大中型整流变压器的安装与调试

2021-01-22吴国成王金生李永振孙文武

设备管理与维修 2021年16期

吴国成，王金生，李永振，孙文武

（金川集团工程建设有限公司，甘肃金昌 737100）

0 引言

近十几年来，随着金川集团公司的不断做大做强，大中型整流变压器在公司重点工程项目中得到广泛应用。本人亲自负责组织施工了金川集团公司内部新建项目整流变压器的安装与调试：2003 年镍冶炼厂3#镍电解车间6 台35 kV/14 000 kVA整流变压器；2009 年化工新材料公司40 万吨离子膜烧碱项目5 台110 kV/18 800 kVA 整流变压器；2010 年铜业公司20 万吨铜电解4 台35 kV/13 000 kVA 整流变压器；2012 年镍冶炼厂6 万吨电解镍项目6 台35 kV/16 930 kVA 整流变压器；2013 年广西防城港金川工业园40 万吨铜冶炼项目4 台10 kV/11 800 kVA 整流变压器。施工过程中从未发生过任何质量及安全事故，实现了一次送电成功，长周期运行无异常的经济效果，因而在大中型整流变压器的安装与调试方面积累了宝贵经验。下面就大中型整流变压器安装与调试谈一些具体做法。

1 整流变压器安装

1.1 施工准备

（1）到货验收。变压器到货运输至现场后要对变压器本体的外观进行检查，对附件进行开箱检查验收。核对变压器型号、规格、数量，变压器本体油漆应完整，有无密封不严、渗漏油现象，并检查油面高度，做好记录。一、二次侧引线桩头绝缘套管完好无损，无明显裂纹，相色标志正确。对油水冷却器、副油箱、仪表等所有附件箱进行开箱检查，检查包装箱有无破损、丢失现象，对照装箱清单清点附件是否齐全，并做好记录，如有缺损与制造厂联系解决。整个验收过程要邀请甲方、监理及供应商共同验收。

（2）技术准备。按照设计施工蓝图、变压器出厂技术资料、技术文件了解变压器主体及组件结构和工作原理，掌握安装使用说明书中的安装要求，制定安装程序和施工方案，安全措施。并对所有安装人员进行质量、安全技术交底和施工方案交底。

（3）基础验收。对变压器基础及轨道进行土建工程的交接验收，尤其对轨道规格、中心距、直线度、水平度等与电气安装图纸和变压器随机技术文件进行复核。标高尺寸核对无误后进行下一步安装工作。

（4）搭设引轨。为便于变压器吊装后移动就位，必须在变压器室室外搭设引轨，与室内正式轨道用轨道连接器进行衔接。引轨与正式轨道的轨距保持一致，中间和两头可用槽钢焊牢加固，下方用枕木垫牢后，将轨道在枕木上固定牢固，防止变压器在牵引过程中出现导轨偏移，发生脱轨。

1.2 编制吊装方案

变压器在吊装前应进行吊装计算载荷的分析并编制专项吊装方案，吊装方案由施工单位技术负责人审核签字后报总监理工程师审批后实施。根据吊装载荷、吊装计算载荷、额定起重量、最大幅度、最大起升高度等参数来制定吊装技术方案和选择起重机。吊装计算载荷等于动载荷系数乘以吊装载荷。起重机的额定起吊重量必须大于计算载荷。

1.3 吊装就位

吊装作业由专业起重工进行统一指挥。吊索必须挂在主油箱的吊攀上，吊索与垂直夹角≤30°。变压器顶盖上部的吊环仅作为器身检查使用，严禁用此吊环吊装整台变压器。将变压器放置在引轨上时，要注意滚轮与轨道的间隙，两边要均匀。牵引整流变压器最好用电动倒链进行牵引，钢丝绳一头应挂在主油箱专用牵引鼻子上，电动倒链应固定在建筑结构上，必须牢固。牵引过程应缓慢进行，并时刻观察滚轮是否偏移，如有偏移采取措施进行纠正。

1.4 器身检查

器身检查一般为吊芯检查，也可从人孔或观察孔进入油箱内进行器身检查，但应注意安全，避免发生人身伤害。新装变压器一般可不进行器身检查。必须做器身检查的条件：①变压器在运输过程中出现异常碰撞；②变压器在使用过程中需要检修时。

船舶运输的变压器一般应进行吊芯检查。否则整流变压器就位后要放油，并进行箱盖起吊后的一系列检查，包括铁芯、绕组、引线、分接开关三相触头、固定螺栓等检查。

1.5 附件安装

首先应安装副油箱也即储油柜，其次再安装油位表、隔膜袋、吸湿器、连接管、绝缘套管、阻容吸收装置、有载调压机构等；最后再安装油水冷却器及油管。以上工作可在变压器厂现场服务技术人员的指导下进行。

变压器与油水冷却器连接油管，遵循下进上出的原则，即变压器的底部油管阀门为进油口，接油水冷却器的出油端口；变压器顶部阀门为出油口，接油水冷却器的进油口。油管最好采用不锈钢管，用氩弧焊焊接。如设计采用普通无缝钢管，则管道制作后安装前必须进行酸洗、吹扫干净后才可与变压器和油水冷却器连接。待油管法兰连接紧固好之后，即可将变压器和油水冷却器进出口油管阀门打开，让绝缘油流入油管和油水冷却器，并观察是否有渗漏。

