浅析220kV主变改造过程

浅析220变电站主变改造过程摘要：变压器是电力系统中十分重要的电气元件，担负着变换电压等级的任务。

随着变压器投入运行年数的延长，变压器会出现局部渗油、器件老化、带载能力下降、损耗增加等问题，并且若变压器在运行中承受短路电流后，容易造成绕组变形，这些问题都成为变压器安全稳定运行的隐患。

本文结合220变电站主变改造工程，浅析变压器的安装改造过程，并分析新变压器对旧变压器的优势和改进点。

关键词：变压器改造一、旧变压器拆除放油：旧变压器经倒闸操作停电并做好安全措施后可以进行拆除，拆除的第一步为变压器放油。

放油过程应注意首先打开油枕顶部的放气塞，利用油自身的压力实现放油，若另一侧用油泵抽则可以加快放油速度，并注意从变压器本体位置最低的放油阀处放油，以使油尽量放的干净。

附件拆除：变压器拆除三侧引线后，首先进行附件拆除。

附件包括套管、油枕、风冷设备、温度计、呼吸器、联管等设备，拆除中应注意将附件与本体的所有连接点全部打开后再进行拆除，否则既会损坏设备又将影响拆除效率，附件拆除中应注意吊装作业的安全。

本体拆除：大型变压器经放油、附件拆除后仍然很重，用吊车将本体整体吊走仍很困难，且大型吊车受到地面及变压器上方空间的限制，较难使用。

220变电站1#主变拆除时，对本体进行了就地拆除，结果严重影响工期，2#主变更换时吸收1#主变经验，采用铺设轨道、用液压千斤顶使旧变压器整体移离基础后再处理的方法，旧变压器移开后就可以进行新变压器的安装，大大缩短了工期。

二、新变压器安装附件及本体验收：新变压器附件和本体的验收工作直接影响新变压器的安装过程和变压器以后的运行，因此必须保证验收过程的严格、细致。

附件的验收应注意外观是否完好、型号是否符合设计要求、数量是否正确、资料及合格证等是否齐全等，并注意对资料进行收集；本体的验收应注意本体是否完好，内部氮气压力是否符合规定，冲击记录仪是否超标等。

在220变电站主变改造中，1#主变本体及附件验收过程较顺利，虽然本体冲击记录仪记录最大值达到2.9g，但小于规定的3.0g，投运后的运行情况也说明本体运输中没有问题；2#主变的验收工作则不尽完善，出现了小储油柜下方连管处漏焊、一散热器片与主连管连接处变形等问题，因此在验收工作中务必要严谨细致。

本体就位：旧变压器拆除后就可以进行新变压器基础找平的工作，为使变压器本体中产生的气体流向油枕，旧变压器基础靠油枕一侧进行了垫高，但新变压器本体与油枕的连接管就设计了倾斜度，因此基础全部水平即可。

确定位置后应用墨斗在基础上打线以做好标记。

变压器就位采用的方法同样是铺设轨道，然后用千斤顶移动变压器，这个过程中轨道铺设将占较多时间。

附件安装：本体就位后，由于此时本体内部仍充满氮气，可以进行除套管之外的附件安装，220变电站新变压器安装中实际进行的是联管及散热器的安装，同时可以进行升高座CT试验，由于油枕安装后高度较高将影响套管的吊装，因此未先进行油枕的安装。

真空排氮：由于不同电压等级的变压器内部与空气接触的时间有严格的规定，因此首先进行真空排氮，用真空泵将本体内的氮气排出。

干燥空气破真空：排氮结束后，应打开人孔，用干燥空气通入变压器本体破除真空，人孔处应注意用塑料布遮挡以避免灰尘进入。

干燥空气破真空应注意，若不使用干燥空气而直接让外界大气通入本体时，应注意外界空气的温度及湿度符合要求，沈变公司作业指导书说明：雨、雾、雪和风沙天气，或者相对湿度大于75%RH时，不能进行检查。

对于破真空的时间应准确做好记录，以保证变压器器芯暴露在空气中的时间不超过规定值。

钻人孔检查：当用氧气含量测试仪测试变压器内部氧含量符合要求后，有关人员可以钻人孔对变压器内部进行检查。

目的主要是检查变压器在运输过程中是否因振动出现内部螺丝松动，内部是否有遗留物等。

这一步骤应注意严格控制进入变压器本体检查的人员及所带工具，带出的工具必须与带入的工具相符，且进入检查的人员应用塑料布将全身包裹，以防止进入的人员对变压器内部造成污染。

套管、油枕等安装：在有关人员对变压器内部进行检查的同时，可以进行升高座、套管、油枕的安装工作，以缩短变压器器芯暴露在空气中的时间，而且这时在内部检查的人员也可以协助进行套管安装时穿引线的工作。

2#主变改造中，安装套管时遇天气下雨，厂家指导迅速完成套管安装并将油注满本体以防止潮气进入。

抽真空：内部检查完毕后，应封闭人孔，待套管、油枕及其它联管安装完毕后，可以进行抽真空。

抽真空的目的主要有两个，一为抽出本体内部的水分，二为检查变压器的气密性。

133Pa为水分的气化压强值，抽真空应注意不同电压等级的变压器真空度维持在133Pa以下的时间要求不同，当变压器真空度上升缓慢时应注意检查变压器本体是否有漏点。

220变电站主变改造时，开始抽真空时发现有漏点，处理后继续抽真空，真空度稳定上升直至50Pa左右，且停真空泵一小时后，真空度下降值符合要求，作业指导书说明泄漏率应小于34Pa/h，说明变压器气密性良好。

