主变压器现场安装内容与方法

主变压器现场安装内容及方法孙胜华（吉林省送变电工程公司、变电分公司）摘 要 针对主变压器自身结构特点，结合变压器安装周期长，受施工环境和天气以及施工工艺复杂等诸多因素的影响，详细介绍了大型主变压器现场安装内容、方法及质量控制要点，为同类型主变压器安装提供参考。关键词 500kV 主变压器 现场安装 内容及方法 变压器是变电所最重要的设备，也是变电所核心设备之一，变压器安装工艺好坏，直接关系到变电所乃至电力系统能否安全稳定运行的大问题，所以正确的掌握变压器安装内容及方法，搞好变压器安装，确保安装质量是十分重要的。变压器现场安装的基本内容就是把出厂发运时从油箱上拆下来的附件，再重新组装起来，所以安装工作是由运输状况所决定的，对于大型变压器，其散热器、储油柜、套管、分接开关操作机构、压力释放和净油器等附件都是拆下来分别包装运输的，因此安装工作比较复杂，但就安装内容来说主要包括主变本体上台、芯部检查、附件安装、真空注油、热油循环、电气试验等等。2005年500kV潜江变电所共安装500kV 1750MVA主变压器1组（3250MVA单相无励磁调压油浸自耦变压器，不设备用相），现以潜江变3台主变压器安装为例，详细介绍一下主变压器现场安装内容及方法，以供参考。1 安装前的准备工作：施工准备工作是保证变压器顺利安装的关键，如果准备工作做的好、做的充分，可使安装工作顺利进行，如果准备工作做的不好、不充分，可使安装工作进展缓慢，影响进度、拖延工期。也影响到经济效益。所以做好安装前的准备工作是至关重要的。1.1 技术准备1.1.1制定安装程序和施工方案施工方案由工程技术人员编制，并要详细、具体、可操作性强。1.1.2要向施工人员进行技术交底交待具体的施工程序、方法、要求、注意事项和工艺标准。人员分工明确，责任得到落实。1.1.3要熟悉施工图施工图是我们施工的重要依据，我们整个安装调试都离不开施工图纸，图纸主要有主变压器平面布置图、主变压器断面图、还有附属设备安装图等。1.1.4要学习说明书要学习变压器安装使用说明书，明确说明书中规定的安装要求，掌握安装要点。1.1.5学习规程规范要学习规程规范，了解规范对安装的要求，掌握规范标准。1.1.6学习作业指导书虽然作业指导书不是针对那一台变压器编写的，但是作业指导书对于指导变压器安装有很好的指导意义。1.1.7准备相应施工录记表格施工记录表格为2000版，安装时填写施工记录（自检、复检和专检）竣工后还要移交给相关单位。1.1.8准备施工管理资料如安全施工作业票，安全活动记录表格、质量活动记录表格。还有“三标一体化”有关资料等。1.2机具准备施工机具的好坏对变压器安装有很大影响，所以选择良好的机具，精良的设备对于保证变压器安装质量，保证施工安全有非常重要作用。按其作用考虑可选用以下几种机具：1.2.1吊装设备主要是吊车，用来主变吊罩或吊芯以及附件安装。吊车大小的选择应根据钟罩的高度和重量以及附件的高度和重量来确定。1.2.2油务及真空处理设备绝缘油处理是主变压器安装中的一个重要环节，油处理好坏直接影响主变压器的安装质量，并作为变压器安装工程中的一个质量通病必须加以重视。油处理设备主要有：1）高真空净油机：本单位有2台真空净油机也叫加藤机，由吉林市第一机械厂仿日本加藤公司生产的ZJA-12BF型高真空滤油机，总功率为215kW,重量5480kg,工称油量：12000L/h 、工作真空度：133.3Pa 。