可移动应急配电变压器供电装置探讨
2023-01-04国网甘肃省电力公司天水供电公司尹柏祥刘瑞娟
国网甘肃省电力公司天水供电公司 吴 喆 尹柏祥 刘瑞娟
合理的电源配置是区域电网高效运行的前提,而变压器是电网运行的重要装置。在任何故障和问题发生后,保证变压器及相关系统的正常运转是维持用电稳定的前提。部分问题发生时,需使用应急配电变压器。电网公司要制定相应的操作规范,维护人员要熟悉使用这些规范,保证特殊情况下配电变压器的正常运行。
1 可移动应急配电变压器的操作和使用
1.1 使用环境
此款产品适合户外环境。在户外使用中的环境气温不得高于40℃,24小时的平均气温不得高于35℃。由于变压器油的老化等原因,推荐在-10℃以上的环境下使用,如使用环境的温度小于这个范围,则要根据变压器的实际情况来确定其适合的使用温度[1];在海拔1千米的地方使用,则采用海拔修正系数对设备外绝缘进行校正,并进行试验确认;要求周围的空气无尘埃、烟、腐蚀性气体、蒸气或者烟雾的污染,无爆炸性气体;风力不大于34米/秒;日辐射量低于0.10.1W/cm2;使用场地必须坚固、平坦,倾斜程度不大于10度[2];使用不会有剧烈的震动;场地要宽敞,不受建筑物和树的干扰。
1.2 使用前检查
外观检查:清理装置的污垢,并确保外部的绝缘状态良好;对变压器的外表进行检测,如有裂纹、破损或爬电现象;检查变压器的油液位是否正常,看看有没有漏油;检查螺栓弹性,平垫是否完好,固定部件是否有松动。
操作验证:对每台断路器和隔离开关进行手动合、分闸操作5次,开关应能正常工作,绝缘开关操作扭矩不超过200Nm[3];利用备用蓄电池对各开关进行1次电动合、分闸操作,确认该断路器是否正常工作。
1.3 投运、停运程序
1.3.1 投运程序
投运前准备工作。在投运前要对现场进行计划,清除周围有可能对施工造成影响的建筑物、树木等,并将其清理干净;牵引车将变电车停靠在预定的地点,支起挂车液压支腿,调整好移动变电站的高度,然后开走牵引车;完成电气设备的一次和二次连接;保证车上电气设备的接地线与环形接地铜排相连接,车体接地引线与变电站地网连接;确认接线无误后,对所有电气设备仪器仪表进行检测,并对所有设备的通信进行调试,确认投入使用之前的测试,并进行相应的测试。
在移动变电站附近安装防护围栏和安全指示牌。制定工作票、操作票,并在运行之前进行相关的前期工作;确定35kV的主电源被断开后,用软导线将35kV线路与35kV开关进线端相连接。先合35kV高压隔离开关,再合35kV断路器,然后输送35kV的高压电,进行空载试验,并检测其是否有异响和温度变化。在没有任何异常情况下,当10kV负荷线投入10kV负荷时,首先与10kV隔离开关相连接,然后是10kV断路器;根据使用说明设定好的防护指标,使移动变电站能够在负荷的情况下,达到负荷转供的目的。
1.3.2 停运程序
制定工作票、操作票,提前做好停运工作,根据操作票的程序执行断电作业;按顺序切断10kV负荷回路,首先将10kV断路器分开,然后将各线路分开。当负荷回路完全移除后,将35kV的主要电压开关断开,在切割时首先进行35kV的断路器,然后再进行分离;在确定35kV主线路无电后,拆除移动变电站周边的保护栅栏和安全标志;拆除35kV线路下引线,并将所有电气设备间的一次和二次连接全部拆卸;拆卸接地下引线;牵引车就位,收起挂车液压支腿,将移动变电站转移。
1.4 运行中的维护工作
在移动变电站的运行过程中要有专门的人员对其进行监控,并将运行情况详细记录;在使用期间,若出现安全设备脱扣现象必须向上级报告,经检查并解决问题后方可再次投入使用;当在移动变电站出现的故障要求进行应急断路的情况下,若不能在安全防护措施的情况下,可按下控制盒上的应急分闸键,使全部的开关设备都能断开;对开关外部的绝缘进行定期的检测,保持干净,无裂纹、破损及放电现象;定期对移动变电站的工作进行监测,如有异响、异味、异常放电等;要确保所有的导电回路都是完好的。主回路不能有断片、断股,断路器的接点要有很好的接点、没有过热现象;开关的旋转和驱动部位要加润滑油,分、合位置显示装置要准确。
