摘要:根据变压器的实际使用情况,其故障发生的主要诱因就是变压器短路,由于电网中电力负荷的增加,导致变压器短路引起的电动力骤增,导致短路时有发生。因此要重视变压器安装工作。近年来,我国企业已在世界各国承接多个海外输变电工程项目,其中变电站项目中的电力变压器是非常重要的主设备,其产品及安装质量可影响电网最终是否可以安全稳定运行。某750MW联合循环项目电站共3台220kV户外三相双绕组油浸式无载调压电力变压器,均由特变电工设计、生产、运输和现场安装指导。
关键词:220kV;电力变压器;变压器安装
引言:
在将变压器从运输车卸下前,首先应先检查产品铭牌、合格证明书等单据是否与订货合同要求一致,然后再查货物是否有丢失或损坏。外部检查时,如有任何明显损坏或有证据表明可能存在潜在的破坏,应立即告知运输公司,并对损坏部位拍照取证。在判定运输的产品没有损坏后,才能将变压器卸下。在整个查验过程中,应做好详细记录。对于主体的验收检查,主要是检查主体在运输过程中所受冲撞、震动及压力情况、在运输车上的位置是否有位移、固定钢丝是否有断裂、是否有机械损伤或渗漏油、密封是否严密、螺栓是否紧固以及主体是否受潮等。对于附件的验收检查,主要是根据产品装箱单来核查所有运输件及随附出厂文件是否齐全,有无损坏、污染、吸湿、生锈等。主体和附件检查验收完毕后,各方应在验收证明书上签字。如发现问题,需及时与供货及运输公司联系。
1变压器现场安装准备
根据变压器的实际使用情况,其故障发生的主要诱因就是变压器短路,由于电网中电力负荷的增加,导致变压器短路引起的电动力骤增,导致短路时有发生。电网是一个整体协调工作的网络,若局部变压器发生故障将导致大面积的停电、停工事件。变压器在整体安装前,应对主体进行内检。主体内检前,要配好油管路和抽空管路。管件使用前要将内部清理干净。油管路最好用热变压器油冲洗。对于充氮存放的变压器,内检前,应进行抽真空排氮。对于注油存放的变压器,内检前,应进行充干燥空气排油。完成排氮及排油后,再打开人孔盖板进行内检。打开油箱盖板前,必须检查油箱内气体是否为正压,以免正压冲击危险。内检时周围环境温度不宜低于0℃,器身温度不应低于周围环境温度。要一直吹入干燥空气,至检完封盖为止。内检的同时,进行一些绝缘件的复装工作。恶劣雨雪和湿度大的天气,不能进行内检和安装。除了对主体内检,安装前还应准备好所需工具、设备和辅助材料,复读变压器安装说明书,并制定好具体安装计划及安全措施。同时也要根据各组件使用说明书,对各组件进行测量、检查和试验,以确保组件满足变压器使用要求。
2变压器短路故障的分析
大型电力变压器发生短路故障的诱因非常多,其发生故障时的表现、特征也多种多样,发生短路时,电路中短时流过巨大的电流,有时候甚至达到正常运行时电流的几十倍。短时间内,剧烈增加的电流,将产生巨大的电磁力,绕组在巨大电磁力的作用下可能会发生严重破坏,进而导致一系列事故的发生。根据公司比较典型的变压器短路故障案例以及实际使用情况,对故障的分析总结为如下几点:1)变压器发生故障后,首先是产生激变的电流,从而在绕组中产生较大的电磁力,导致变压器绕组机械失稳变形,触发短路,可能进一步导致整台设备短路起火。2)通常情况下,变压器发生短路故障时,绕组发生较大破坏的区域均处于低压绕组,出现绕组的严重机械变形。3)当变压器发生短路故障时,一般会出现绕组在轴向方向整体失稳,绝缘松散的绕组可能出现掉落,造成线段之间的短路,从而引发绕组结构的整体性失效[1]。4)变压器内绕组若为螺旋式结构,当短路故障产生时,在绕组电磁力的作用下,绕组受到沿圆周方向的旋转力,从而导致绕组端部的绝缘体被甩出,加剧了绕组在轴向上的失稳与破坏情况。
