变压器的安装与调试

【摘 要】变压器作为将某种等级的交流电能转变为同频率另一等级交流电能的静止电气设备，在当前不仅是电能转换、传输的重要载体与枢纽，同样也是电力系统中核心元器件。本文结合实际工作经验，就火电厂中主变压器在安装和调试过程中的相关要点进行了分析与探讨。

【关键词】变压器；安装；调试

随着我国火电建设事业的飞速发展，对火电站机电设备的安装工作的要求也越来越高。其中，变压器作为火电厂电力系统中的核心元器件，其安装与调试工作的质量对火电厂的正常、安全运行都起到了至关重要的作用。本文以火电厂350MW机组工程中主变压器的安装为例，详细分析了变压器在就位、安装、调试等方面的工艺要点。

1 变压器的安装

1.1 变压器安装的主要工序

在火电厂350MW机组工程中，主变容量通常为420MVA，三相式变压器。其中，变压器低压侧经封闭母线直接与发动机出口相连接；变压器高压侧由架空线引出，或经过高压电缆引出。主变压器冷却方式，多以强油循环风冷却为主。变压器安装的主要工序，详见下图1所示。

图1 变压器主要安装工序图

1.2 变压器就位及相关注意事项

由大型平板车将主变压器运送到安装现场，并按照下图2的方式停放，在变压器底部填入钢制托板和托运钢轨。利用两台卷扬机托运到变压器的基础平台上，然后用四台千斤顶顶起，去除托板和钢轨等物，将变压器就位于基础之中。在变压就位过程中，应着重注意以下几点：

图2 变压器就位示意图

（1）变压器就位前，应做好对变压器基础的检查验收工作，并核对基础的标高与中心线，查看是否与封闭母线的安装图相吻合。

（2）变压器就位到基础以后，还应再次检查氮气压力表，要求压力应在0.01～0.03MPa之间。

（3）利用千斤顶顶升变压器时，应顶在油箱指定部位，以防止出现变形；托运中垫道的枕木要垫平，并交叉放置，钢轨和枕木要使用道钉固定。

1.3 变压器油处理

（1）按设计要求进行油管的布置，连接油管的直径通常不小于50mm。

（2）滤油机械、储油罐内部以及需要使用到的管道、阀门均应当清扫干净，并配备可靠、安全的电源装置。

（3）每批到达现场的油，均应附有厂家的化验单，并按照规范要求进行化验。如果使用的非同一批油，还应当进行混油分析处理。

（4）选择合适的油处理方式，可以通过真空滤油机排油或压力滤油机排油。为了加快排油的速度，可同时让两台滤油机工作。

1.4 变压器器身检查

对于火电厂350MW机组所采用的主变，通常是采用由人进入变压器内部进行检查的方式。主要检查的内容有：

（1）器身检查前的工作：气体继电器的试验；温度计校验；套管及套管TA试验；冷却装置等附件的检查和清洗；储油柜密封程度检查。

（2）器身检查的主要内容：查看运输支撑是否异常，若有问题应按照使用说明书的要求进行处理；要求所有能检查到的螺栓均应紧固牢靠，放松绑扎应完好；铁芯、铁轭和夹件之间的绝缘性应良好；能检查到的各部位均应保持清洁无杂物。

（3）器身检查时的注意事项：进行检查的人员应是有丰富经验的技工，并穿戴无扣衣服，软底鞋；器身检查时的环境温度不宜低于0℃，器身在空气中暴露时间最好不要超过16小时。

2 变压器的调试

2.1 电气交接试验

电气交接试验应在注油后静止时间不低于48小时后进行，试验时环境温度不宜低于5℃，空气相对湿度不高于80%。试验过程应严格按照《电气装置安装工程电气设备交接标准》（GB50150―2005）和《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》（GBJ148-90）中的要求进行，试验内容主要用：