过滤油含水量：一次净化5PPM 、数次净化2PPM 。 过滤油含气量：一次净化0.25% 、数次净化0.1%,过滤油击穿电压：一次净化65kV/2.5mm 、数次净化70kV/2.5mm 。利用本加藤机多次安装220kV、500kV大容量变压器，均圆满完成任务。2）板框式压力滤油机：它是处理油务一般设备，他对过虑油杂质比较好，利用它排油比较方便。本机滤油能力： 4600L/h，过滤压力: 0.3Mpa。3）真空泵:用于抽变压器本体真空，常用ZX-70型真空泵:本机工作真空度133.3Pa。抽真空也可用加藤机上的真空泵。4）循环水泵（辅助设备）：是给真空泵用的，因为抽真空时，真空泵会发热，易损坏真空泵，可用循环水泵给真空泵冷却。5）真空过渡罐（辅助设备）防止真空泵突然停止，真空泵油进入变压器本体里面。6）油罐：用于装变压器本体油和补充油的，数量多少可根据变压器油量多少来确定。7）烘干箱:用于干燥滤油纸、硅胶、绝缘布带和试验油杯等。1.2.3焊接设备电焊机：用于焊接变压器砂眼、外壳接地等。1.2.4测试仪器主要是万用表、摇表、真空表、湿度计、温度计等。1.2.5其他工具管钳子、扳手（活扳子、死扳子、尖扳子、套筒扳子、内六角扳子等）另外还有滑轮、卡扣、钢丝绳等。1.3 材料准备1.3.1绝缘材料如绝缘布带、蜡纸带等，变压器芯部检查时用，作为绝缘包扎。1.3.2密封材料如密封胶，涂于密封垫上，可以很好的密封，防止法兰部位渗油。1.3.3清洁材料如白布、塑料布、破布、酒精、汽油、丙酮等。1.3.4油处理材料如滤油纸、油管路、阀门、接头等。1.3.5绑扎材料如8#线、棕绳、麻绳等。1.3.6临时电源材料如电源箱、开关、电缆、锈丝、高压胶布等。1.3.7作业服供芯部检查和油务处理用。1.4 人员组织主变压器属于大型设备，因此不同于其它设备安装，需要人员比较多，而且不安全因素也比较多，所以做好人员组织分工是非常必要的。要根据不同工作内容分成几个组：一般来讲要分成安装组；滤油组；测试组（试验组）；起重组；工具组；技术、质量安、全组。1.5安装前的检查验收1.5.1主变基础的检查验收主变基础应符合设计、规程规范要求，并满足产品的技术规定。1.5.2设备及附件到达现场后的检查验收设备及附件到达现场，应组织有关人员进行验收检查，以便及时发现设备存在的缺陷和问题，并及时处理，为安装顺利进行创造条件。验收检查项目及要求有：1）设备到达现场后首先清点大件和包装箱的数目，与运输部门办理接交手续。如发现大件或包装箱损坏，收货人应及时向承运人交涉，并通知有关部门，收货人应对设备安全及完好性负责。2）清点附件时要通知制造厂前来清点。3）双方点件时，首先要开资料箱，按照制造厂提供技术文件目录，核对各种技术文件是否齐全，如产品说明书、合格证、试验报告等等，要把技术文件保管好，一是供施工用，另一个是竣工后要移交给有关单位。4）根据拆卸一览表和装箱单，开箱检查附件的规格、型号、数量看是否与设计及装箱单相符，如发现残缺，做详细记录，经供需双方签字确认，立即与制造厂联系以便补发或处理。5）外观检查：附件外观应符合下列几点要求：本体附件及表面应无锈蚀及机械损伤，本体密封应良好；各部位螺丝连接应齐全紧固；充油套管油位应正常、不渗油、瓷件无损伤；充氮运输变压器油箱应保持正压，其压力应为0.01-0.03Mpa；装有冲击记录仪的变压器应检查在运输和装卸过程中受冲击情况；到货的变压器油应与订货合同相符，并对变压器油做常规试验。