變壓器油負(fù)壓轉(zhuǎn)移方法研究

劉寧，鄭強(qiáng)，胡東，郝紅艷

（1.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司，山東青島266061；2.華能山東石島灣核電有限公司，山東榮成264312）

變壓器油負(fù)壓轉(zhuǎn)移方法研究

劉寧1，鄭強(qiáng)1，胡東1，郝紅艷2

（1.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司，山東青島266061；2.華能山東石島灣核電有限公司，山東榮成264312）

提供一種主變壓器油負(fù)壓轉(zhuǎn)移方法，通過(guò)采用抽真空裝置提供負(fù)壓環(huán)境以實(shí)現(xiàn)主變壓器絕緣油的內(nèi)部按需轉(zhuǎn)移，有效解決部分檢修作業(yè)中需要大型儲(chǔ)油裝置進(jìn)行充放油的難題，簡(jiǎn)化主變壓器安裝和檢修作業(yè)流程，克服作業(yè)空間限制，取得良好效果，效益分析表明新方法具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

負(fù)壓作業(yè)；油轉(zhuǎn)移；控制閥門(mén)

0 引言

現(xiàn)階段，安裝主變壓器套管內(nèi)部引線以及維修更換主變壓器冷卻系統(tǒng)的散熱器和閥門(mén)時(shí)，仍然習(xí)慣利用大型儲(chǔ)油裝置對(duì)主變壓器進(jìn)行排油和回油操作的傳統(tǒng)方式，不僅耗時(shí)長(zhǎng)而且成本高，已不再滿足主變壓器基建安裝作業(yè)和檢修維護(hù)的要求［1］。同時(shí)，對(duì)作業(yè)空間要求限制較大，成為封閉式變電站內(nèi)開(kāi)展作業(yè)難以克服的技術(shù)瓶頸。隨著主變壓器真空注油作業(yè)技術(shù)水平的不斷提高，分體式主變壓器的逐步應(yīng)用，以及主變壓器整體抽真空耐受能力的提高，主變?cè)O(shè)備在負(fù)壓環(huán)境下實(shí)現(xiàn)內(nèi)部油轉(zhuǎn)移成為一個(gè)可行的研究方向［2］。

研究一種能夠?qū)崿F(xiàn)主變壓器在負(fù)壓環(huán)境下內(nèi)部油轉(zhuǎn)移的方法，一方面，通過(guò)真空泵、分離罐等抽真空裝置為主變壓器提供負(fù)壓環(huán)境；另一方面，通過(guò)抽真空連接管路控制閥門(mén)以及主變自身蝶閥的配合調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的油轉(zhuǎn)移需要。在新主變壓器套管內(nèi)部引線安裝過(guò)程中，將本體油部分轉(zhuǎn)移到冷卻系統(tǒng)的散熱器中，從而使本體油位下降至預(yù)定位置，便于套管內(nèi)部引線的直接安裝，縮短充放油時(shí)間，簡(jiǎn)化作業(yè)流程；在主變壓器冷卻系統(tǒng)的散熱器及閥門(mén)檢修更換處理過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)主變壓器本體抽真空作業(yè)、控制閥門(mén)調(diào)節(jié)以及蝶閥開(kāi)閉將待更換散熱器中的油全部轉(zhuǎn)移至主變壓器本體及儲(chǔ)油柜中，進(jìn)而使散熱器處于無(wú)油狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)該散熱器或閥門(mén)的更換，避免了利用大型儲(chǔ)油罐充放油的復(fù)雜操作［3］。油轉(zhuǎn)移方法的應(yīng)用研究能夠突破傳統(tǒng)作業(yè)方法在空間和時(shí)間上的諸多弊端，避免了外部大型儲(chǔ)油裝置引用造成的油品二次污染。

1 傳統(tǒng)外儲(chǔ)充放油作業(yè)方法

1.1 套管內(nèi)部引線安裝及缺陷處理

采用外儲(chǔ)油柜充放絕緣油方法進(jìn)行新主變壓器套管內(nèi)部引線安裝或引線缺陷處理時(shí)，其實(shí)現(xiàn)原理圖如圖1所示。主要作業(yè)流程為：關(guān)閉蝶閥①、②，通過(guò)打開(kāi)本體底部閥門(mén)②將本體油排出；打開(kāi)閥門(mén)①，通過(guò)濾油機(jī)將絕緣油暫存到外儲(chǔ)油柜中；當(dāng)本體油位下降至入孔法蘭下端部時(shí)，依次關(guān)閉閥門(mén)②，濾油機(jī)和閥門(mén)①；待內(nèi)部引線安裝或缺陷處理完畢，依此打開(kāi)閥門(mén)②，濾油機(jī)和閥門(mén)①，將油從油柜返回至主變壓器本體；打開(kāi)蝶閥①、②，完成全部作業(yè)流程。

