大中型整流變壓器的安裝與調(diào)試

吳國成，王金生，李永振，孫文武

（金川集團(tuán)工程建設(shè)有限公司，甘肅金昌 737100）

0 引言

近十幾年來，隨著金川集團(tuán)公司的不斷做大做強，大中型整流變壓器在公司重點工程項目中得到廣泛應(yīng)用。本人親自負(fù)責(zé)組織施工了金川集團(tuán)公司內(nèi)部新建項目整流變壓器的安裝與調(diào)試：2003 年鎳冶煉廠3#鎳電解車間6 臺35 kV/14 000 kVA整流變壓器；2009 年化工新材料公司40 萬噸離子膜燒堿項目5 臺110 kV/18 800 kVA 整流變壓器；2010 年銅業(yè)公司20 萬噸銅電解4 臺35 kV/13 000 kVA 整流變壓器；2012 年鎳冶煉廠6 萬噸電解鎳項目6 臺35 kV/16 930 kVA 整流變壓器；2013 年廣西防城港金川工業(yè)園40 萬噸銅冶煉項目4 臺10 kV/11 800 kVA 整流變壓器。施工過程中從未發(fā)生過任何質(zhì)量及安全事故，實現(xiàn)了一次送電成功，長周期運行無異常的經(jīng)濟效果，因而在大中型整流變壓器的安裝與調(diào)試方面積累了寶貴經(jīng)驗。下面就大中型整流變壓器安裝與調(diào)試談一些具體做法。

1 整流變壓器安裝

1.1 施工準(zhǔn)備

（1）到貨驗收。變壓器到貨運輸至現(xiàn)場后要對變壓器本體的外觀進(jìn)行檢查，對附件進(jìn)行開箱檢查驗收。核對變壓器型號、規(guī)格、數(shù)量，變壓器本體油漆應(yīng)完整，有無密封不嚴(yán)、滲漏油現(xiàn)象，并檢查油面高度，做好記錄。一、二次側(cè)引線樁頭絕緣套管完好無損，無明顯裂紋，相色標(biāo)志正確。對油水冷卻器、副油箱、儀表等所有附件箱進(jìn)行開箱檢查，檢查包裝箱有無破損、丟失現(xiàn)象，對照裝箱清單清點附件是否齊全，并做好記錄，如有缺損與制造廠聯(lián)系解決。整個驗收過程要邀請甲方、監(jiān)理及供應(yīng)商共同驗收。

（2）技術(shù)準(zhǔn)備。按照設(shè)計施工藍(lán)圖、變壓器出廠技術(shù)資料、技術(shù)文件了解變壓器主體及組件結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握安裝使用說明書中的安裝要求，制定安裝程序和施工方案，安全措施。并對所有安裝人員進(jìn)行質(zhì)量、安全技術(shù)交底和施工方案交底。

（3）基礎(chǔ)驗收。對變壓器基礎(chǔ)及軌道進(jìn)行土建工程的交接驗收，尤其對軌道規(guī)格、中心距、直線度、水平度等與電氣安裝圖紙和變壓器隨機技術(shù)文件進(jìn)行復(fù)核。標(biāo)高尺寸核對無誤后進(jìn)行下一步安裝工作。

（4）搭設(shè)引軌。為便于變壓器吊裝后移動就位，必須在變壓器室室外搭設(shè)引軌，與室內(nèi)正式軌道用軌道連接器進(jìn)行銜接。引軌與正式軌道的軌距保持一致，中間和兩頭可用槽鋼焊牢加固，下方用枕木墊牢后，將軌道在枕木上固定牢固，防止變壓器在牽引過程中出現(xiàn)導(dǎo)軌偏移，發(fā)生脫軌。

1.2 編制吊裝方案

變壓器在吊裝前應(yīng)進(jìn)行吊裝計算載荷的分析并編制專項吊裝方案，吊裝方案由施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人審核簽字后報總監(jiān)理工程師審批后實施。根據(jù)吊裝載荷、吊裝計算載荷、額定起重量、最大幅度、最大起升高度等參數(shù)來制定吊裝技術(shù)方案和選擇起重機。吊裝計算載荷等于動載荷系數(shù)乘以吊裝載荷。起重機的額定起吊重量必須大于計算載荷。

1.3 吊裝就位

吊裝作業(yè)由專業(yè)起重工進(jìn)行統(tǒng)一指揮。吊索必須掛在主油箱的吊攀上，吊索與垂直夾角≤30°。變壓器頂蓋上部的吊環(huán)僅作為器身檢查使用，嚴(yán)禁用此吊環(huán)吊裝整臺變壓器。將變壓器放置在引軌上時，要注意滾輪與軌道的間隙，兩邊要均勻。牽引整流變壓器最好用電動倒鏈進(jìn)行牽引，鋼絲繩一頭應(yīng)掛在主油箱專用牽引鼻子上，電動倒鏈應(yīng)固定在建筑結(jié)構(gòu)上，必須牢固。牽引過程應(yīng)緩慢進(jìn)行，并時刻觀察滾輪是否偏移，如有偏移采取措施進(jìn)行糾正。

