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摘要:随着我国电力工业的快速发展,电力变压器安装技术有了新的观念,在新的实践经验下证明:只有确保了变压器的安装工程质量,才能有效保证电网的安全运行。本文从施工实际出发,阐述了电力变压器现场安装技术,以及在安装时出现问题的相关处理方法。
关键词:电力安装;变压器;技术处理;接地装置;
前 言
变压器在电力供电系统中占有重要的地位,电力系统通过区域变电站的升压变压器,实现远距离输电到工业区和城市网络,多个电站联合起来组成一个系统时也要依靠变压器,变压器在电力系统中是不可缺少的重要设备,
一、电力变压器的安装
完成电力变压器的安装工作,需要有专用的工艺设备、起重运输设备、工索具、装置和仪器仪表等,必须由训练有素的人员按照一定的安装顺序来完成。作业流程如下图所示:
安装的工作量和安装顺序取决于变压器器身的结构特点,现代变压器的器身通常制成不可拆卸的,并装于本身的油箱中,然后发往安装地点,这就使得外形尺寸和质量都很大的大型变压器,在安装地点卸车和就位时必须采用索具作业,工作量很大,而且责任重大;安装的工作量和安装顺序还取决于变压器主要组件(冷却系统、有载调压装置、变压器油保护装置、高压套管等)的结构特点,大型变压器的强迫油、空气和水循环的冷却系统,是以拆卸状态从制造厂发运的,需直接在安装地点进行清理、组装和调整,冷却系统的结构还决定了变压器注油时的工作顺序。
(一)、变压器安装前的准备及检查
1、安装前的准备
熟悉图纸资料,注意图纸和产品技术资料提出的具体施工要求,确定施工方法且进行技术交底;并准备搬运吊装和安装机具及测试器具。
2、变压器的安全性检查
变压器应有产品出厂合格证、随带的技术文件应齐全;应有出厂试验记录;型号规格应和设计相符;备件、附件应完好;干式变压器的局放试验PC值及噪声测试dB(A)值应符合设计及标准要求。
3、变压器外观检查
外表不应有机械损伤;油箱密封良好,带油运输的变压器,油枕油位应正常,无渗漏油现象;所有附件应齐全,瓷体无损伤等;变压器轮距离应与设计轮距相符。
4、变压器身的检查
变压器到达现场后应进行器身检查。但凡满足下列条件之一时,才可不进行器身检查:①制造厂规定可不作器身检查者;②容量为1 000 kVA及以下,运输中无异常情况;③就地产品作短距离运输时,器身总质量符合要求,运输中无异常情况。
变压器安装前除了工机具、人员、设备附件的准备外,还应注意以下几点。
(1)变压器的添加油是否足够,油样是否已经化验合格。(2)变压器本体的瓦斯继电器是否已检验合格。(3)变压器高、低压及中性点套管的各项试验(如绝缘电阻、直流电阻、介损等)已完成并试验合格。(4)套管升高座内的TA试验(极性、变比、伏安特性等)应已完成并试验合格。(5)吊罩或开人孔检查安装前的天气条件是否符合要求。(6)对带有载分接头开关的变压器,在吊罩前要将有载开关与钟罩的连接部位完全解开,以免钟罩起吊时拉坏有载开关。
另外,变压器吊罩检查安装前,要编制好作业指导书,有詳细的组织机构,且作业人员应有丰富的经验,尽量缩短器芯暴露在空气中的时间。同时,试验人员应及时测量:绕组的直流电阻、绝缘电阻、吸收比;穿芯螺栓、绑扎钢带对铁芯、油箱及绕组压环的绝缘电阻;铁芯对地的绝缘电阻。以上试验数据应符合要求。
(二)、电力变压器的就位