220变电站220KV 主变实际保持真空度在133Pa以下的时间为24小时。

真空注油：变压器抽真空结束后应进行真空注油，由于油罐中油面直接与空气接触，此步骤也受天气影响，若注油过程中将较多水分带入变压器本体则很难滤除，因此应注意在天气晴朗，温湿度符合要求时进行。

应注意在注油前应摇测铁心与夹件之间及铁心、夹件对地的绝缘，用2500V摇表摇测，电阻值应不小于300MΩ，以防注油以后发现铁心或夹件有两点接地时难以处理。

由于下一步的热油循环只在本体中进行，因此注油至没过本体即可。

注油前应注意油样试验必须合格，若是两种不同批次的变压器油，还要进行混油试验。

220变电站主变改造中，1#主变真空注油较顺利，但遇到了变压器厂家所给变压器油不够的问题，2#主变抽真空时则遇到了大雪天气，无法注油，厂家指导保持抽真空状态，至当日下午，本体真空度有上升迹象，为防止潮湿空气进入，只得进行注油并通过延长热油循环时间来弥补。

在2#主变改造中，同样由于油量不够问题进行了反复混油试验和补油。

热油循环：注油至没过本体后，可以进行热油循环。

热油循环的目的主要是对油进行过滤，并通过循环带出本体内的水分，因此对热油循环的温度有要求，要求变压器出口油温应达到70±5℃，220变电站2#主变改造时，由于天气较冷，使用了棉布包裹本体并投入加热片的方法以达到要求。

热油循环有明确的时间规定，220变电站主变热油循环时间为24小时。

热油循环过程中应注意摇测变压器高低压侧之间及高低压侧对地的绝缘数值，随着温度的上升，绝缘数值是下降的。

抽真空补油：由于此时油位尚未达到正常运行时的油位，应进行补油。

用真空泵抽真空，然后进行补油，参照油位与温度对照表将油位补至略高于正常油位，因将胶囊破真空后，油位会有下降。

静置：热油循环结束后，变压器进入静置。

静置的目的在于将油中的气体进行汇集，并从瓦斯继电器和取气盒中排出。

静置时间有明确的规定，因此应将静置开始的时间准确记录。

220变电站主变的静置时间为24小时。

静置结束后，取油样试验。

变压器试验：厂家安装指导，变压器静置24小时后可以进行小项目试验，静置48小时候可以进行大项目试验。

其中小项目试验主要包括：绝缘、油介损、套管介损、直阻、变比、绕组变形，大项目试验包括：局放和耐压。

局放和耐压试验后，可以进行取油样试验。

三、验收及冲击送电变压器局放耐压试验合格后，可以对变压器进行一次设备的验收，验收应严格细致按照设备验收标准执行，在此不赘述验收标准，但应重点注意是否有渗油点、阀门的开闭状态是否符合要求、气体继电器内是否有气体等方面。

验收合格后，对变压器进行5次冲击，观察变压器是否正常，并进行核相工作。

冲击结束后，变压器24小时空载，观察是否正常。

若空载运行正常，可以带负荷，观察差动电流相位正确后，投变压器差动保护，变压器改造过程结束。

四、新变压器改进点及效益1、原变压器为无载调压变压器，新变压器为有载调压变压器，从对供电质量的调节能力来说，新变压器要远远高于原变压器。

2、原变压器每台有风冷电机36台，油泵9台，新主变为自然循环冷却变压器，不需要风冷电机和油泵，因此，站内的用电量大幅下降。

经统计比较，更换前220变电站24小时所用电量平均约为2300KWh，更换后24小时所用电量平均约为800KWh，每日所用电量比更换前减少约1500KWh，全年节省电量547500KWh，按工业用电0.629元/度计算，一年节省用电费34.44万。

3、新变压器空载电流、空载损耗均小于原变压器，因此，新变压器产生的无功及有功损耗均小于原变压器。

经统计比较，同一负荷下，更换后每台变压器24小时损失有功电量比更换前约减少3500KWh，两台则为7000KWh，全年节省电量2555000KWh，按工业用电0.629元/度计算，一年节省用电费160.71万。

4、新变压器在制造工艺、结构性能等方面均好于原变压器，变压器更换后，对于电站的稳定供电有重大意义；新变压器噪音原小于原变压器，改善了运行人员的岗位环境，复合公司QHSE的要求。

五、结束语220变电站主变改造过程中遇到的困难较多，但经过大家的共同努力和积极解决，最终取得了成功。

1#主变改造共经历了11天，改造中遇到的主要问题一为旧变压器拆除占用时间太长，影响工期；二为新变压器油不足；2#主变改造经历了9天，遇到的主要问题一为天气原因影响了变压器注油时间；二为由于变压器油不足，变压器多次反复补油及油试验；三为变压器附件中缺陷，需要厂家处理后才可以安装，这三方面问题拖延了工期。

总结220变电站变压器改造过程应注意，既要遵循作业指导书要求又要结合实际情况灵活控制，掌握安装工艺的关键点，明确每一步骤的本质所在，在不能完全按照作业指导书要求进行时，应集中力量解决主要问题和主要矛盾，实际的分析面临的问题并采取合理的方式和方法进行下一步骤，这样才可以完满完成改造任务，甚至缩短工期。

新变压器投运后，在日常运行管理及节能降耗等方面的优势十分明显。

参考文献：1、《特变电工220KV变压器安装使用说明书》2、《变压器运行维护与故障分析处理》中国电力出版社 2008.2。