1.6现场的保管工作变压器到达现场后一定要做好保管工作，当三个月内不能安装时应在一个月内进行下列工作：带油运输的变压器：检查油箱的密封情况，测量变压器器身内油的绝缘情况，测量绕组的绝缘电阻（运输时不装套管的变压器可以不测）,安装储油柜及吸湿器，注合格油至储油柜规定油位。或在没装储油柜的情况下，上部抽真空后，充入0.01-0.03Mpa、纯度不低于99.9%、露点低于-40的氮气。充气运输的变压器：安装储油柜及吸湿器，注合格油至储油柜规定油位，当不能及时注油时，应继续充与原充气体相同的气体保管。对大件及包装箱应选择合适地点保存，对怕浸水设备最好放在比较干燥的地方，并用道木垫起来，而且用散布盖好，防止雨雪侵入。（比方风扇、油泵、有载机构箱）.对怕磕碰设备最好放在比较安全的地方或室内保管，比方吸湿器、瓦斯继电气、测温表、油位指示器等。设备在保管期间应经常进行检查，防止发生意外。变压器安装前，应对变压器作出绝缘判断，概括起来有以下几个方面：油箱密封检查；取油样（或残油）作油的电气强度试验和微水分析；测定绕组的绝缘电组（吸收比或极化指数），根据检查、试验的结果，一般可判断变压器绝缘状况。2 安装方法变压器安装阶段是变压器整个施工中最重要阶段，也是对编的施工方案进行落实及检验阶段，所以要把变压器安装工作做好，做到万无一失也不是很轻松的事，根据潜江变3台主变压器安装经验，主变压器安装应按以下几个步骤进行：2.1本体就位近几年，由于变压器运输及装卸都是外单位负责，所以本体就位也由运输单位负责，就位后要由我单位进行验收。验收主要内容及标准是：高低压位置应符合设计要求，千万不要搞错，变压器中心误差与实际误差不大于50mm，当与封闭母线连接时，其套管中心线应与封闭母线中心线相符，如果有升高坡度（现在变压器基本没有）坡度大小应符合规程及产品技术文件规定。2.2 器身检查2.2.1器身检查与否及检查方式：器身检查方式可为吊罩或者不吊罩直接进入油箱内检查,现在生产的变压器，大部分不需要吊罩检查，当满足下列条件之一时,可不进行器身检查.1）制造厂规定不进行器身检查的变压器2）就地生产仅作短途运输的变压器,或者事先参加了制造厂的器身总装,质量符合要求,且在运输过程中进行了有效监督,无紧急制动、剧烈振动、冲撞或严重颠簸等异常情况的变压器。至于吊与不吊应根据有关部门的意见和决定，如项目法人、生产厂家等，必须是权威人士而且能够说得算的来拍板。2.2.2器身检查有关要求器身检查前一天,按已批准的施工技术措施,向全体施工人员交底,落实组织措施,技术措施和安全措施,突出器身检查的内容和质量控制要点,明确安装步骤和附件安装技术质量要求.做到人员分工明确，各负其责。要排好工作日程。提前与气象台联系，选择良好天气。提前与供电部门联系，保证施工电源可靠供电。提前通知有关部门（如项目法人、监理工程师、运行单位及上级有关单位）在器身检查时按时参加。提前准备好起吊工器具。工器具和材料必须登记造册，器身检查完应按数收回，起吊机械（自有或外租）要提前到达现场。用合格的变压器油，对滤油系统进行自循环冲洗，直到清洗油耐压合格后，再密封待用。进入器身检查的同志不准穿带纽扣尤其是金属纽扣的衣服，需要用白布带代替，腰包内部不揣任何东西。