圖1 安裝套管內(nèi)部引線或處理缺陷原理

1.2 更換冷卻系統(tǒng)散熱器及閥門(mén)

采用外儲(chǔ)油柜充放絕緣油方法對(duì)主變壓器冷卻系統(tǒng)的散熱器及閥門(mén)進(jìn)行更換處理，其實(shí)現(xiàn)原理簡(jiǎn)圖如圖2所示。操作流程：打開(kāi)散熱器頂部排氣閥，通過(guò)散熱器底部排油閥、濾油機(jī)和閥門(mén)將散熱器中油暫時(shí)排出儲(chǔ)存在油柜中；待檢修作業(yè)完畢后將絕緣油通過(guò)濾油機(jī)注到散熱器中，關(guān)閉散熱器上端部排氣閥和下部排油閥，完成全部作業(yè)流程。

圖2 更換主變冷卻系統(tǒng)散熱器及閥門(mén)原理

1.3 外儲(chǔ)充放油方法特點(diǎn)

這種通過(guò)油柜充油、排油的傳統(tǒng)作業(yè)方式原理簡(jiǎn)單，技術(shù)要求相對(duì)低，在主變壓器安裝檢修過(guò)程中一直被沿用至今，但這種方法不適用于作業(yè)空間狹小的封閉式變電站（地下、半地下變電站）內(nèi)的主變壓器。即便滿足作業(yè)空間要求，整項(xiàng)工作所需要投入的運(yùn)輸、起重等作業(yè)環(huán)節(jié)也將消耗大量的人力物力，延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間的同時(shí)也給變電站現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管控帶來(lái)很大挑戰(zhàn)，已經(jīng)逐漸不適應(yīng)當(dāng)前檢修作業(yè)對(duì)于安全保障和降本增效的客觀要求。

2 負(fù)壓下油內(nèi)部轉(zhuǎn)移方法

2.1 套管內(nèi)部引線安裝

與傳統(tǒng)本體充放絕緣油作業(yè)方法不同，采用負(fù)壓作業(yè)抽真空裝置［4］（包括真空泵、分離罐、控制閥門(mén)）實(shí)現(xiàn)主變壓器絕緣油內(nèi)部轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)原理圖如圖3所示。操作主要流程：1）關(guān)閉蝶閥，打開(kāi)閥門(mén)，通過(guò)連接分離罐的真空泵在散熱器上端部抽真空形成負(fù)壓將本體中的絕緣油部分轉(zhuǎn)移至散熱器中，使本體油位降至合理位置，以便于引線安裝或缺陷處理。2）安裝或檢修作業(yè)結(jié)束后，關(guān)閉真空泵、閥門(mén)，解除負(fù)壓，使絕緣油通過(guò)閥自然回流至本體中即可，最后打開(kāi)蝶閥，完成全部作業(yè)流程。

圖3 負(fù)壓本體油轉(zhuǎn)移原理

2.2 更換散熱器及閥門(mén)

如圖4所示，通過(guò)負(fù)壓作業(yè)油轉(zhuǎn)移方法實(shí)現(xiàn)絕緣油轉(zhuǎn)移的主要流程是：1）關(guān)閉蝶閥，通過(guò)連接分離罐的真空泵從儲(chǔ)油柜上端排油閥門(mén)處抽真空形成負(fù)壓環(huán)境，將散熱器中的絕緣油轉(zhuǎn)移至本體和儲(chǔ)油柜中［5］。2）主變冷卻系統(tǒng)的散熱器及閥門(mén)更換作業(yè)結(jié)束后，關(guān)閉真空泵、閥門(mén)，此時(shí)解除負(fù)壓，打開(kāi)蝶閥，使絕緣油通過(guò)蝶閥自然回流至散熱器中即可，完成全部作業(yè)流程。

2.3 負(fù)壓下油內(nèi)部轉(zhuǎn)移方法特點(diǎn)

該方法通過(guò)與主變?cè)O(shè)備良好連接和匹配的抽真空裝置進(jìn)行負(fù)壓作業(yè)，實(shí)現(xiàn)真空環(huán)境下絕緣油的空間轉(zhuǎn)移，避免了利用大型儲(chǔ)油罐充放油的復(fù)雜操作和變壓器油的二次污染，增強(qiáng)了主變檢修維護(hù)靈活性，簡(jiǎn)化了作業(yè)流程，從而降低對(duì)人員、物資及作業(yè)空間要求，在提高安全保障的同時(shí)起到了降本增效的作用。

