浅析大型变压器安装技术

摘要：变压器是电力系统中变电站的心脏，一旦发生故障将给电力系统安全经济运行带来巨大威胁，给国民经济造成重大损失。因此，变压器的安装坏与否，对未来变电站的运行非常关键。本文主要结合实例对大型变压器安装流程技术进行了探讨。

关键词：大型变压器；变电站；安装；流程；技术

某500 kV 变电站安装2 组100 MVA 主变压器，主变压器采用的是上海阿海珐变压器有限公司生产的自然风冷、中压侧线端无载调压的单相自耦变压器。

1 安装工序总流程

图1 安装工序总流程

安装工序总流程如图1 所示。

2 变压器及附件接收、现场检查

变压器到站后应立即清点附件，检查到货数量及附件的外观质量。主体就位后应检查冲击记录仪的冲击记录。检查氮气压力是否在0.01～ 0.03 MPa 范围之内。验证产品铭牌及合格证明书，核查变压器型号、规格。检查变压器运输后是否受潮，绝缘油油罐是否漏油，并核对数量。

3 安装前准备

3.1 绝缘油处理

储油罐在运抵现场后，应先将油罐内的残油放尽，然后进行检查，确认清洁后方可储油，防止污染绝缘油。如绝缘油品质不合格，应针对不同情况，采用压力式滤油机或高真空净油机进行处理。经试验合格后才能注入变压器中。

3.2 附件清洗、检查与试验

（1）散热器的检查、试漏与清洗：①检查：外观各部应无脱漆、紧固件松动或变形、损坏等。风扇潜油泵及油流继电器应转动灵活无卡阻，电机绕组的绝缘电阻不低于10 MΩ，通电试转时应无异常噪声、振动及过热现象，否则，应查明原因予以处理。②试漏：按制造厂规定的压力值用气压或油压进行密封试验（如制造厂无规定时，则用0.25 MPa 的压力进行试验），持续30 min 应无渗漏。③清洗：打开散热器上下油腔，检查油腔及散热管内部；用手触摸油腔及散热管内壁是否清洁，如有污物可用合格的绝缘油进行清洗。

（2）储油柜的清洗与试漏：①清洗：胶囊式储油柜应拆开端盖进行清理，然后用合格的绝缘油冲洗。②试漏：胶囊式储油柜中的胶囊应用0.002 MPa 气压持续30 min 进行试漏（胶囊从呼吸口充气）。油位计的小胶囊可直接注油进行试漏（打开小油柜检查）。

（3）其他附件的清洗和检修：凡与变压器油接触的附件，都必须清理干净，然后用合格的变压器油进行冲洗，不得有锈蚀现象。

3.3 注油排氮

充氮运输的变压器应将本体内的气体置换成绝缘油。置换前应将油箱内的残油排尽，打开变压器本体上部的放气孔，从变压器底部注入合格的变压器油排出气体，至绝缘油淹没铁芯为止。

3.4 升高座、套管试验

（1）对升高座内附CT 试验(变比、极性、伏安特性)，并将所有的抽头抽出。

（2）对套管进行对地绝缘电阻及介质损失角正切值的测量。

4 器身检查

本工程变压器器身检查采用从人孔进入变压器内进行器身检查的方式(内检)。打开油箱上的两个人孔，内检人员进入油箱，按规定的内检项目及技术要求逐项检查。当厂方配备有干燥空气发生器时，内检过程中要持续向油箱内吹入干燥空气，流量维持在2 m3/min；未配置干燥空气发生器时，要多处打开孔盖，保证空气流通，必要时向油箱内注入氧气。器身加热采用热油循环，用高真空滤油机投2 ～ 3 组加热器，控制出口油温在60 ℃～70 ℃，对变压器进行热油循环，使油温逐步升高，并达到高于环境温度10 ℃～15 ℃确认变压器、滤油机及金属管路可靠接地后方可进行上述工作。放油：使用一台滤油机从变压器底部放油，放油前应确认当天天气良好，并满足器身检查要求。放油过程中应有人监护，防止绝缘油流失及污染。放油前，应打开变压器顶部一较小的附件安装孔，装上吸湿器（或用干净白布包上吸湿剂堵在孔上），以便放油并避免潮气与器身接触。

5 总体复装

所有充油组件、附件及管路在安装前均应用合格的变压器油对其内部进行冲洗。变压器在进行内部检查的同时，即可进行附件、组件的安装。

5.1 冷却系统(散热器)的装配

（1）每台变压器配有13 组散热器及18 台冷却风扇，安装冷却器前，先按冷却装置图安装导油管及冷却器支架。

（2）打开冷却器管路上的运输盖板，检查冷却器内部无锈蚀、积水及杂物后方能进行下一步的安装。

（3）起吊风冷却器，使之处于直立状态，当发现内部有杂物时，用干净的变压器油冲洗冷却器内部至干净，再与冷却器支架及导油管路进行装配。

5.2 套管式电流互感器的安装

按变压器总装配图安装高压、中性点、中压及低压套管式电流互感器。在安装中压、中性点套管式电流互感器之前，应先将中压、中性点套管的均压球从套管上拧下，分别套在相应引线上。