落入钟罩后器身不允许有任何遗留物。2.2.3器身检查主要步骤和内容按照规程规定检查步骤和内容比较多，也不便于施工，根据本人的体会主要有以下步骤和工作内容：1）注油排氮：采用充氮运输的变压器，绝缘表面一般变得干燥，若器身一旦暴露在空气中，绝缘件就极易吸收空气中的湿气而受潮。因此为防止绝缘件受潮，在吊罩检查之前应使器身在浸一次油，并静止一定时间（一般为12小时以上），破氮前应先检查变压器本体内的氮气压力，并做好记录。破氮具体方法是：用真空滤油机将合格的变压器油由变压器下部阀门注入变压器内，将氮气从顶部排出，为了将氮气排尽，将油充至顶部。为了防止由于温度变化使油膨胀，排完氮后，应将油位降至高出铁心上沿100mm-200mm,以免内部绝缘部件受潮。2）破氮注油静止12小时以上后，做吊罩检查准备，在吊罩当天凌晨左右，把主变本体油排到大罐里，等各方面人到齐后，开始吊罩检查，先吊分接开关，在卸钟罩螺丝，螺丝卸好后，将吊车稳放在合适位置，挂好钢丝绳准备起吊，钟罩刚要起来时重心不一定合适，可能一头轻一头重，这时需要用5t手拉葫芦调整重心，调好后正式起吊，起吊时要平稳不要着急，不能出现左右摇摆、时快时慢现象，在起吊过程中要有专人监护钟罩，注意钟罩不能刮线圈或铁心，钟罩四角还要用大绳溜好，起吊离开铁心及线圈高度时，停止起吊，将钟罩旋转一个角度落在地面的道木上。（注意地面的道木要用塑料布垫好）。然后由器身检查人员进入器身检查，器身检查主要内容有：（免维护主变压器，走一圈基本就完事，没有什么可检查的）不是免维护的应做以下检查：大型变压器在运输中都加有支撑，在顶部或两端装有压钉，以免在运输或装卸过程中移位，所以应先检查运输支撑及运输用的临时防护装置是否有移位，检查后应将其拆除，做好记录，并将顶部压锭翻转，以防止引起多点接地。所有螺栓应紧固，木螺丝要用手拧，不要用扳手，需要用板手拧的不要用力过猛，以免损坏木螺丝。钢制螺丝要用大扳手或管钳去拧，防松绑扎措施完好。铁心及其他部件无移位、变形或损坏；分接开关切换，正确接触良好；铁心应没有多点接地；器身内应清洁没有任何遗留物。器身检查完后应由高压试验人员摇铁心及夹件对地绝缘电阻，没有问题后，由专职工具员清点回收工具。之后用合格的变压器油对变压器冲洗，并清洗油箱底部，不得有杂质或遗留物，然后将钟罩回位。钟罩回装前，应将上下节油箱的法兰接触面擦干净，更换大皮垫，紧固螺栓时，应沿圆周均匀紧固，以确保密封面各处受力均匀，螺栓应转圈紧固，一次不宜紧得太紧，应多转几圈。2.2.4器身检查应遵守的规定1）器身检查时，周围空气温度不宜低于0，当器身温度低于周围空气温度时，应将器身加热，使其高于周围空气温度10。2）当空气相对湿度小于75时，器身暴露空气中的时间，不得超过16h。3）器身暴露空气中的时间规定，带油运输变压器，由开始放油时算起。不带油运输变压器，由揭开顶盖或打开任一堵塞算起，到开始抽真空或注油为止。4）器身检查时，场地四周应清洁和有防尘措施，雨雪天或雾天不应在室外进行器身检查。2.3 附件安装附件安装一般来说应先安装冷却器，再依次安装升高座、储油柜、有载调压机构、套管、油管路、瓦斯继电器、压力释放、测温装置等等。所有附件如升高座、套管、冷却器、管路等在出厂前，均在每一接口两侧法兰边缘上（或其它部位）打有数字编号，现场组装时要对号组装，不要弄错。