1.5 使用完毕后维护
移动变电站完成工作,根据停运程序停运后对开关设备、互感器、变压器的外观进行检查,保证设备绝缘完好;检查开关设备、互感器、变压器表面是否有温度升高的现象,如有、要对设备进行检查以解决问题;检查一次连接线是否存在破损,若有、应将故障记录在案并找出问题所在;将一、二两次连接全部拆卸后,将其放入并整理好以便下一次再用。
1.6 检修
根据移动变电站的检修方案对其进行定期维修和检修;经常清洗装置外部的绝缘层,并注意开关、电流互感器、电压互感器和绝缘子的表面是否有破损、裂纹和爬电的痕迹;各传动机要定时加油,保证机构没有卡滞等情况,并定期地进行开关的灵活动作;经常进行电气连接的检查,如接触不良、绝缘降低等;必须对其进行周期性的试验,以保证其正常工作;每个按键都要经过仔细地检验,确保其灵活性和稳定性;设备的表面油垢和生锈要经常进行清洗;开关和互感器应经常做耐压试验和局放试验,以确认装置的绝缘状况;重复断开开关后,应调整超行程参数。
1.7 存储与运输
移动变电站在开始运输前对所有装置的固定部件进行检验,以避免在搬运期间松动,如有需要可在各个装置的托架上安装加固横杆,以提高整体的稳定性;在开始运输前须采用油毡或塑料薄膜包裹,并按照包装的设计图纸和规格,以避免粉尘和水分的渗入;在开始运输时各开关应均为分闸未储能状态;当长期停机后,移动变电所应采用油布或塑料布包裹以避免尘土和雨水侵入,并置于通风、阴凉的地方。
2 可移动应急变压器的改造
2.1 变压器大修项目
吊心、吊罩和器身检修;有载和无载分接开关的检修;检验铁芯、铁芯紧固件、压钉、连接片及接地片;检查储罐和配件,包括高低压套管、安全气道、吸湿器等;检查冷却装置、油泵、水泵、风扇、阀门和管道等辅助设施;检查安全防护设备;温度测量设备的检查,瓦斯保护继电器的检查;检查机油防护设备;操作控制盒检查与测试;检查有载分接和励磁分接开关;更换所有密封条及部件的泄漏测试;如有需要,应将外壳的隔热材料烘干;对变压器机油进行清洗或更换;清洗储罐并喷洒涂料;在大检修后进行测试和试车。
2.2 油箱清洗和套管出线方案
油箱清洗:变压器的内胆必须干净,没有生锈、碎屑和油污,必须涂上一层绝缘漆,对部分的脱漆和生锈的地方要进行修补;导向冷却的变压器,冷却导油管要安装整齐,密封性好、其绝缘围屏及导油管不得受湿、龟裂、紧固;对导向冷却油的管道进行清洁,不要有水珠、金属屑、焊渣等杂质,以防通过管道的内部而导致多个点的接触;在变压器挂起后,检查油罐上的蝶阀、闸阀,并应将所有的内孔密封条都替换掉,以防漏油,并不会影响连接配件的安装和加油;在大电流的套管中,为了避免出现电流的发热,应在三相间设置隔离磁场,隔离板应牢固完整,不得有松散和过热的情况;对油箱的强度和密封性进行了检测,并对油箱上的焊接点、焊缝中存在的砂孔等进行了修补,同时对油箱和大盖外部的铁锈进行清扫并再次喷漆;清理油箱内部和油箱底部的油污和杂质。
套管检修及改造:对套管进行表面清理,表面干净、没有裂缝、没有损坏的裙板;将套管法兰螺栓等进行了均匀的松紧、拆卸,对于大的套管要留意吊索的悬垂和吊装的倾角;将绝缘筒取出,抹掉表面的油污,用清洁的白色抹布擦拭内衬,如有需要应及时烘干;对于BF系列瓷套,可以在变压器不掉芯的情况下将上瓷套进行替换;在装配套管时要注意垫片的摆放,使衬片的收缩率在1/3以内,并要尽量使其压紧;为满足对机械的要求,移动式变压器可使用干式瓷套管或复合式套管。
2.3 变压器加固
线圈的外表要干净、没有油渍,各个部位的油路都要干净,没有油污和金属杂质;线圈不发生位移、不发生变形、各个部位的绝缘垫片排列有序、末端的压力螺栓松紧合适、后盖固定、下盖固定到位、压紧螺栓底部的金属盘定位准确、隔热性能良好;线圈各部的绝缘要完好,没有破损露铜,所有引出线的捆扎要牢固,不能有松动;对线圈进行表面检测,确定其绝缘的陈旧性;对于局部细小的机械损伤的绝缘,必须修复,并修复后的绝缘层厚度不得低于厚的绝缘层,如果损坏得很严重,必须再次绕制或送往维修车间;对于220kV线圈外围的防护罩进行检测,发现其内部靠近线圈的区域不应有漏电或爬电现象。