大型变压器运输至现场后,对于充气运输的变压器,施工人员应在交接验收至本体安装前,按时检查其气体压力并形成记录。本体内气压应始终保持正压,若需补气,应补充与本体内气体一致的高纯度干燥气体。对于充油运输的变压器,应在交接后及时取油样化验,若油样不合格,则应立即对本体内绝缘油进行处理,直至合格,减少其对变压器绝缘的影响。就位前,变压器基础应安装完毕,基础的标高、中心线应符合设计要求,对于有封闭母线连接的变压器,还要复核变压器套管中心线是否与封闭母线、发电机出线套管或高压开关柜的中心线一致。要注意变压器的几何中心、重心及套管中心线的区别,以免在就位时因中心错位而无法连接。变压器就位后,应取下冲击记录仪,将记录结果交相关人员,分析在运输和装卸过程中变压器受冲击和震动的情况。
二、变压器安装过程中的问题处理
(一)、变压器油箱密封不严的缺陷排除
由于密封不严,变压器渗油,这给变压器维护工作带来很大的麻烦。着手排除密封不严之前,必须准确地查出渗油的原因和渗油的部位。这时必须考虑到,变压器油具有很高的渗透能力,并能在金属表面上形成油斑和痕迹,实际上并不干涸,即使有轻微的渗油(湿润),表面也会逐渐形成大面积的浸渍,这些有浸渍的地方沾上灰尘和污秽物后,成套组件的工作条件变恶劣,而且影响变压器的外观。为了确定渗油部位,需用丙酮或汽油擦净变压器污秽面上的油迹,仔细查找渗油地方,特别是闭锁装置的密封件、螺纹连接处密封和焊缝的地方。填料修补密封处渗漏时,可以用拧紧填料密封座的方法或更换洁净密封填料的方法。
当螺栓连接处渗油时,应仔细、均匀地拧紧螺栓,增加橡胶垫的压紧程度,但不允许压得过紧而使橡胶垫损坏,否则会引起更大的渗油,从而使变压器油位降低。油箱焊缝和裂缝渗油可用电弧焊补焊。高压套管法兰盘、有载调压装置、切换开关油箱以及其它由铝合金(硅铝合金)制成的组件密封不严时,用氩弧焊或电弧焊补焊。强油风冷冷却系统的冷却管渗油,可以从管壁侧两端将损坏的油管堵死,消除渗油。强油水冷冷却系统的冷却器,其损坏的管子用软黄铜或钛制成的锥形塞堵死。
(二)、成套组件密封不严的缺陷排除
1、套管瓷件的修复
套管瓷件的棱角,其打碎的总面积不超过瓷件总面积的0.05%~0.075%时,可以临时安装在变压器上。此时,沿垂直线方向,瓷件的打碎部位不应超过两处。清除损坏处污秽物,用丙酮擦去油脂,涂上环氧树脂漆。用相似的方法可以修复瓷件上的釉。套管瓷件上有穿透裂纹时必须更换。
2、油浸风冷冷却系统风扇振动的排除
可用加强紧固强度和平衡叶轮的方法来消除油浸风冷冷却系统风扇的振动。叶轮用专用螺母固定在电动机的轴上,并在其端面上拧上带指针的尾部。尾部安装成使指针指示器朝着一个叶轮片方向,并用螺钉固定。带有用来调整间隙的螺杆的支架固定在风扇吊架的槽钢上。尾部指针尖与调整螺杆中心之间,规定间隙为0.1mm。接通电动机,听觉检查是否有指针与螺杆的接触声,若没有这种接触声,检查其余叶片的平衡。用紧固固定螺栓和消除支承面不平度的方法,来保证固紧电风扇所需要的强度。
3、充氮保护装置软囊和隔膜保护装置中隔膜的修复
变压器充氮保护装置软囊损坏时,可以用补片胶合的方法来修理。补片需用同类材料(胶布)制作,补片补在软囊损坏的部位上(补盖地方要超过20mm)。用汽油擦净损坏部位和补片表面,晾干后,在胶合处表面上涂上两层胶液,每层胶液晾干到溶剂完全散发掉为止,然后把补片粘在损坏部位上,并仔细地用滚轮压平。在安装现场,只能修理隔膜保护装置中隔膜的小损伤(如扎眼等),损伤处用两个橡胶垫密封,这两个橡胶垫带有专门的金属垫线圈螺栓,将损坏部位的外侧和内侧密封。隔膜保护装置的隔膜严重损坏(断裂)不能修理时,必须更换损坏隔膜。
三、避雷器的安装
运行经验证明:影响配电变压器安全运行的外界危险大部分来自雷电事故。因此,变压器应装设防雷装置。我局选用无间隙合成绝缘外套金属氧化物避雷器代替原有的阀式瓷外套避雷器,其工频电压耐受能力强,密封性好,保护特性稳定。