1.4 器身檢查

器身檢查一般為吊芯檢查，也可從人孔或觀察孔進(jìn)入油箱內(nèi)進(jìn)行器身檢查，但應(yīng)注意安全，避免發(fā)生人身傷害。新裝變壓器一般可不進(jìn)行器身檢查。必須做器身檢查的條件：①變壓器在運輸過程中出現(xiàn)異常碰撞；②變壓器在使用過程中需要檢修時。

船舶運輸?shù)淖儔浩饕话銘?yīng)進(jìn)行吊芯檢查。否則整流變壓器就位后要放油，并進(jìn)行箱蓋起吊后的一系列檢查，包括鐵芯、繞組、引線、分接開關(guān)三相觸頭、固定螺栓等檢查。

1.5 附件安裝

首先應(yīng)安裝副油箱也即儲油柜，其次再安裝油位表、隔膜袋、吸濕器、連接管、絕緣套管、阻容吸收裝置、有載調(diào)壓機構(gòu)等；最后再安裝油水冷卻器及油管。以上工作可在變壓器廠現(xiàn)場服務(wù)技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行。

變壓器與油水冷卻器連接油管，遵循下進(jìn)上出的原則，即變壓器的底部油管閥門為進(jìn)油口，接油水冷卻器的出油端口；變壓器頂部閥門為出油口，接油水冷卻器的進(jìn)油口。油管最好采用不銹鋼管，用氬弧焊焊接。如設(shè)計采用普通無縫鋼管，則管道制作后安裝前必須進(jìn)行酸洗、吹掃干凈后才可與變壓器和油水冷卻器連接。待油管法蘭連接緊固好之后，即可將變壓器和油水冷卻器進(jìn)出口油管閥門打開，讓絕緣油流入油管和油水冷卻器，并觀察是否有滲漏。

1.6 濾油注油

變壓器絕緣油加注必須遵守先濾油，后注油的原則。按照GB 50150—2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，絕緣油在過濾至電氣試驗合格后，才能注入到變壓器副油箱中。副油箱的絕緣油都要在變壓器就位后現(xiàn)場加注，正常情況下生產(chǎn)廠家發(fā)貨時都要用油罐自帶與主油箱一致的25#絕緣油。嚴(yán)禁在雨、雪、霧天進(jìn)行倒罐濾油。注油時防止雜質(zhì)、潮氣及影響油質(zhì)的氣體進(jìn)入。

注油時應(yīng)經(jīng)過副油箱上的油管從上往下通過連接管注入主油箱。應(yīng)先啟動真空泵，均勻提高真空度，抽至真空度110 kV/0.08 MPa；35 kV/0.05 MPa 時，保持真空時間≥4 h。在真空狀態(tài)下注入合格的溫度為50～60 ℃的變壓器油，注油速度小于4 t/h。根據(jù)油面上升高度逐步打開最高位的放氣塞進(jìn)行排氣，待出油后旋緊放氣塞。

發(fā)生非洲豬瘟疫情時，疫區(qū)內(nèi)的生豬是高風(fēng)險傳染源，若疫區(qū)內(nèi)的活豬、豬肉或豬肉產(chǎn)品流出，很容易造成疫情擴散，對疫區(qū)內(nèi)的生豬進(jìn)行無害化處理主要是為了防止疫情的擴散蔓延，以避免危害到更多的生豬養(yǎng)殖場（戶），達(dá)到有效控制疫情和保護(hù)生豬產(chǎn)業(yè)的目的。

變壓器就位后，如不能及時安裝儲油柜，油箱上部應(yīng)抽真空并充以0.025～0.03 MPa，純度不低于99.9%，露點低于-40 ℃的氮氣。應(yīng)保證油箱內(nèi)氮氣壓力始終＞0.02 MPa。

2 整流變壓器的調(diào)試

2.1 檢查確認(rèn)

變壓器頂蓋無殘留物，所有閥門所在的位置（開或閉）是否正確，閥門與法蘭連接處密封是否良好，有無滲漏油現(xiàn)象。檢查油壓、水壓顯示是否正常，正常情況，且油壓應(yīng)略大于水壓。檢查接地系統(tǒng)是否可靠，如檢查鐵芯接地，必須保證一點接地，不能形成回路，檢查油箱是否可靠接地。儲油柜和空氣干燥器接合部的油位應(yīng)正常，硅膠顏色應(yīng)正常。

2.2 絕緣測試

用2500 V 搖表測量一次高壓繞組連同套管對外殼的絕緣電阻值。用500 V 搖表測量二次側(cè)繞組連同套管的絕緣電阻值。測量完成后，將一、二次繞組進(jìn)行放電處理。吸收比應(yīng)滿足電氣系統(tǒng)運行規(guī)程要求，也即R60/R15≥1.3。絕緣電阻應(yīng)≥500 MΩ。