2.3.1冷却器的安装安装前清洗散热器及本体的所有的法兰密封面及皮垫圈，用合格的变压器油清洗散热器内部及管道，并排净残油，安装前还要检查放气塞的密封是否良好，并进行密封试验。按制造厂规定的压力值用气压或油压进行密封试验，无规定时，现场可用0.25MPa气压或油压进行密封试验，检漏持续时间30min应无渗漏，风扇电动机及叶片应安装牢固，并应转动灵活，无卡阻，油泵转动时无异常噪声，阀门应洁净，无锈蚀，蝶阀开启灵活，油流指示器动作正确。电机绝缘测试符合规程规定。2.3.2升高座安装安装前应完成套管CT的试验，如各抽头变流比、伏安特性、直流电阻、极性、绝缘电阻等试验，安装升高座时，应按厂家编号，先打开上下盖板，用酒精或丙酮将密封面及密封圈擦净，将引线及绝缘筒安装好后，用白布带将引线拉出升高座的上表面，升高座在安装过程中，应防止皮垫的位移，法兰螺丝应均匀紧固，电流互感器的铭牌位置面向油箱外侧，放气塞位置应在升高座最高处。 2.3.3储油柜安装储油柜表面应无碰撞变形、锈蚀，漆层完好。在安装前必须检漏，检漏试验充气压力与时间按制造厂规定。当厂家无规定时可充0.002Mpa-0.003Mpa氮气，持续时间30min应无漏气，充气时应缓慢进行。待检查、试验完毕后，即可把储油柜吊在变压器的固定支架上，固定螺栓暂不要拧紧，待气体继电器及继电器两侧联管连接结束后，再拧紧固定支架螺丝。2.3.4有载调压机构安装有载调压机构安装，主要注意机构指示分接位置应和本体指示分接位置相一致。连接完水平拉杆和和垂直拉杆后必须做连接校验。方法按说明书要求进行。1）检查操作机构与分接开关必须在整定工作位置上。2）用手柄摇向1-N方向，待切换开关动作时，（听到切换声开始）继续转动手柄，并记录旋转圈数，直至操作机构分接变换操作指示轮上的绿色带内的红色中心线标志出现在窗口中央时停止摇动，记下旋转圈数M圈。3）向反方向N-1摇动手柄回到原来的工作位置，同样记下旋转圈数K圈。4）若正反旋转圈数M=K时说明连接无误，若MK，M-K1时，需要进行正反旋转圈数差数的平衡，把操作机构垂直传动轴松开，用手柄向旋转圈数多的方向转动1/2（M-K）圈，最后再把垂直传动轴与机构连接起来。5）按上述步骤检查操动机构与分接开关连接是否无误，直至M=K为止。2.3.5套管安装1）套管安装前，应检查本体完整，瓷质部分无破裂，各法兰丝堵密封好，油标油位适当，表面清洁，均压罩应拧下，清扫后重新紧固，引线管内孔应擦干净。2）充油套管竖立三天后，检查无渗油现象。3）套管安装前作下列各项试验。a测量绝缘电阻；b测量介质损失角（tg）（纯瓷套管不作此项试验）；c交流耐压试验（110KV以上无条件可不作）；d套管内绝缘油的电气强度试验，筒化分析试验。4）高压、中压侧套管的安装：大型套管的起吊，必须用中间法兰上四个吊环，头部用腰绳封好，以免起吊过程中倾倒，套管安装位置有角度时，在起吊时要将套管调整到相应角度，以防安装时碰环了瓷套。5）先用一尼龙绳（绳头栓一个M12螺栓）从套管顶部穿入后将M12螺栓拧入高压引线头部M12螺孔中，边吊边抽尼龙绳。起吊时应缓慢进行。进入套管的引线应挺拔自然，不允许扭曲甚至打筋钩，引线上拔力不应过大以防止损伤应力锥处的绝缘，应力锥应进入高压套管的均压球内。注意套管法兰处的橡胶密封圈确已居中后，才能落入套管，最后将套管法兰与升高座的法兰螺栓固定好，紧固时必须对角十字交叉进行。