（1）绝缘油试验（或SF6气体试验）；（2）测量绕组连同套管的直流电阻；（3）检查所有分接头的电压比；（4）检查变压器的三相接线组别和单相变压器引出线的极性；（5）测量与铁芯绝缘的各紧固件及铁芯绝缘电阻；（6）非纯瓷套管的试验；（7）有载调压切换装置的检查和试验；（8）测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数；（9）测量绕组连同套管的介质损耗角正切值；（10）测量绕组连同套管的直流泄漏电流；（11）变压器绕组变形试验；（12）绕组连同套管的交流耐压试验；（13）绕组连同套管的长时感应电压试验带局部放电试验；（14）额度电压下的冲击合闸试验；（15）检查相位；（16）测量噪音。

2.2 变压器保护调试

在本文中火电厂高压主变压器的保护，采用了南瑞集团的PST620系列数字式变压器保护装置。调试的标准依据主要有《电力建设施工及验收技术规范》（DL5301-94）、《电力建设安全工作规程》（DL5009）和《PST620系列数字式变压器保护装置技术和使用说明书》。保护调试的主要内容有：

（1）采样值校验。按说明书要求接线完毕，各支路通入电流从0A升高到5A，线电压从0V升高到100V，然后分别对应计量装置显示值和仪器标准输出值。要求电流电压采样值和标准值的误差应小于5%，相角误差应小于2"。

（2）差动速断校验。依次在高压侧、低压侧的三相分别加入单相电流，大于差动速断电流，差动速断动作。要求保护动作于跳闸，动作值和动作时间均应在精度允许范围以内。

（3）谐波制动校验。在任意一侧的单相电流回路中通入故障电流，使差动保护于动作。此时再叠加上二次谐波，增大谐波电流的比例，使动作返回，再记录谐波比例即可。要求保护动作返回时的动作值和动作时间应在精度允许范围以内。

（4）高压侧和低压侧复合电压过留保护。加入三相额定电压，增加电流到故障电流，然后启动电流元件，但此时不动作于出口，再逐步降低三相电压，使保护动作。要求保护动作于跳闸，其动作值和动作时间在精度运行范围以内。

（5）放电间隙保护。加入间隙零序电流大于定值的电流，保护装置动作。要求保护动作于跳闸，动作值和动作时间在精度运行范围以内。

2.3 受电调试

变压器受电调试的内容，主要包括了空载调试、半负荷调试和满负荷调试。

（1）空载调试。即是空载投入冲击试验，即变压器不带负荷投入，所有负荷侧开关应全部拉开，试验程序如下：全电压冲击合闸，高压侧投入，低压侧全部断开，受电持续时间不得低于10min，经检查应无异常；变压器受电无异常后，每隔5mm进行冲击一次，连续进行3～5次全电压冲击合闸，励磁涌流不应引起保护装置的误动作，最后一次进行空载运行。

空载调试的检查方式主要是利用声音来进行辨别，正常时应是嗡嗡声。而当声音大而均匀时，可能是外加电压比较高；当声音大而嘈杂时，可能是变压器铁芯出现松动；有吱吱的放电声音时，可能是芯部和套管表面有闪络问题。

（2）半负荷和满负荷调试运行。经过空载冲击试验运行24～28h后，经确认无异常便可带半负荷进行运行。经过变压器半负荷通电调试运行符合安全运行规定后，再进行满负荷调试运行。变压器满负荷调试运行48h，再次检查变压器温升、油位、渗油、冷却器运行情况。经过满负荷试验合格和办理移交手续后，方可投入运行。

3 总结

变压器作为火力发电厂中的重要元器件，其安装与调试工作的质量，对整个机组的顺利投产运行都起到了着重要的影响。为此现场操作人员应当引起足够的重视，并对整个变压器安装与调试过程实行严格的控制与质量把关。本文着重就变压器安装、调试工作中的相关要点进行了分析与探讨，以此希望能对当前火电厂变压器的实际安装与调试工作，能起到一定的参考与借鉴。

参考文献：

[1]陈家斌.电气设备安装及调试[M].北京：水利水电出版社，2003.

[2]苏云.电机变压器设备安装与维护[M].中国电力出版社，2011.

[3]常涌.电气设备系统及运行[M].北京：中国电力出版社，2009.