2.3 耐壓試驗

耐壓試驗的試驗電壓為變壓器出廠耐壓試驗值的85%，在被試?yán)@組對地之間施加50 Hz 交流電源，持續(xù)時間60 s。采用專用試驗變壓器進(jìn)行升壓試驗，我單位采用串聯(lián)諧振耐壓試驗儀進(jìn)行升壓試驗，效果良好。

2.4 直流電阻

測量各線圈在不同檔位的直流電阻，并與出廠值比較，三相繞組各檔位電阻不平衡率應(yīng)≤2%，也即在不同檔位各相測得值的相互差值應(yīng)小于三相平均值的2%。

2.5 測量變比

測量各分接位置的變壓比，聯(lián)接組別。如AB/a1b1；BC/b1c1；CA/C1A 一次側(cè)對閥側(cè)各檔位標(biāo)準(zhǔn)允許偏差≤±0.5%。一次繞組電壓等級在220 kV 及以上的電力變壓器，其變壓比的允許誤差在額定分接位置時為±0.5%。

2.6 介質(zhì)損失角

測量變壓器絕緣介質(zhì)損失角（tgδ）不大于出廠值的130%，所測值如小于0.5%可不與出廠值比較。

2.7 有載分接開關(guān)調(diào)試

有載調(diào)壓機構(gòu)控制回路接線完成后就可以接通380 V 三相四線交流電源進(jìn)行調(diào)試。先在調(diào)壓機構(gòu)控制面板進(jìn)行就地操作，再進(jìn)行計算機后臺遠(yuǎn)程操作?？赏颠M(jìn)行升降檔操作，主要看機構(gòu)動作是否靈活可靠，檔位顯示是否準(zhǔn)確。傳動機構(gòu)中的操作機構(gòu)、電動機、傳動齒輪和傳動桿應(yīng)固定牢固，連接位置正確，且操作靈活，無卡阻現(xiàn)象。

2.8 油水冷卻器調(diào)試

在控制箱通入380 V 三相四線制交流電，對油水冷卻器進(jìn)行調(diào)試。觀察油泵轉(zhuǎn)向是否正確，轉(zhuǎn)動時應(yīng)無異常噪聲、振動或過熱現(xiàn)象。油壓、水壓顯示是否正常。

設(shè)定溫度表電接點上、下報警限位值：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 ℃。

設(shè)定壓力表電接點上、下報警限位值：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。

所有電氣連接應(yīng)正確無誤，控制、保護(hù)的信號顯示正確、聯(lián)鎖可靠，達(dá)到保護(hù)整流變壓器的安全可靠、穩(wěn)定運行的條件。

2.9 保護(hù)裝置調(diào)試

變壓器油箱箱蓋上裝有壓力釋放閥，在變壓器發(fā)生故障時，能夠快速、靈敏反應(yīng)及釋放變壓器油箱內(nèi)部過壓力，并帶有電氣觸點，用于跳閘；變壓器還裝有油面溫控器、繞組溫控器和水銀溫度計，用于觀測油面的溫度，油面溫度計帶有電氣觸點，用于報警和跳閘。主油箱裝有開關(guān)油位計和本體油位計，并帶有電氣觸點，用于最高和最低油位報警。儲油柜和油箱主體連接的管路間裝有氣體繼電器，帶有電氣觸點，用于報警和跳閘。儲油柜和有載分接開關(guān)間裝有氣體繼電器，帶有電氣觸點，用于跳閘。對上述保護(hù)裝置的氣體繼電器、溫度繼電器、壓力釋放閥要進(jìn)行報警和跳閘信號模擬動作試驗，測試高壓開關(guān)柜的綜合保護(hù)裝置動作靈敏度。

2.10 沖擊合閘試驗

在完成以上規(guī)定的電氣試驗和調(diào)試后，可斷開變壓器二次側(cè)母排，在一次側(cè)通入額定電壓進(jìn)行沖擊合閘試驗，一般應(yīng)進(jìn)行5 次。第一次沖擊合閘的帶電運行時間不應(yīng)少于30 min，其后每次合閘后帶電時間宜為10 min，但不應(yīng)少于5 min，每次中間間隔時間宜為5 min。觀察變壓器一、二次側(cè)連接處有無打火現(xiàn)象，傾聽變壓器內(nèi)部有無異常聲響，還應(yīng)檢驗激磁涌流是否引起高壓開關(guān)柜綜合保護(hù)裝置的誤動作。

2.11 空載試驗

沖擊合閘試驗完成后要對變壓器進(jìn)行空載運行試驗，運行時間一般為24 h，若無異常情況，方可投入負(fù)荷運行。

變壓器在空載試驗完成，如無異?，F(xiàn)象，就可以辦理中間移交驗收手續(xù)，交建設(shè)單位投入生產(chǎn)使用。同時提交施工圖紙、施工記錄、產(chǎn)品合格證、說明書、試驗報告等技術(shù)資料。