大型变压器安装技术

曹雷

【摘要】本文以热轧变电所110KV变压器安装为例，通过对大型变压器的吊装、真空注油等方面介绍了大型变压器的安装主要技术及在施工中应采取的措施、安装要求和注意事项等。

【关键词】变压器安装；钢丝绳选用；真空注油；安装技术

引言

变压器作为输电网络最重要的元器件之一，随着科技的发展，其容量越来越大，功率越来越高，随之体积和重量越来越大，在安装方面的质量要求也越来越高。近年来冶金行业的大型变压器安装逐渐发展起来。下面谈一下大型变压器安装技术和应注意的一些事项，以供参考；

1.安装前的准备

大型变压器器身重量轻的几十吨重的上百吨，所以运输和吊装都比较困难，相对吊装费用比较昂贵，为了最大的节约项目成本，变压器在到达现场时应能第一时间移至变压器室中，避免二次吊运浪费成本。所以变压器到达现场之前的准备工作一定要做到完善。主要注意以下几点：

1） 屋顶、楼板施工完毕、不得渗漏。

2） 室內地面的基层施工完毕，并在墙上标出地面标高。

3） 混凝土基础及构架达到允许安装的强度，焊接构件的质量符合要求。

4） 预埋件及预留孔符合设计，预埋件牢固。

5） 变压器底座施工完毕，符合设计及变压器图纸要求。

6） 模板及施工设施拆除，场地清理干净；

7） 具有足够的施工用场地，道路通畅。

2.变压器安装前的检查

安装之前，要对变压器及附件进行检查，检查时主要注意以下几点：

1） 油箱及所有附件应齐全，无锈蚀及机械损伤，密封应良好。

2） 油箱箱盖或钟罩法兰及封板的联接螺栓应齐全，紧固良好，无渗漏；

3） 充油套管的油位应正常，无渗油，瓷体无损伤。

4） 充气运输的变压器油箱内应为正压，其压力为0.01-0.03Mpa。此项技术人员一定要检查。

5） 装有冲击记录仪的设备，应检查并记录设备在运输和装卸中的受冲击情况。

另外设备在保管期间，应经常检查。充油保管的应检查有无渗油，油位是否正常，外表有无锈蚀，若安装间隔太长还需每六个月检查一次油的绝缘强度；充气保管的应检查气体压力，并做好记录。

3.大型变压器的吊装

变压器进场后，在确认现场条件已符合安装条件时，应将变压器直接吊运到变压器室前，以便于变压器的安装。在吊装之前应确认好几点：

1） 变压器的器身重量及所对应的钢丝绳和吨位吊车。

2） 变压器室托运平台安装完毕，并与变压器室内轨道水平。

3） 导链及导链的固定设施安装牢固。

卸车时首先确认好运输车辆上变压器与就位基础平行停放（以便于变压器卸载时不用变换方向），注意高压侧与安装方向一致。吊运时将钢丝绳卡扣固定在变压器本体的四个吊耳上，且保证钢丝绳的长短一致，以便吊运时变压器平稳。起吊时要有专业吊运人员指挥，平稳的放在变压器室前临时托运平台上。

在这主要说一下吊装变压器的钢丝绳的选择，以越南CSVC项目110KV变压器为例，变压器器身加充氮总重65吨，在选择钢丝绳时我们按照公式一进行计算

S=G/ncosa……………………………………（公式一）

S：每处钢丝绳承受的拉力（单位KN）

G：吊装物的重量乘以9.8系数。（单位取KN）

a：吊装钢丝绳与吊装物的夹角，实际工作中一般取30°。Cos30°=0.866

n：受力钢丝绳的数量，如变压器4个吊环受力则计为4根钢丝绳。

根据公式我们可以计算出每处钢丝绳承受的拉力为183.89KN

然后根据公式二计算出钢丝绳的最小破断拉力

F0=KS…………………………………………（公式二）

K：安全系数（取值6—8之间），一般我们取值为7。

计算出F0（钢丝绳的最小破断拉力）为1287.23KN

根据五金手册我们可以查出公称直径为56mm的6*37+FC纤维芯钢丝绳最适合本次吊装使用。

4.110KV变压器的安装

变压器的安装主要是主体就位和附件安装。

变压器本体安装用大型吊车卸车并放置到主变运输轨道上 ，通过卷扬机或导链牵引至安装部位 ，然后根据设计要求调整中心、高度、水平等。

变压器附件安装主要有 ：升高座、套管、储油柜与导油导气联管、冷却器、压力释放阀、气体继电器、无励磁调压开关等。

套管升高座安装前先放干内部的绝缘油进行电流互感器的变比、极性、磁化特性曲线测量。试验合格后打开变压器与升高座相连接的法兰封盖 ，清洗连接面 ，粘贴密封垫 ，并将升高座吊至安装部位的上方用校准棒校准方位后 ，穿入连接螺栓 ，然后用力矩板手对称拧紧全部螺栓。