1.6 滤油注油

变压器绝缘油加注必须遵守先滤油，后注油的原则。按照GB 50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的规定，绝缘油在过滤至电气试验合格后，才能注入到变压器副油箱中。副油箱的绝缘油都要在变压器就位后现场加注，正常情况下生产厂家发货时都要用油罐自带与主油箱一致的25#绝缘油。严禁在雨、雪、雾天进行倒罐滤油。注油时防止杂质、潮气及影响油质的气体进入。

注油时应经过副油箱上的油管从上往下通过连接管注入主油箱。应先启动真空泵，均匀提高真空度，抽至真空度110 kV/0.08 MPa；35 kV/0.05 MPa 时，保持真空时间≥4 h。在真空状态下注入合格的温度为50～60 ℃的变压器油，注油速度小于4 t/h。根据油面上升高度逐步打开最高位的放气塞进行排气，待出油后旋紧放气塞。

发生非洲猪瘟疫情时，疫区内的生猪是高风险传染源，若疫区内的活猪、猪肉或猪肉产品流出，很容易造成疫情扩散，对疫区内的生猪进行无害化处理主要是为了防止疫情的扩散蔓延，以避免危害到更多的生猪养殖场（户），达到有效控制疫情和保护生猪产业的目的。

变压器就位后，如不能及时安装储油柜，油箱上部应抽真空并充以0.025～0.03 MPa，纯度不低于99.9%，露点低于-40 ℃的氮气。应保证油箱内氮气压力始终＞0.02 MPa。

2 整流变压器的调试

2.1 检查确认

变压器顶盖无残留物，所有阀门所在的位置（开或闭）是否正确，阀门与法兰连接处密封是否良好，有无渗漏油现象。检查油压、水压显示是否正常，正常情况，且油压应略大于水压。检查接地系统是否可靠，如检查铁芯接地，必须保证一点接地，不能形成回路，检查油箱是否可靠接地。储油柜和空气干燥器接合部的油位应正常，硅胶颜色应正常。

2.2 绝缘测试

用2500 V 摇表测量一次高压绕组连同套管对外壳的绝缘电阻值。用500 V 摇表测量二次侧绕组连同套管的绝缘电阻值。测量完成后，将一、二次绕组进行放电处理。吸收比应满足电气系统运行规程要求，也即R60/R15≥1.3。绝缘电阻应≥500 MΩ。

2.3 耐压试验

耐压试验的试验电压为变压器出厂耐压试验值的85%，在被试绕组对地之间施加50 Hz 交流电源，持续时间60 s。采用专用试验变压器进行升压试验，我单位采用串联谐振耐压试验仪进行升压试验，效果良好。

2.4 直流电阻

测量各线圈在不同档位的直流电阻，并与出厂值比较，三相绕组各档位电阻不平衡率应≤2%，也即在不同档位各相测得值的相互差值应小于三相平均值的2%。

2.5 测量变比

测量各分接位置的变压比，联接组别。如AB/a1b1；BC/b1c1；CA/C1A 一次侧对阀侧各档位标准允许偏差≤±0.5%。一次绕组电压等级在220 kV 及以上的电力变压器，其变压比的允许误差在额定分接位置时为±0.5%。

2.6 介质损失角

测量变压器绝缘介质损失角（tgδ）不大于出厂值的130%，所测值如小于0.5%可不与出厂值比较。

2.7 有载分接开关调试

有载调压机构控制回路接线完成后就可以接通380 V 三相四线交流电源进行调试。先在调压机构控制面板进行就地操作，再进行计算机后台远程操作。可往返进行升降档操作，主要看机构动作是否灵活可靠，档位显示是否准确。传动机构中的操作机构、电动机、传动齿轮和传动杆应固定牢固，连接位置正确，且操作灵活，无卡阻现象。

2.8 油水冷却器调试

在控制箱通入380 V 三相四线制交流电，对油水冷却器进行调试。观察油泵转向是否正确，转动时应无异常噪声、振动或过热现象。油压、水压显示是否正常。

设定温度表电接点上、下报警限位值：油路上限位值70 ℃，油路下限位值15 ℃；水路上限位值40 ℃，水路下限位值5 ℃。

设定压力表电接点上、下报警限位值：油路上限位值0.12 MPa，油路下限位值0.1 MPa；水路上限位值0.3 MPa；水路下限位值0.1 MPa。

所有电气连接应正确无误，控制、保护的信号显示正确、联锁可靠，达到保护整流变压器的安全可靠、稳定运行的条件。

2.9 保护装置调试

变压器油箱箱盖上装有压力释放阀，在变压器发生故障时，能够快速、灵敏反应及释放变压器油箱内部过压力，并带有电气触点，用于跳闸；变压器还装有油面温控器、绕组温控器和水银温度计，用于观测油面的温度，油面温度计带有电气触点，用于报警和跳闸。主油箱装有开关油位计和本体油位计，并带有电气触点，用于最高和最低油位报警。储油柜和油箱主体连接的管路间装有气体继电器，带有电气触点，用于报警和跳闸。储油柜和有载分接开关间装有气体继电器，带有电气触点，用于跳闸。对上述保护装置的气体继电器、温度继电器、压力释放阀要进行报警和跳闸信号模拟动作试验，测试高压开关柜的综合保护装置动作灵敏度。

2.10 冲击合闸试验

在完成以上规定的电气试验和调试后，可断开变压器二次侧母排，在一次侧通入额定电压进行冲击合闸试验，一般应进行5 次。第一次冲击合闸的带电运行时间不应少于30 min，其后每次合闸后带电时间宜为10 min，但不应少于5 min，每次中间间隔时间宜为5 min。观察变压器一、二次侧连接处有无打火现象，倾听变压器内部有无异常声响，还应检验激磁涌流是否引起高压开关柜综合保护装置的误动作。