2.4 铁芯及夹件的加固
铁芯表面要清洁,不能有油污、生锈,各铁心的油道要顺畅,如果有阻塞要及时清理,清洁时要用洁净的白色布片,不要用纱线擦拭;铁心要保持光滑,没有任何的涂层掉落。硅钢板不可弯曲,不规则部分可以用木榔头或铜榔头进行捶平,硅钢板安装时板件之间不可有重叠,且缝隙不能太大;夹件与铁芯之间的绝缘要良好,绝缘垫块要完整且无位移,用专用扳手拧紧各夹件螺栓,拧紧备帽;将全部穿心螺栓紧固,准备好备用盖,用2500伏兆欧表摇测铁心对夹和穿心螺栓的绝缘电阻。
铁芯只能有一点接地,接地片必须用0.5毫米厚、不少于30毫米的紫铜片,并将3~4个等级的铁芯间以不小于80毫米的深度插进去,并用绝缘材料包裹以避免出现短路。如果有多个接地的变压器铁芯,必须找出故障排除故障,避免产生环形电流;若铁芯的上下铁轭和上下夹件均装有连接铜片时,则上下两连片要在铁芯的同一侧、同一芯柱、同一级、同一层叠片处和夹件连接。这时若下夹件已和底部油箱连接接地时,则上夹件不能和箱罩接触。
2.5 油箱加固
为了满足移动式变电站在路面上的要求,当变压器与车体固定时需考虑减震需求。在变压器的底部,用螺钉把变压器的底部和车身连接起来;在输送期间,如果装置的加速不超过3g,则没有松动、位移和损坏。接头的强度必须确保在10g的加速下不会出现任何的变形和损坏,并且可以进行多次的装配和拆解;变压器套管应对称布置,为了便于与车载开关设备的连接,应对称设置变压器套管,且重心应该放在装置的型面中央,这样才能保证挂车受到的压力是均等的。
2.6 变压器散热
吹风设备是由BF-4QC型变压器风扇组成的,它广泛应用在自然循环风冷变压器的散热器上,它的构造形式是密闭的自冷型,适合长时间工作,可在野外进行长时间的使用;在变压器的各套散热器上通常都设有两台风扇,它们平行地置于散热器的间隙内所设的风扇支架上,在风扇支架下面加一个角钢板,用作安装接线盒用,接线盒中设有接线板,用于连接从控制箱的电缆和风扇引出线的接线;在装配前应先对电动机和叶轮进行检测,确认电动机的轴和桨叶有无变形。并用手轻轻地旋转轴的伸长,看它的旋转是否灵敏,倾听里面有没有摩擦和撞击的声音,如果有什么不正常的地方,应在安装前进行检修。
2.7 油枕方案
隔膜储油柜。是指在柜体内部安装一个耐油橡胶尼龙隔膜袋,袋内利用吸湿器和大气相连通,称为气室,袋外和器身之间称为油室;胶囊式储油柜。其内部安置一个胶囊,胶囊内部利用吸湿器和大气相通,胶囊外表面与油箱和储油柜内壁接触。在该过程中,由于变压器的油位升高导致油箱中的油面升高,从而将胶囊中的空气排出一部分。随着气温的下降储油柜内油量会下降,而在气压的影响下胶囊的体积会随之增加;波纹式储油柜。采用不锈钢波纹制成的膨胀器,将其用作变压器油量的补偿装置,将其与空气隔离;在进行变压器移动改装时可选用小型的胶囊式油枕,减少整机容积。
2.8 试验和存储
在开始使用前须进行以下测试:注油后先停放6小时,然后再做油的击穿试验,进行化学分析,并测定介质损失角tgδ值;对各个接头部位的电压比率进行检测;对线圈的绝缘电阻进行测量;对线圈的各个分接部位的DC电阻值进行测试,并对分接开关的传动位置标志和操动柄上的固定螺栓进行检测。在将变压器接入电网前须进行下列检验:各种保护设备如气体继电器、过电流继电器、差动继电器可以正常动作;储油柜油面适宜,要开启储油柜和变压器之间的连贯油门。
存储:带油运输的变压器,若不是马上要安装和投入运行,而是要长期存放时,则必须安装原有的储油柜吸湿器。注油到储油柜的正常油面线上,以确保在存放期间油温变化时,油面不会降到箱盖以下。而不带油运输的变压器,并不是马上安装,而是在临时装上储油柜吸湿器之后,然后在无真空条件下,向变压器油箱内注入击穿电压在45千伏以上的变压器油,此状态持续到安装为止。
综上,电力企业在使用可移动应急配电变压器的过程中,要保证使用人员都熟悉该设备的使用方法和配置方法。操作人员要做好各阶段的检查,做好投运工作,加强对设备的维护。在大修和维护过程中,工作人员要深入分析使用方法,提高使用质量操作能力,推动各项工作顺利开展。