阻偏低问题处理的监理管控
按照处理方案，8月23日经总监理工程师同意，厂家安排技术人员在监理人员全程监理管控下开始进行抽油处理夹件对地绝缘电阻偏低问题，截止至9月14日，测量主变夹件对地绝缘上升至200MΩ以上。
（1）设备及材料：绝缘电阻测式仪一台；真空滤油机一台及干燥空气发生器各一台；真空机组一套、电子真空计一台；120t油罐一个 ；扳手及其他常用工具、皱纹纸、白砂带、绝缘纸板、塑料薄膜等辅助材料若干，配套密封件等。
（2）准备工作：提前做好施工现场情况的勘察准备，掌握近期气象条件，制定切实可行的现场工作计划；检查确认材料、工具是否齐全、完好；充分考虑整个现场作业过程中对使用机械供电电源的接入情况，满足同期施工的其它电气设备的安装调试。
（3）夹件绝缘处理：变压器油排完后，打开人孔盖板，将变压器底部残油清理干净，用滤油机对变压器抽真空，真空抽至30Pa保持24小时，真空度无明显变化，对变压器注入约3-4吨温度60℃变压器油，用高真空滤油机在变压器底油箱底部对角对变压器进行热油循环，滤油机的温度控制在70±5℃，热油循环时间72小时，热油循环结束后，用合格的干燥空气解除真空，抽出变压器油，测量夹件对地绝缘，重复上述过程，对变压器抽真空，注入变压器油，再进行热油循环，直至夹件绝缘达到要求为止。
（4）处理至夹件对地绝缘电阻达到产品使用说明书要求的值后，按正常安装工艺对变压器进行真空注油和热油循环、静放、重新进行常规试验，试验合格后进行工频耐压试验及长时感应试验及其它特殊试验。
（5）监理项目部选派责任心强、素质高、专业经验丰富的监理人员全程跟踪检查，从机械、工器具材料，到施工进度策划、现场准备工作及环境湿度、温度控制检查，见证变压器铁芯夹件绝缘检测，试验前后绝缘油取样送检，以及对现场交接试验进行见证旁站监理；安全方面检查现场安全防护措施布置情况：设置安全隔离围栏，悬挂安全警示牌，作业区域严禁人员进入，带电安全距离满足要求。检查现场油务处理设备临时接地措施良好，施工用电源可靠，设备及线缆进行了安全防护，灭火器、消防沙配置齐全。
4 变压器夹件对地绝缘电阻的后续处理
（1）经现场处理后，在未完全注油情况下变压器绝缘电阻达到了200MΩ，达到变压器出厂说明书对变压器夹件对地绝缘电阻值的要求，能够确保变压器安全运行，且运行后夹件对地泄漏电流值与同批次其它变压器不会有明显差异。
（2）根据变压器结构，夹件对地只要未形成通路即可保证变压器安全稳定运行。该变压器经处理后，夹件对地（油箱）绝缘电阻值达到约200MΩ，能够确保变压器安全运行,对变压器进行常规试验、耐压试验、局放试验等相关试验，试验合格后，变压器可以投入运行。
（3）此变压器安装有铁心、夹件接地保护装置，此装置可实时全程监测夹件接地电流。请在投运初期每12小记录夹件接地电流值，同时记录此电流与变压器负荷间的关系。连续跟踪一星期，若夹件对电电流小于100mA，则可确定变压器夹件对地绝缘正常。若夹件对地电流大于100mA，则可投入夹件接地保护装置保护功能，将夹件对地电流控制在100mA以下。
5 结论
综上所述，通过监理的有效管控确保了处理措施的顺利进行，解决了变压器夹件对地绝缘的问题，保证了变压器的后续可靠运行。
参考文献
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[5]肖海平. 电力变压器铁心多点接地故障原因探究[J]. 好家长,2017(42):76.
作者简介
王勇，1981年7月，山东大学，本科，高级工程师。
师旭旭，1997年6月，沈阳工程学院，本科。
王玉海，1971年10月，曲阜市职业中专，中专。
董忠佳，1965年10月，哈尔滨电力学校，中专，工程师。
论文作者:王勇,师旭旭,王玉海,董忠佳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
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