5)根据研究,众多的变压器在短路发生时,绕组自身并未出现过热的现象,绝缘层完好,无融化现象。因此可以把变压器短路破坏更多地理解为动稳破坏,而不是热破坏,变压器自身结构的材料设计余量是足够的。6)短路故障时,统计大量变压器故障情况得到:在变压器三相绕组中,通常情况下破坏最严重的是低压内绕组[2]。7)短路发生时,通常产生巨大的电磁力,导致绕组之间产生“吸”、“斥”力,从而导致绕组产生更大的破坏。
3变压器现场安装技术的应用
变压器的附件,如套管、升高座、冷却器(散热器)、联管、储油柜等在变压器出厂前已从主体拆下,需要现场安装。所有组件安装都需按照说明书进行。在此,重点阐述与套管相关附件安装,对其他附件不予赘述。
3.1升高座的安装
在升高座安装前,应检查其有无损伤。将吊绳固定在升高座主体吊板上,用吊绳将升高座吊至平整的、已铺上干净塑料布或木板的地面上,并将油或气放掉(如带油或充气运输)。然后拆下升高座下部的保护罩,再将升高座吊至相应法兰孔处缓缓落下,调整安装角度,并对准升高座和箱盖上螺孔,穿入螺栓并拧紧。取下吊绳、吊环,拆卸上盖板,准备安装套管。
3.2套管的安装
套管安装应在风力3级以下进行。安装时要非常小心,防止套管损坏。吊装套管时,摆臂直径范围内不应有障碍物。在套管水平吊运中,要用2根尼龙吊绳,用穿扣方法将吊绳固定在套管上部瓷伞1/4~1/3处,下部使用套管法兰吊拌固定吊绳,再将吊绳另一端套扣挂在吊车吊钩上,使两根吊绳夹角小于60°。起升吊钩,使吊绳抻直和使套管起升一定高度,看套管是否水平。如不平,需调整吊绳挂绳位置,使套管平稳。起吊套管,将套管吊至指定位置待装。套管放置时,要采取有效措施防止套管滚动损伤[3]。套管应倾斜安装。将吊绳固定在套管上部,吊绳另一端挂在吊车主吊钩上。将手动葫芦一端的吊绳固定在套管下部吊环上,另一端吊绳挂在吊钩上,将滑轮挂在吊车钩上,引线牵引绳通过滑轮与套管引线相连,平稳起吊套管,使套管起升一定高度。调节手动葫芦滑链,使套管起立并使之与升高座角度一致,再由专人将套管安装到升高座上。在完成变压器内检及外部组件安装后,需用真空滤油机对变压器油行脱水、脱气和过滤,使油质达标再进行真空注油及热油循环,然后根据供货合同进行密封性试验[4]。密封性试验后,拆除试验辅助管路,恢复变压器正常管路,准备进行静放。静放期间间隔24h,要对产品升高座、冷却设备、联管等放气塞放气。储油柜按说明书排气,注油后需静放72h才能现场交接试验。
结束语:
变压器作为变电站最主要的电气设备,其现场安装质量对整个变电站安全可靠运行有着深远影响。国外客户往往要求严格,变压器运到国外现场经过长时间的运输,也会出现各种问题。因此,在现场安装时必须指导和监督安装人员严格遵循产品说明书、安装要求、安装标准和厂家技术资料,控制每道工序质量,积极与客户、施工方、运输公司及组件厂家沟通,及时解决现场的各类问题,确保交接试验一次成功。
参考文献:
[1]胡军,李晓松,杨毅,鲍锡阳,李俊呈.220 kV变压器中性点小电抗接地过电压分析[J].电瓷避雷器,2019(06):152-158.
[2]张凯,张成飞,董宏林,张立国,李象军.220kV变压器局部放电故障实例分析与处理[J].变压器,2019,56(10):48-51.
[3]朱洁萍.220kV变电站变压器运行及其继电保护措施探究[J].决策探索(中),2019(08):78.
[4]陈健成.变电站220kV变压器现场安装技术的探讨[J].通讯世界,2019,26(07):251-252.