5.3 高压套管的安装程序及技术要求

（1）打开套管包装箱，检查瓷件表面应无损伤，金属部分表面无锈蚀、无漏油现象。

（2）打开套管下部导电管头上的密封盖，检查导电管内部的清洁情况，若发现内部有尘土、水滴或其他异物，必须用干净的白布擦净。

（3）套管由水平位置起吊时，按图2 所示方法进行。在钢丝绳与套管瓷件相接触的部位垫上软纸板或棉布等物，防止钢丝绳损坏瓷件。起吊过程中，应避免使套管受到大的冲击，水平起吊使套管距地面高度2.5 m 时操作2T 倒链，使套管处于垂直状态，然后按图2 所示调整套管的起吊方式和角度。

图2

图3

（4）将高压套管起吊如图3 所示位置，1 名安装人员位于套管端部，将一端连有M12 螺栓的铁线(16#，长20 m)穿入套管的导电管内，螺栓拧入引线头上的M12 螺孔中，将引线上拉穿入套管的导电管内，套管慢慢下落（下落速度≤300 mm/min），一名起重人员在图中所示位置（高压电流互感器上部）严密监视套管的就位情况，并调整套管下端与500 kV 引线绝缘件的配合。

（5）将套管法兰与电流互感器上部法兰用螺栓紧固，并注意使套管油表向外。

（6）套管头部的结构及安装详见制造厂提供的套管安装使用说明书，套管头部安装完毕后安装均压环。

5.4 中压套管、中性点套管的安装

（1）中压套管、中性点套管的内外表面检查及清理同高压套管的安装相同。

（2）在套管的就位过程中，保持套管与电流互感器法兰周边的间隙适当，防止碰坏套管瓷件。

（3）将套管法兰与电流互感器上部法兰用螺栓紧固，并使套管油表向外。

5.5 低压套管的安装

打开套管包装箱，检查瓷件表面应无损伤，金属表面无锈蚀。装配前，用软布擦去表面尘土和油污。螺栓的扭紧力矩为35 N•m ± 6 N•m，接线板的导电接触面必须平整光滑。5.6 储油柜及各联管的安装储油柜、联管的安装按变压器总装配图进行。

5.7 其他组件安装

接地套管、压力释放器、吸湿器、气体继电器的安装按各组件安装使用说明书进行。

6 真空注油

在真空注油前，应对真空注油时使用的变压器油进行脱气和过滤处理，使油质符合要求待用。打开各组附件与本体间所有的阀门，关闭所有的放气阀。打开储油柜本体与吸湿器联管间的阀门，使储油柜胶囊内外包括储油柜和其他组件一起抽真空。启动真空泵抽真空，将油箱内抽至0.2 MPa，观察有无异常现象，若无异常，将真空度提高至小于1 mbar。抽真空时应对真空处理的全过程进行监控，并做好记录，发现问题及时处理。维持真空48 h，方可注油。用高真空滤油机将绝缘油从下节油箱上的Φ80 活门向本体注入，油温宜高于器身温度（投加热器），注油速度在4～6 t/h 范围内，油面距离顶盖200 mm 时停止注油，注油过程中应保持真空度。停止注油后，应继续抽真空2 h。

7 热油循环

为排除安装过程中器身绝缘表面吸收的潮气，必须进行热油循环。真空注油后维持真空2 h，即可进行热油循环。打开冷却器、储油柜与变压器本体之间的阀门，然后接通热油循环系统的管路，通过真空滤油机进行热油循环，使热油从油箱顶盖上的80蝶阀进入油箱，从油箱下部的Φ80 活门流回真空滤油机。在循环过程中，维持整个循环系统真空度≤133 Pa，滤油机加热脱水缸中的温度控制在65 ℃ ± 5 ℃范围内。热油循环的时间应不少于72 h，且总过滤油量至少达到变压器总油量5 倍。

8 补充注油、静放及密封性试验

热油循环结束后，将合格的变压器油从油箱下部Φ80 活门注入变压器，使油位计的油面处在正常位置。补油过程中，储油柜的排气方法按其安装使用说明书要求进行。补油结束后，关闭注油阀门，利用变压器所有组件、附件及管路的所有放气塞放气，见有油溢出立即拧紧放气塞。储油柜按其安装使用说明书进行放气。密封性试验：在油箱顶部施加0.03 MPa 压力，并维持24 h 应无渗漏。密封性试验结束后，整个变压器静放72 h，在此期间变压器应无渗漏。静放结束后，利用所有放气塞放气，然后调整油位至相应环境温度时的位置。

9 二次接线及启动试验

（1）二次接线按厂家资料及设计图纸进行。

（2）启动试验：变压器的风冷系统应通电启动检查，检查各转动部件及其他部分有无异常，控制系统动作切换正确无误。本体试验要按照国家标准要求进行。