储油柜安装前首先检查胶囊或隔膜确认无漏气 ；胶囊或隔膜沿长度方向与储油柜的长轴保持平行不得有扭转 ，胶囊或隔膜口密封良好呼吸通畅 ；油位表动作灵活 ，油位表的信号接点位置正确 ，绝缘良好。然后将储油柜盖板回装 。

5.变压器真空注油

大型变压器的抽真空与注油是安装过程中的重要环节，也是主要质量控制点。因为大型变压器安装首要目的是保证变压器的绝缘性，而变压器铁芯绝缘保护又是其中的关键。抽真空与注油的过程施工就是为了保证变压器铁芯的绝缘性能。以热轧厂110KV变压器抽真空、注油过程为例，详细分析如何做到变压器注油过程中的绝缘保护。

1）当变压器主体安装就位后、附件安装前（有些项目是在附件安装完毕后，本项目主要考虑附件与主体间阀门密封性能问题）检查其本体的密封性，密封性能良好进行抽真空。以均匀的速度抽真空 ，最初的 1h 内 ，当残压达到 20kPa 时无异常情况 ，则继续抽真空到 0.3kPa，保持 8h 后 ，开始向变压器油箱注油。抽真空过程 ，要注意油箱局部变形应小于箱壁厚的 2 倍。

2）变压器安装前或同时可以进行绝缘油处理 ，对于新到的绝缘油除检查出厂试验报告必须满足要求外，还须进行抽样化验检查 ，其主要指标有含水量、含气量、界损和耐压 ，油样取样严格按《电力用油（变压器油、汽轮机油）取樣》的规定进行。试验标准应符合《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006的规定。

3）注油。在变压器本体抽真空和油样检测工作结束后开始注油工作。注油时以 3t/h～5t/h 的速度用滤油机将油经变压器下部油阀注入变压器 ，距变压器本体顶部约 80-100mm时停止 ，在整个注油过程中真空泵继续工作，保证变压器本体内真空状态。

整个注油过程中要严格保证变压器本体及注油、排气管道的密封性。在实际操作中往往看不到本体内油位，以抽气阀有油溢出为准。当抽气阀有变压器绝缘油抽出时停止注油。但真空泵不停止，继续保持4h， 使真空保持在0.05Mpa左右。

一次注油完毕后，进行变压器附件的安装，所有附件安装完毕后进行整体密封性检查，检查无误进行二次注油。

（1） 开启本体与附件间的开闭阀，本体内油通过连接处流向附件中。

（2） 开启附件顶部的排气阀，在附件注油的同时保证附件内的空气排出，当排气阀溢油时关闭排气阀。

（3） 在附件注油过程中，本体下部注油阀仍以3t/h～5t/h 的速度将油注入变压器，保证本体内铁芯始终浸在绝缘油中。

（4） 每次只能开启一个附件的阀门。当此附件注油完毕后，再开启下一附件油阀及排气阀门进行注油。

（5） 依次注油至附件中，最后向储油柜中注油，当储油柜油位指示器指数比环境温度高出5-10℃时停止注油。

（6） 在储油柜的油囊或隔膜的呼吸口注入氮气，当有变压器绝缘油在储油柜顶部的排气阀溢出时关闭排气阀，停止胶囊充气。

图：胶囊充气前

图：胶囊充气后

6.变压器的整体密封试验

变压器完成注油工作后，对变压器进行整体密封试验，试验采用氮压法。即在储油柜的皮囊或隔膜的呼吸口注入氮气。接入氮气瓶加压至 0.03MPa，关闭充气阀门开始静止 ，静止时间不少于 24h 且变压器各密封处应无渗漏。试验完毕后拆除加压装置，打开储油柜排油阀将油位调整到标准位置。

7.变压器调试试验

变压器安装完成后，按照制造厂说明和标准规定进行变压器的调试试验。主要试验项目有 ：测量绕组连同套管的直流电阻、检查所有分接头的电压比、套管 CT 的极性检查和变比测量、测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比、极化指数、测量绕组连同套管的介质损耗因数 tgδ、测量绕组连同套管的直流泄漏电流、绕组变形试验、感应耐压试验 / 局部放电测量、绝缘油试验以及相序检查。当所有试验合格后 ，可以进行合闸冲击试验。

8.结语

变压器作为变电所的主要电气设备 ，其安装、试验质量直接影响今后设备安全运行。因此 ，在安装过程中必须严格遵循制造厂技术资料和规范要求。