摘要：220kV变电站的主要设备就是主变压器，发挥着核心的作用，因此新建变电站的主变安装质量控制特别重要。安装质量是保证变电站稳定运行的基础。变电站主变压器的安装包括了多个环节，针对安装质量需要有相应措施。此外，针对安装质量要强化关键点的控制，制订必要的管理措施。
关键词：变电站；安装质量；主变压器；质量控制
主变压器是220kV变电站的关键设备，对于变电站的安全稳定运行发挥着重要的作用。新投入的变电站，在建设中要注重主变的安装质量控制，以保证变电站后续的稳定运行。针对主变的安装，要强化质量控制以及关键点的管理，提升变电站的可靠性。
1．变压器安装前的准备
变压器在安装前的充分准备是保证安装质量的基础。准备工充分，可以避免安装中质量问题的发生。变压器安装前尽量选择在好天气，安装期天气要晴朗，还要考虑到温、湿度合理。天气不合适不可破真空安装，防止安装本体受潮。工器具准备充分，要保证施工、监理、厂家人员与设计人员达场。安装前要制定出安装施工方案与应急处理预案，方案和预案要审批，施工要严格执行施工方案。每天的安装后，要向本体注入氮气，保持干燥。还要检测密闭效果。220kV 变压器是为充干燥气体运输，要检查本体内气压是否为正压（0.01～0.03MPa），干燥气体露点要低于-40℃。检查器身时，要空气中暴露约15 分钟，以确保气体完全扩散。打开变压器通气孔检查器身，空气会和空气发生，压缩气体挤出。器身内氧气含量达到18%时可以检查器身，要将干燥空气吹入，速度可控制在1-3m3/min，以保护器身。绝缘油在油箱顶部注满后，气体被完全排除了，油位要高于铁芯100mm以上，还要静置12 小时以上。
2.主变安装的质量控制要点
2.1保证主变的就位
220kV变电站的主变体积较大，因此主变的就位有难度，这也是保证安全质量的关键。由于变压器运输通常由专业的运输公司完成。现场施工的管理重点是卸车后的就位安装。在卸车吊装前，要全面检查变压器的外表情况，检测是否发生变形、损伤或辅助脱落等问题的发生。此外还要检查运输后充氮压力的变化。充氮变压器需要吊罩检测，在空气中暴露15min以上，待氮气充分扩散。内检时，要向箱内持续补充露点低于-40℃的干燥空气，含氧量不能低于18%，相对湿度不能高于20%。对于主体的检查还要测量线圈的绝缘电阻，以此来决定确定是否需要干燥处理。附件和套管检查的重点是密封性能，还要检查外观是否有损伤。电机与风扇散热器检查的要仔细。要依据装箱单检查配件的数量与完整性。
变压器检查具备安装条件前还要核对图纸要求，区分重心线与中心线，还要保证带电安全距离。安装变压器前要检查铁芯和夹件的绝缘，铁心的接地引线对地电阻要大于500MΩ，夹件的接地绝缘电阻应要大 于30MΩ。铁心夹件绝缘电阻测量时，注重不能触碰铁心或夹件。还要注意检查油箱顶盖定位件，检查绝缘件定位是否发生损坏、变形、松动。吊装就位前主变底座的升降要保持水平，主变要平稳放置于基础上。吊装用的绳索要合理，避免吊装时本体发生损伤。为了消除直击雷对主变的影响，就位后要及时接地，接地点至少要有2处。
2.2 主变套管的安装
在套管吊装前，要全面检查套管，瓷套裙边要注意不能有破损，不能放电迹象，还要保证表面的清洁。结合主变的特点采用选择合理的吊装方式。主变套管吊装时要注意吊索的可靠连接，起吊前要保证保险绳牢靠。为了避免吊装中套管受到损伤，可以用尼龙吊带。套管在吊装时，要保持平衡进入升高座。在接近油箱时，要调整套管角度，在套管与升高座倾角一致后才能下降，吊装要平稳，以防套管升高座法兰与瓷套碰撞导致损伤。套管在安装前要确认油位情况，确认无渗油。导电管与均压球内外侧在安装前要擦拭干净。对接升高座与套管法兰要保证紧密，引线头与端子要对角拧紧，以保证密封性。套管在就位后油标和铭牌要朝向外侧。