避雷器应装设在熔断器与变压器之间,并尽量靠近变压器。这样不仅能有效地保护变压器,且便于检修。另外,为了防止反变换波和低压侧雷电波侵入,在低压侧也应装设低压避雷器。为避免雷电流在接地电阻上的压降与避雷器的残压叠加在一起,作用在变压器绝缘上,应将避雷器的接地端、变压器的外壳及低压侧中性点用截面不小于25mm2的多股铜芯塑料线连接在一起,再与接地装置引上线相连接。
四、接地装置
目前农网改造中,农村小容量变压器布点多,雷雨季节10kV配电变压器经常遭受雷击,由于接地电阻过大,达不到规程规定值,雷电流不能迅速泄入大地,造成避雷器自身残压过大,或在接地电阻上产生很高的电压降,引起变压器烧毁事故。因此,接地装置的接地电阻必须符合规程规定值。对10kV配电变压器:容量在100kVA以下,其接地电阻不应大于10Ω;容量在100kVA以上,其接地电阻不应大于4Ω。接地装置施工完毕应进行接地电阻测试,合格后方可回填土。同时,变压器外壳必须良好接地,外壳接地应用螺栓拧紧,不可用焊接直接焊牢,以便检修。
接地装置的地下部分由水平接地体和垂直接地体组成,水平接地体采用一根长度为6m的40×4mm的扁钢,垂直接地体则采用3根长度为2m的L50×50×5mm的角钢分别与水平接地体焊接。
水平接地体在土壤中埋设深为0.6~0.8m,垂直接地体则是在水平接地体基础上打入地里的。接地引上线采用40×4mm扁钢,为了检测方便和用电安全,对于柱上式安装的变压器,引上线连接点应设在变压器底下的槽钢位置。
五、总结与建议
通过变压器的现场安装和缺陷的处理,笔者总结了一些实际经验,仅供参考。在安装过程中,要做到:(1)最大限度地恢复绝缘强度;(2)严格检验器身在运输中有无受潮或局部进水;(3)尽量缩短器身暴露时间;(4)利用高真空排除绝缘的浅层受潮;(5)使用干燥气体降低真空度;(6)除储油柜和气体继电器外,全部附件参与真空处理;(7)注入高品质油。
关键词:电力安装;变压器;技术处理;接地装置;
前 言
变压器在电力供电系统中占有重要的地位,电力系统通过区域变电站的升压变压器,实现远距离输电到工业区和城市网络,多个电站联合起来组成一个系统时也要依靠变压器,变压器在电力系统中是不可缺少的重要设备,
一、电力变压器的安装
完成电力变压器的安装工作,需要有专用的工艺设备、起重运输设备、工索具、装置和仪器仪表等,必须由训练有素的人员按照一定的安装顺序来完成。作业流程如下图所示:
安装的工作量和安装顺序取决于变压器器身的结构特点,现代变压器的器身通常制成不可拆卸的,并装于本身的油箱中,然后发往安装地点,这就使得外形尺寸和质量都很大的大型变压器,在安装地点卸车和就位时必须采用索具作业,工作量很大,而且责任重大;安装的工作量和安装顺序还取决于变压器主要组件(冷却系统、有载调压装置、变压器油保护装置、高压套管等)的结构特点,大型变压器的强迫油、空气和水循环的冷却系统,是以拆卸状态从制造厂发运的,需直接在安装地点进行清理、组装和调整,冷却系统的结构还决定了变压器注油时的工作顺序。
(一)、变压器安装前的准备及检查
1、安装前的准备
熟悉图纸资料,注意图纸和产品技术资料提出的具体施工要求,确定施工方法且进行技术交底;并准备搬运吊装和安装机具及测试器具。
2、变压器的安全性检查
变压器应有产品出厂合格证、随带的技术文件应齐全;应有出厂试验记录;型号规格应和设计相符;备件、附件应完好;干式变压器的局放试验PC值及噪声测试dB(A)值应符合设计及标准要求。
3、变压器外观检查