圖4 負(fù)壓散熱器絕緣油轉(zhuǎn)移原理

3 效益分析

3.1 直接經(jīng)濟(jì)效益分析

自2013年10月國(guó)網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司變壓器負(fù)壓作業(yè)抽真空裝置驗(yàn)收投運(yùn)以來(lái)，油轉(zhuǎn)移作業(yè)方式已成功應(yīng)用在官路2號(hào)主變壓器、西林2號(hào)主變壓器、富源3號(hào)變壓器等13臺(tái)主變壓器安裝和潛油泵更換等作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)之中，有效地保證了主變壓器基建安裝、檢修維護(hù)作業(yè)的高質(zhì)量順利開(kāi)展，大大簡(jiǎn)化了作業(yè)流程，起到了降本增效的良好效果。

減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短計(jì)算時(shí)間、減少單位工作量下的勞動(dòng)力投入。如每臺(tái)次平均節(jié)省3個(gè)工作日，則節(jié)省人工成本費(fèi)：80元×3天×5人＝1 200元。

減少油柜的借用和運(yùn)輸車輛及吊車的使用成本。如每臺(tái)主變壓器平均使用油柜3天費(fèi)用，油柜租用每天1 000元、運(yùn)輸車輛每次平均800元、吊車使用每次1 500元，則節(jié)省費(fèi)用：1 000元×3+800元×2+ 1 500元×2＝7 600元。

節(jié)支總額累計(jì)：（1 200元+7 600元）×12=105 600元；油轉(zhuǎn)移方法的應(yīng)用研究獲得兩項(xiàng)實(shí)用新型專利的授權(quán)。

3.2 間接效益分析

變壓器油負(fù)壓轉(zhuǎn)移方法及其配套裝置投入應(yīng)用以來(lái)，主變壓器內(nèi)部絕緣油可以不再經(jīng)過(guò)放出到油柜中，而是采用負(fù)壓作業(yè)的方式進(jìn)行內(nèi)部轉(zhuǎn)移，克服了部分變電站作業(yè)空間狹小的不利束縛，縮短了總體檢修及組裝時(shí)間，同時(shí)提高組裝及維修質(zhì)量，避免了油品遭受二次污染的可能。

抽真空裝置的研制與投入應(yīng)用可以避免絕緣油排油、回油過(guò)程中可能產(chǎn)生的絕緣油污染或絕緣油損失，保護(hù)作業(yè)人員的同時(shí)杜絕了環(huán)境污染。

4 結(jié)語(yǔ)

變壓器負(fù)壓下油轉(zhuǎn)移方法通過(guò)制造負(fù)壓環(huán)境使主變壓器內(nèi)部絕緣油按需轉(zhuǎn)移，解決了主變壓器套管內(nèi)部引線安裝及主變冷卻系統(tǒng)檢修等檢修工作需要大型儲(chǔ)油裝置進(jìn)行充放油的問(wèn)題，簡(jiǎn)化了主變壓器安裝與檢修作業(yè)流程，降低作業(yè)空間限制的同時(shí)起到了降本增效的良好效果，效益分析表明該方法具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

［1］DL／T 573—2010電力變壓器檢修導(dǎo)則［S］.

［2］陳濟(jì)，劉鴻斌，劉連睿，等.對(duì)變壓器抽真空及注油方法的改進(jìn)［J］.華北電力技術(shù)，2009（12）：31－33.

［3］GB 50148—2010電氣裝置安裝工程、電力變壓器、油浸電抗器、互感器施工及驗(yàn)收規(guī)范質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定規(guī)程［S］.

［4］薛瑛.110 kV變壓器真空注油［J］.電力建設(shè)，1998（5）：52－54.

［5］王彩娟.大型變壓器制造中真空注油工藝改進(jìn)［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（16）：68.

Negative Pressure Oil Transfer Operation Method of the Transformer

LIU Ning1，ZHENG Qiang1，HU Dong1，HAO Hongyan2
（1.State Grid Qingdao Power Supply Company，Qingdao 266061，China；2.Hua Neng Shandong Shidao Bay Nuclear Power Company，Rongcheng 264312，China）

A negative pressure oil transfer operation method for main transformers is described，which provides a negative pressure by vacuum pumping devices to achieve transfer of insulating oil of the main transformer.The problem of charging and discharging oil by large storage device is solved，and the installation and maintenance process of the main transformer is simplified effectively.Good effect of cost reduction is obtained and working space limitation bound with this method is overcome. Benefit analysis shows that the new method deserves to be popularized and applied.

negative pressure operation；oil transfer；control valve

TM407

B

1007－9904（2015）03－0057－03

2014－10－30

劉寧（1983），男，工程師，從事變壓器狀態(tài)檢修方面研究工作；

鄭強(qiáng)（1970），男，高級(jí)技師，從事變壓器檢修維護(hù)工作。