麻強磊
(河南中分儀器股份有限公司,河南 商丘 476000)
由于安裝技術(shù)不規(guī)范及調(diào)試操作不科學(xué)引起的變壓器漏油漏氣、接線松動、絕緣損壞等屢見不鮮,直接影響了變壓器試運行的安全效益和可靠性能,嚴重時甚至造成變壓器損毀;因此,在主變壓器安裝調(diào)試過程中,必須嚴格依照工作規(guī)程及技術(shù)方案有序操作,逐項檢查,階段調(diào)試,以確保其外觀性能、關(guān)鍵裝置和保護配置達標,為變電工程順利投運奠定基礎(chǔ)[1]。
某110 kV 變電站位于我國南部沿海地區(qū),其地理環(huán)境復(fù)雜,暴雨臺風(fēng)天氣相對頻繁,變壓器運行風(fēng)險系數(shù)較高。為滿足區(qū)域用電需求,2021 年該變電站改用筆者公司生產(chǎn)的最新型號110 kV 變壓器,但在投入使用后,1#變壓器共發(fā)生故障9 起,其中3 起為外部因素導(dǎo)致,6 起均為變壓器安裝不規(guī)范、油位異常、絕緣放電導(dǎo)致,存在的問題如下:
振動異響。2022 年4 月13 日,新裝110 kV 變壓器運行中發(fā)出“嗡嗡聲”,后開關(guān)閃絡(luò)跳閘,系統(tǒng)顯示開關(guān)跳閘告警。到現(xiàn)場檢查后確認,新裝變壓器時開關(guān)觸頭安裝不到位,開關(guān)接觸不良,造成變壓器運行電壓持續(xù)波動,引起變壓器異響。
油位異常。變壓器存在嚴重漏油情況?,F(xiàn)場檢查時發(fā)現(xiàn),該變壓器安裝過程中油管存在明顯松動,且密封墊規(guī)格尺寸不達標,在安裝調(diào)試過程中須全面重視。與此同時,變壓器油箱存在輕微灼燒痕跡,底部有明顯黃銹,給變壓器安全運行埋下了隱患。
絕緣放電。變壓器出現(xiàn)3 次放電故障,其中2次為繞組局部放電,1 次為絕緣護套放電。現(xiàn)場檢查中發(fā)現(xiàn),變壓器安裝時繞組S 彎處未做好絕緣、鐵芯處未增加保護裝置,造成長久使用后變形,引起匝間短路;變壓器安裝時二次接線及接地保護設(shè)計不合理,導(dǎo)致護套帶電擊穿。
110 kV 變電站1#主變安裝流程較為復(fù)雜,涉及冷卻裝置、套管及其配件、油枕、聯(lián)管、瓦斯繼電器等。同時,還要抽真空注油試驗,工藝流程如圖1 所示。
圖1 110 kV 變壓器安裝工藝流程
變壓器安裝過程中應(yīng)嚴格依照南方電網(wǎng)的安全標準和技術(shù)規(guī)范展開,根據(jù)Q/CSG 510001—2015《南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力安全工作規(guī)程》、Q/CSG 11105—2008《南方電網(wǎng)工程施工工藝控制規(guī)范》及GB 50169—2006《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》中的各項要求,對安裝操作及施工技術(shù)進行調(diào)整和優(yōu)化,以全面保障110 kV 變壓器投運后的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。
在110 kV 變壓器主體吊裝環(huán)節(jié),應(yīng)嚴格檢查變壓器本體外觀性能,避免其存在磕碰、損壞等情況。確認變壓器基礎(chǔ)中心線和設(shè)備中心線完全重合后,將變壓器緩慢吊裝就位,平穩(wěn)放置到底座上,其具體操作如表1 所示[2-3]。
表1 110 kV 變壓器本體吊裝技術(shù)
2.3.1 安裝儲油柜
該變壓器采用的膠囊式儲油柜,安裝時先檢查膠囊是否完好,測定膠囊性能,在緩慢充氣后觀察是否存在漏氣現(xiàn)象。確定膠囊無問題后,將膠囊與柜體平行,連接波紋管,待儲油柜就位后,將管道用螺栓固定連接。最后連接浮子、連桿和油位計。
2.3.2 安裝冷卻裝置
檢查散熱器上下油管開關(guān)是否打開,連接法蘭表面是否清潔;確定管路通暢后方可進行吊裝操作。將上下油管法蘭與散熱器法蘭對齊,再套入膠墊上下均勻擰緊螺絲,直至油箱穩(wěn)固。安裝風(fēng)扇,檢查風(fēng)扇是否可靠靈活轉(zhuǎn)動。
2.3.3 安裝套管元件
安裝套管升高座。安裝前須先打開升高座上封板、下封板和TA 出線封板,檢查TA 外觀,測量TA 變比、直流電阻和絕緣電阻、伏安特性、極性。確定無誤后,更換新的膠墊,將新變壓器的套管升高座緩緩吊裝至指定位置,再上下均勻擰緊螺絲。上述安裝過程應(yīng)逐個進行,避免造成變壓器器身受潮。同時,安裝過程中應(yīng)確保銘牌朝向油箱外側(cè),便于現(xiàn)場檢查[4]。
安裝套管。高、中壓套管與低壓套在安裝操作時存在一定差異。現(xiàn)場施工過程中應(yīng)注意先按照技術(shù)規(guī)范進行高、中壓套管的安裝,再固定低壓套管。