外表不应有机械损伤;油箱密封良好,带油运输的变压器,油枕油位应正常,无渗漏油现象;所有附件应齐全,瓷体无损伤等;变压器轮距离应与设计轮距相符。
4、变压器身的检查
变压器到达现场后应进行器身检查。但凡满足下列条件之一时,才可不进行器身检查:①制造厂规定可不作器身检查者;②容量为1 000 kVA及以下,运输中无异常情况;③就地产品作短距离运输时,器身总质量符合要求,运输中无异常情况。
变压器安装前除了工机具、人员、设备附件的准备外,还应注意以下几点。
(1)变压器的添加油是否足够,油样是否已经化验合格。(2)变压器本体的瓦斯继电器是否已检验合格。(3)变压器高、低压及中性点套管的各项试验(如绝缘电阻、直流电阻、介损等)已完成并试验合格。(4)套管升高座内的TA试验(极性、变比、伏安特性等)应已完成并试验合格。(5)吊罩或开人孔检查安装前的天气条件是否符合要求。(6)对带有载分接头开关的变压器,在吊罩前要将有载开关与钟罩的连接部位完全解开,以免钟罩起吊时拉坏有载开关。
另外,变压器吊罩检查安装前,要编制好作业指导书,有詳细的组织机构,且作业人员应有丰富的经验,尽量缩短器芯暴露在空气中的时间。同时,试验人员应及时测量:绕组的直流电阻、绝缘电阻、吸收比;穿芯螺栓、绑扎钢带对铁芯、油箱及绕组压环的绝缘电阻;铁芯对地的绝缘电阻。以上试验数据应符合要求。
(二)、电力变压器的就位
大型变压器运输至现场后,对于充气运输的变压器,施工人员应在交接验收至本体安装前,按时检查其气体压力并形成记录。本体内气压应始终保持正压,若需补气,应补充与本体内气体一致的高纯度干燥气体。对于充油运输的变压器,应在交接后及时取油样化验,若油样不合格,则应立即对本体内绝缘油进行处理,直至合格,减少其对变压器绝缘的影响。就位前,变压器基础应安装完毕,基础的标高、中心线应符合设计要求,对于有封闭母线连接的变压器,还要复核变压器套管中心线是否与封闭母线、发电机出线套管或高压开关柜的中心线一致。要注意变压器的几何中心、重心及套管中心线的区别,以免在就位时因中心错位而无法连接。变压器就位后,应取下冲击记录仪,将记录结果交相关人员,分析在运输和装卸过程中变压器受冲击和震动的情况。
二、变压器安装过程中的问题处理
(一)、变压器油箱密封不严的缺陷排除
由于密封不严,变压器渗油,这给变压器维护工作带来很大的麻烦。着手排除密封不严之前,必须准确地查出渗油的原因和渗油的部位。这时必须考虑到,变压器油具有很高的渗透能力,并能在金属表面上形成油斑和痕迹,实际上并不干涸,即使有轻微的渗油(湿润),表面也会逐渐形成大面积的浸渍,这些有浸渍的地方沾上灰尘和污秽物后,成套组件的工作条件变恶劣,而且影响变压器的外观。为了确定渗油部位,需用丙酮或汽油擦净变压器污秽面上的油迹,仔细查找渗油地方,特别是闭锁装置的密封件、螺纹连接处密封和焊缝的地方。填料修补密封处渗漏时,可以用拧紧填料密封座的方法或更换洁净密封填料的方法。
当螺栓连接处渗油时,应仔细、均匀地拧紧螺栓,增加橡胶垫的压紧程度,但不允许压得过紧而使橡胶垫损坏,否则会引起更大的渗油,从而使变压器油位降低。油箱焊缝和裂缝渗油可用电弧焊补焊。高压套管法兰盘、有载调压装置、切换开关油箱以及其它由铝合金(硅铝合金)制成的组件密封不严时,用氩弧焊或电弧焊补焊。强油风冷冷却系统的冷却管渗油,可以从管壁侧两端将损坏的油管堵死,消除渗油。强油水冷冷却系统的冷却器,其损坏的管子用软黄铜或钛制成的锥形塞堵死。
(二)、成套组件密封不严的缺陷排除
1、套管瓷件的修复