图2 压套管吊装示意图
2.3 附件安装要点
附件有散热片、油枕、继电器、分接开关等，也要控制质量。安装散热片前使用绝缘油彻底清洗并进行密封试验，借助堵板与变压器固定；主变油枕要通过螺栓固定在储油柜支架。安装各类管路，包括排气管、注油管、排油管和截止阀；油箱与油枕的联接管路还要安装气体继电器。安装时要保证水平，箭头要与油枕方向一致。安装中要保证管道的密封，各个接点动作可靠；分接开关引线要考虑绝缘，分接开关要在中性点高压一侧。触头、接触电阻要检查是否正常。
2.4主变的真空注油
220kV变压器需要真空注油，以确保主变的绝缘效果。绝缘油要依据现行标准试验后方可注入变压器，不同牌号油混合使用，要做混油试验。在附件全部完成安装后，检查油箱、管路的密封后，实施抽真空操作。操作前，要检查真空度表的完好情况，将不能承受真空的附加隔开。在抽真空操作时，每隔10分钟要检查油箱的变形情况。真空泵达到最上限后，真空度要保持8小时以上，绝缘油要符合规范IEC296的具体要求。
注油时，真空度要低于133.3Pa，速度不能高于4t／h。油面距离顶部200mm位置时要停止操作。注油后要热油循环，真空度在4小时以上可解除，利用吸湿器使油面上部有空气充满，然后关闭抽真空阀门，再次注油到达油位计要求位置。由于变压器在抽真空时需要保证无泄露。在真空度低于200Pa时，要关闭抽真空阀与机组，静置5min后，记录残压P1，30min后，记录残压P2。依据下列公式可以得出泄漏率：
η=（P2—P1）×L/1800
式中：η—泄漏率（Pa.L/S）
L—油箱容积
P1、P2—残压值（Pa）
如果发生泄露明显，要查找问题，才能继续抽真空操作。
3.220kV变电站主变安装关键点管理
图3 220kV变电站主变安装管理的关键点
3.1油箱内要保持清洁
在当前新建的变电站中，考虑到负荷问题，主变的设计容量较大。因此对于主变运输可采用分体，本体和附件分离，附件要在现场安装。变压附件在安装前先要确认浸油部位、管道内壁以及箱底的清洁效果，否则会对变压器的安全稳定运行产生不利影响。若存在杂质，绝缘油品质会受到影响，绝缘效果下降；油中若存在异物，会存在悬浮电位的影响，油隙会击穿，金属颗粒在变压器运行中会随油进到绕组里面，绕组会发生击穿。油中若存在金属粉末，会下沉聚积于油箱的底部，发生磁路短接、铁芯接地等现象。所以在安装中要注意保持油箱内部的清洁，附件的浸油部位也要保持清洁，特别要注重检查套管下部、法兰的接触面、导管内壁等。通油管道也要检测是否清洁，必要时用变压器油冲洗。
3.2保证密封处理效果
变压器运行中最常见的问题包括渗漏油、进气、进水等问题，这些现象会对变压器的稳定运行造成直接的影响。此类现象发生的主要原因是由于密封垫老化或制造缺陷。所以安装中要保证油箱与附件的密封效果。比如在安装法兰要保证接触面的平整、清洁，对于存在杂质要完全清除。密封垫安装前要保证干净，不能有杂物粘附在上面。如果不注重安装中的细节问题，会存在极微小的通道而引发渗油。紧固螺栓也难以保证处理效果。另外紧固密封垫螺栓时要对角用力，保证均匀用力，力矩要适度。特别是对于油脂电容式主变，套管顶部要保证密封效果。在变压器的运行中，许多事故的发生原因是因为套管顶部密封效果不好，雨水经导管进入到变压器内，密封不严还会发生进气问题。
3.3导电回路要接触良好
主变导电接触部位包括低压套管连接片、触头、引线接头等装置。这些装置若接触不良，触点电阻会提升，存在发热、放电现象，还发生烧蚀等问题。因此套管的内外连接要考虑到接触面的安装效果，螺栓要保证紧固。检查主变吊芯时，要仔细检测分接开关触头是否接触良好，检查分接引线是否发生断裂，紧固件是否发生松动等。