高、中壓套管安裝操作:(1)小心拆開套管箱,拆下銅套、防雨罩,掛好尼龍吊帶和麻繩,緩緩吊起,檢查瓷套應(yīng)無裂紋,無破損,無油垢;檢查套管油位是否達到要求;(2)用白布抹拭上下瓷套,并做好內(nèi)部清潔,擰緊均壓罩;(3)將變壓器高、中壓套管豎起,測量套管及末端小套管對地絕緣電阻(一般不低于1 000 MΩ)、電容型套管的介損值(一般不大于1%),達標后方可吊裝固定;(4)固定時要有專人扶持套管,避免套管與升高座碰撞,并設(shè)專人監(jiān)視引線,引線不能打結(jié),根部不能有受扭、拉及彎曲等現(xiàn)象,確保引線竹接頭必須完全進入套管均壓球內(nèi);吊裝完畢后拆除鋼絲繩,套入密封膠圈,擰上防雨罩,穿入銷釘,擰上引線頭定位螺母,擰上銅套[5-6]。
低壓套管安裝操作:(1)拆開低壓套管箱,取出低壓套管,檢查套管瓷套應(yīng)無裂紋,無破損,無油垢;(2)拆開低壓升高座套管和配套法蘭,更換套管法蘭膠墊,安裝低壓套管;(3)從手孔處連接低壓引線,接線時要注意物件管理,任何螺絲、墊圈等不得掉入油箱內(nèi),工具必須用白布帶綁實,另一端綁在油箱外面;(4)引線接好后應(yīng)檢查引線是否連接牢固,螺絲、螺帽是否緊固,引線有無扭曲現(xiàn)象,是否遺留物件,確定無異常后更換手孔法蘭膠墊,封上手孔封板。
2.3.4 安裝保護裝置
變壓器安裝過程中應(yīng)注意油枕、瓦斯繼電器、二次接線及接地線等保護裝置。其中,油枕吊裝至支架后應(yīng)用螺栓擰緊,并檢驗油位信號與油枕變化是否一致;繼電器安裝完畢后應(yīng)分別進行標記,在調(diào)試時重點關(guān)注其動作情況;接線時應(yīng)注意TA、油面溫度計、繞組溫度計、氣體繼電器、油位計、壓力釋放閥、散熱風(fēng)機等的二次接線,并按照要求連接主體接地線。
2.3.5 安裝顯示裝置
安裝變壓器溫度顯示裝置時,應(yīng)將油面溫度表和線圈溫度表置于相應(yīng)位置;拆開油箱頂部塞子,注滿變壓器油,安裝溫包。
2.3.6 抽真空注油
操作過程中首先打開主聯(lián)管和散熱器上蝶閥,對膠囊和主體抽真空,這個過程不少于8 h。監(jiān)視箱壁的彈性變化,其最大值不得超過壁厚的2 倍;對主體注油閥補充附件油,到距箱20 cm 左右位置時,改用油枕注油閥持續(xù)注油,直至油位指示計顯示為“7”或“8”,此時停止注油,繼續(xù)抽真空,這個過程不少于4 h;緩緩打開膠囊進氣閥,使膠囊自然膨脹;最后打開變壓器高點的排氣閥,持續(xù)排氣直至變壓器油溢出,關(guān)閉閥門,試漏靜置24 h。
變電工程中變壓器安裝調(diào)試要形成完整的機制規(guī)范,由負責(zé)人牽頭,選取安裝調(diào)試人員及安全監(jiān)理人員,形成3 級組織,進行安裝統(tǒng)籌、調(diào)試檢查和現(xiàn)場監(jiān)理。明確人員工作職責(zé)和工作內(nèi)容,使其能夠嚴格依照要求展開工作,減少由人員問題引起的安裝調(diào)試風(fēng)險。依照110 kV 變電站變壓器安裝方案對主體外觀及接口情況進行確認,分析是否與安裝方案中的要求一致;對現(xiàn)場安裝情況進行檢查,分析是否存在螺栓松動、管路彎折、接線錯接等情況;對設(shè)備元件性能進行檢查,分析是否存在動作異常、擋位異常等情況,若檢查確認均達標,方可進行試運行調(diào)試。
變壓器調(diào)試時應(yīng)先進行空載投入沖擊試驗。操作過程中由高壓側(cè)投入,全壓沖擊合閘,使變壓器受電試運行10 min 以上,觀察是否存在異常聲響、是否出現(xiàn)爆裂閃絡(luò)等情況。若運行正常,持續(xù)空載運行24~28 h,觀察變壓器情況。
空載投入沖擊試驗無異常后,可進行半負荷狀態(tài)下的調(diào)試。操作過程中將變壓器負荷側(cè)逐漸投入,直到半負載時止,觀察變壓器溫升、一二次側(cè)電壓和負荷電流變化情況,每2 h 記錄一次。
若上述數(shù)據(jù)無異常,則可進行全負荷狀態(tài)下的調(diào)試。操作過程中滿負荷投入,持續(xù)運行48 h 后,檢查變壓器溫升、油位及漏油情況、冷卻器、一二次側(cè)電壓和負荷電流變化等情況,檢驗變壓器運行性能是否達標。
變電工程中變壓器安裝流程較為復(fù)雜,調(diào)試操作風(fēng)險較高,應(yīng)做好安裝調(diào)試方案的設(shè)計,明確安裝流程及技術(shù)操作,做好現(xiàn)場調(diào)試安全防護,使人員能夠在規(guī)范指導(dǎo)下可靠安裝、有效檢查、安全調(diào)試。同時,還應(yīng)做好技術(shù)的拓展與革新,對變壓器安裝調(diào)試操作進行優(yōu)化,減少不必要的施工周期和成本投入,從根本上改善變壓器安裝調(diào)試的經(jīng)濟效益,推動我國變電工程又好又快發(fā)展。