紧固好后，拧下M12螺栓，取下尼龙绳，固定好引线头，注意高压引线端头上的定位销应正确落入套管上端部接口定位槽，O型橡胶密封圈位置正确，密封良好，再拧上“将军帽”。油标应面向油箱外侧。低压套管、零相套管安装比较简单，安装时注意不要把螺栓等掉入油箱内。2.3.6 其它附件安装安装前试验应合格，如：瓦斯继电器、温控表、热电偶等。1）测温装置安装：变压器顶盖上安装的温度计，安装前应先向温度计座孔内注入绝缘油，然后再将温度计安装密封固定，要求无渗油现象，闲置的温度计座孔也应密封良好，以防进雨雪。2）膨胀式信号温度计的细金属软管不要压扁或急剧扭曲，其弯曲半径不得小于50mm。3）气体继电器安装：气体继电器顶盖上标注的箭头，应指向储油柜，气体继电器两侧蝶阀开启灵活，转动阀门无卡阻现象。4）吸湿器安装：吸湿器的主体为一粗玻璃管，内装有硅胶作为吸湿剂，在干燥状态下呈兰色，如果吸湿剂变成粉红色，说明吸湿剂已失去吸湿效能，必须进行干燥处理（将吸湿剂放在115120温度下进行干燥，直至吸湿剂重新变成兰色为止）或更换新的硅胶。当硅胶装完后。将吸湿器的罩拧下来，拆除储运密封阀的密封垫圈，按油位线高度注入绝缘油，再将罩拧上。检查吸湿器密封，以防漏气。所以，安装吸湿器主要注意不要把玻璃弄坏。5）净油器安装：安装前，检查各法兰、丝堵无渗油。安装时注意方向，不可装反，净油器的过滤网应装在油流的负压侧，净油器内部装的吸湿剂应干燥合格，密封良好。2.4抽真空主变压器附件安装结束后应立即抽真空，抽真空和真空保持时间要按制造厂的规定，在抽真空过程中不允许中断，否则要延长抽真空时间（2倍的中断时间）。对不允许抽真空的附件进行隔离或采取措施。有载调压开关应与本体相连通进行抽真空。从油箱顶部抽真空阀处连接真空管路到真空泵，抽真空时应分布进行，首次抽到负0.04MPa时停止，观察1h，若无变化，则继续进行。第二次抽到负0.06MPa,再观察1h，如不变，再抽到负0.101Mpa,真空保持时间不少于24小时，真空泵应装电磁逆止阀或真空回路上加装隔离罐，防止突然停电真空泵油倒吸入本体。抽真空时，应在变压器四周设4处观察点，以便随时观察箱壁变形量。油箱的最大变形不得超过壁厚的2倍（d=12mm）。2.5真空注油当真空处理达到要求后，用高真空滤油机将合格的绝缘油注入到变压器内，注油速度不宜大于100L/min，油温为50-60，注油全过程应保持真空，注至距变压器油箱顶部200mm处停止注油。注入的变压器油的电气强度应大于60kV，含水量小于10ppm（体积比），介质损耗小于0.5%（90）。2.6热油循环为彻底清除潮气和残留气体，注油后需热油循环，热油循环应从油箱顶部进入，对端侧油箱底部流出，净油机的出口油温应控制在50-55，热油循环时间72小时，至油样试验合格为止。2.7补充注油补充注油应从油箱顶部专用蝶阀处或储油柜注油管处进油，不宜从油箱底部油阀进油，否则进入油箱内的空气会吸附在线圈上，不易溢出（真空已解除）。注油时应反复排本体及附件内的空气，补至油面稍高于标准油面高度，供取油样用。2.8整体密封试验从储油柜呼吸器处向胶囊内充0.03Mpa干燥空气，维持24小时,检查应无渗漏。2.9静置72小时后进行高压电气试验静置72小时后进行高压电气试验，在静止期间应从套管、升高座、冷却器、潜油泵、气体继电器及压力释放装置等有关部位进行多次放气，并启动潜油泵，直至