3.4绝缘的防潮
变压器安装时绝缘部位易发生受潮。在厂家会对器身干燥，因此绝缘含水量能保证。器身如果长时间暴露于大气，表层绝缘会聚积大量水分。空气湿度大，持续时间越长，影响越深。在变压器在运行过程中，水分由于电场作用会分解出氢气。氢气含量增加会导致绝缘发生击穿。所以主变的安装不仅要在晴好天气进行，还要避免器身长期暴露于空气中。
3.5储油柜油室的排气
主变压器储油柜通常为胶囊式，存贮变压器油可以平衡油箱内部压力，还可以控制空气、水分与油的接触，控制油质劣化。为了保证隔离效果，安装时要将油室内的空气排尽。安装储油柜如果忽视这一问题，会对变压器的安全运行造成影响。油室如果没有充分排气，胶囊难以充分鼓起，储油柜调节油量变化的功能会受到影响，油室内的油与空气会发生接触，油品质会发生劣化。所以要注重油室的排气问题。
3.6温度计要保证充满油
温度计测量变压器温度的测量保护装置，具有指示油温的作用，以实现控制冷却系统的运行，发出油温信号等功能。温度计在安装后，借助热的传导反映油箱内的油温。安装座要保证注满变压器油，装好还要密封好，防止不能准确反映变压器油的实际温度。如果存在虚假油温现象，会对变压器的安全运行造成影响。
3.7 安装后的检查
安装后要检查变压器内部，确认变压的器内部压力是否为0，箱内氧气含量在高于19.5%。还要检查箱内的元器件是否有松动、变形问题，是否有无异物与污染问题。安装后要检查熔丝的保护情况，查看基本规格情况，还要查其内部，保证设备完好度，要确保不能有损坏或不良接触等问题；要细致检查继电保护装置，不仅保证其完整性，还要加以试验，确定准确性和灵敏度，确保设备有故障时保护可以发挥作用，实现保护电路的作用，使故障变电器退出时保证变压器的使用安全；检查瓦斯继电器，要查看气体情况，有气体要及时排出，还要加以试验，保证动作准确，切换灵活；针对防雷保护，除了要检查基本避雷装置外，还要检查接地情况。保证接地电阻对于防雷保护效果发挥着重要作用。在检查时如果发现不合格，要找出问题加以处理。变压器在安装完毕后，储油柜的最高油面要借助施加气压或油压进行密封效果试验，压力要保证0.03MPa，试验要持续24h，要确定有无渗漏。热油循环完成后，变压器在运行前要静放。在静放过程中，每隔24h 要在套管、导油管等高点放一次气。
变压器本体要保证与基础的固定效果，接地线要与主接地网加以连接，连接可靠符合设计要求。检查电力变压器本体与冷却装置，相关附件不能有缺陷，不能有渗漏。检查储油柜与充油套管的油位；检查本体与绕组的温度计情况，保证准确并且整定值要符合相关要求；检查调压切换装置，要保证动作可靠准确，指示位置要正确。检查变压器的相位和绕组的接线，要达到电网的要求；检查变压器的接线要符合设计要求。检查验收后，变压器的本体与附属设备要保证质量合格之后，安装才能交工。
表1 某220kV变电站电力线路发生故障时的切机后果
结束语
本文阐述了主变压器安装的工作流程，对变压器本体就位、器身检查、变压器附件、真空注油、密封性实验等工序中易出现问题进行了详细的说明，强调了在安装过程中监理质控人员需要控制及检查的重点、难点，为后续主变压器的安装检查提供了借鉴，对主变安装工作具有较强的指导意义。
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论文作者:肖旭荣
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/25
标签：变压器论文; 套管论文; 变电站论文; 油箱论文; 发生论文; 储油论文; 效果论文; 《电力设备》2019年第15期论文;