套管瓷件的棱角,其打碎的总面积不超过瓷件总面积的0.05%~0.075%时,可以临时安装在变压器上。此时,沿垂直线方向,瓷件的打碎部位不应超过两处。清除损坏处污秽物,用丙酮擦去油脂,涂上环氧树脂漆。用相似的方法可以修复瓷件上的釉。套管瓷件上有穿透裂纹时必须更换。
2、油浸风冷冷却系统风扇振动的排除
可用加强紧固强度和平衡叶轮的方法来消除油浸风冷冷却系统风扇的振动。叶轮用专用螺母固定在电动机的轴上,并在其端面上拧上带指针的尾部。尾部安装成使指针指示器朝着一个叶轮片方向,并用螺钉固定。带有用来调整间隙的螺杆的支架固定在风扇吊架的槽钢上。尾部指针尖与调整螺杆中心之间,规定间隙为0.1mm。接通电动机,听觉检查是否有指针与螺杆的接触声,若没有这种接触声,检查其余叶片的平衡。用紧固固定螺栓和消除支承面不平度的方法,来保证固紧电风扇所需要的强度。
3、充氮保护装置软囊和隔膜保护装置中隔膜的修复
变压器充氮保护装置软囊损坏时,可以用补片胶合的方法来修理。补片需用同类材料(胶布)制作,补片补在软囊损坏的部位上(补盖地方要超过20mm)。用汽油擦净损坏部位和补片表面,晾干后,在胶合处表面上涂上两层胶液,每层胶液晾干到溶剂完全散发掉为止,然后把补片粘在损坏部位上,并仔细地用滚轮压平。在安装现场,只能修理隔膜保护装置中隔膜的小损伤(如扎眼等),损伤处用两个橡胶垫密封,这两个橡胶垫带有专门的金属垫线圈螺栓,将损坏部位的外侧和内侧密封。隔膜保护装置的隔膜严重损坏(断裂)不能修理时,必须更换损坏隔膜。
三、避雷器的安装
运行经验证明:影响配电变压器安全运行的外界危险大部分来自雷电事故。因此,变压器应装设防雷装置。我局选用无间隙合成绝缘外套金属氧化物避雷器代替原有的阀式瓷外套避雷器,其工频电压耐受能力强,密封性好,保护特性稳定。
避雷器应装设在熔断器与变压器之间,并尽量靠近变压器。这样不仅能有效地保护变压器,且便于检修。另外,为了防止反变换波和低压侧雷电波侵入,在低压侧也应装设低压避雷器。为避免雷电流在接地电阻上的压降与避雷器的残压叠加在一起,作用在变压器绝缘上,应将避雷器的接地端、变压器的外壳及低压侧中性点用截面不小于25mm2的多股铜芯塑料线连接在一起,再与接地装置引上线相连接。
四、接地装置
目前农网改造中,农村小容量变压器布点多,雷雨季节10kV配电变压器经常遭受雷击,由于接地电阻过大,达不到规程规定值,雷电流不能迅速泄入大地,造成避雷器自身残压过大,或在接地电阻上产生很高的电压降,引起变压器烧毁事故。因此,接地装置的接地电阻必须符合规程规定值。对10kV配电变压器:容量在100kVA以下,其接地电阻不应大于10Ω;容量在100kVA以上,其接地电阻不应大于4Ω。接地装置施工完毕应进行接地电阻测试,合格后方可回填土。同时,变压器外壳必须良好接地,外壳接地应用螺栓拧紧,不可用焊接直接焊牢,以便检修。
接地装置的地下部分由水平接地体和垂直接地体组成,水平接地体采用一根长度为6m的40×4mm的扁钢,垂直接地体则采用3根长度为2m的L50×50×5mm的角钢分别与水平接地体焊接。
水平接地体在土壤中埋设深为0.6~0.8m,垂直接地体则是在水平接地体基础上打入地里的。接地引上线采用40×4mm扁钢,为了检测方便和用电安全,对于柱上式安装的变压器,引上线连接点应设在变压器底下的槽钢位置。
五、总结与建议
通过变压器的现场安装和缺陷的处理,笔者总结了一些实际经验,仅供参考。在安装过程中,要做到:(1)最大限度地恢复绝缘强度;(2)严格检验器身在运输中有无受潮或局部进水;(3)尽量缩短器身暴露时间;(4)利用高真空排除绝缘的浅层受潮;(5)使用干燥气体降低真空度;(6)除储油柜和气体继电器外,全部附件参与真空处理;(7)注入高品质油。