電力變壓器的安全穩定運行日益受到各界的關注,尤其越來越多的大容量變壓器進網運行,在電力分配和傳輸的整個過程中,能量轉換和傳輸的核心就是變壓器。變壓器不僅是電網中最為關鍵和最重要的設備,也是千家萬戶能量的必經之路,更是國民經濟各行各業的支柱。變壓器的運輸和安裝是變壓器投入使用的第一步,也是非常關鍵的一步。只有安全運輸、合理安裝才能保證后續的正常使用。變壓器系統施工內容主要有變壓器本體就位、附件安裝、油處理、注油及試驗,本文以主變壓器系統的安裝為例進行闡述。

　　一、變壓器安裝前的工作

　　變壓器在安裝前的工作主要有兩大部分,一是裝卸運輸二是到達目的地之后的檢查工作。每一步都是至關重要的,只有合理合格的完成每一階段的工作,才能保證后續工作的安全進行。

　　(一)變壓器裝卸與運輸

　　變壓器的裝卸及運輸,必須對運輸路徑及兩端裝卸條件作充分調查,制定施工安全技術措施。

　　1.水路運輸時,應做好下列工作

　　選擇航道,了解吃水深度、水上及水下障礙物分布、潮汛情況以及沿途橋梁尺寸;選擇船舶,了解船舶運載能力與結構,驗算載重時船舶的穩定性;調查碼頭承重能力及起重能力,必要時應進行驗算或荷重試驗。

　　2.陸路運輸用機械直接拖運時,應做好下列工作

　　了解道路及其沿途橋梁、涵洞、溝道等的結構、寬度、坡度、傾斜度、轉角及承重情況,必要時應采取措施;調查沿途架空線、通訊線等高空障礙物的情況;變壓器利用滾輪在現場鐵路專用線作短途運輸時,應對鐵路專用線進行調查與驗算,其速度不應超過0.2km/h;公路運輸速度時,車速在高速公路或一級路面不超過15km/h,其他路面不超過10km/h。

　　3.變壓器裝卸時,應滿足一下要求

　　變壓器裝卸時,應防止因車輛彈簧伸縮或船只沉浮而引起傾倒,應設專人觀測車輛平臺的升降或船只的沉浮情況。卸車地點的土質、站臺、碼頭必須堅實;變壓器在裝卸和運輸過程中,不應有嚴重沖擊和振動。變壓器運輸時應裝設沖擊記錄儀。沖擊允許值應符合制造廠及合同的規定。以記錄在運輸和裝卸過程中受沖擊和振動情況。采用的沖擊記錄儀必須準確可靠。設備受沖擊的輕重程度以重力加速度g表示。g值的大小,因國內尚無標準,一般由制造廠提供或由定貨合同雙方商定。基于國內外的資料,一般認為不小于3g為好。

　　(二)變壓器安裝前的檢查與保管

　　1.設備到達現場后,應及時進行下列外觀檢查

　　油箱及所有附件應齊全,無銹蝕及機械損傷,密封應良好;油箱箱蓋或鐘罩法蘭及封板的聯接螺栓應齊全,緊固良好,無滲漏;浸入油中運輸的附件,其油箱應無滲漏;充油套管的油位應正常,無滲油、瓷體無損傷;充氣運輸的變壓器,油箱內應為正壓,其壓力為0.01~0.03MPa;裝有沖擊記錄儀的設備,應檢查并記錄設備在運輸和裝卸中的受沖擊情況。

　　2.設備到達現場后的保管應符合下列要求

　　散熱器(冷卻器)、連通管、安全氣道、凈油器等應密封;表計、風扇、潛油泵、氣體繼電器、氣道隔板、測溫裝置以及絕緣材料等,應放置于干燥的室內;短尾式套管應置于干燥的室內,充油式套管臥放時應符合制造廠的規定; 本體、冷卻裝置等,其底部應墊高、墊平,不得水淹,干式變壓器應置于干燥的室內;浸油運輸的附件應保持浸油保管,其油箱應密封。

　　3.絕緣油的驗收與保管應符合下列要求

　　絕緣油應儲藏在密封清潔的專用油罐或容器內; 每到達現場的絕緣油均應有試驗記錄,并應取樣進行簡化分析,必要時全分析;取樣數量:大罐油,每罐應取樣,小桶油應按表2.2.3取樣;取樣試驗應按現行國家標準《電力用油(變壓器油、汽輪機油)取樣》的規定執行。試驗標準應符合現行國家標準《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》的規定;不同牌號的絕緣油,應分別儲存,并有明顯牌號標志。

　　4.變壓器到達現場后,當3個月內不能安裝時,應在1個月內進行下列工作

　　帶油運輸的變壓器應檢查油箱密封情況;測量變壓器內油的絕緣強度;測量繞組的絕緣電阻(運輸時不裝套管的變壓器可以不測);安裝儲油柜及吸濕器,注以合格油至儲油柜規定油位,或在未裝儲油柜的情況下,上部抽真空后,充以0.01~0.03MPa、純度不低于99.9%、露點低于—40℃的氮氣。 充氣運輸的變壓器應安裝儲油柜及吸濕器,注以合格油至儲油柜規定油位;當不能及時注油時,應繼續充與原充氣體相同的氣體保管,但必須有壓力監視裝置,壓力應保持為0.01~0.03MPa,氣體的露點應低于—40℃。

　　二、變壓器本體及附件安裝

　　(一)變壓器安裝要點

　　1.本體就位應做到以下幾點

　　變壓器基礎的軌道應水平,軌距與輪距應配合;裝有氣體繼電器的變壓器,應使其頂蓋沿氣體繼電器氣流方向有1%~1.5%的升高坡度(制造廠規定不須安裝坡度者除外)。當與封閉母線連接時,其套管中心線應與封閉母線中心線相符。

　　2.有載調壓切換裝置的安裝

　　傳動機構中的操作機構、電動機、傳動齒輪和杠桿應固定牢靠,連接位置正確,且操作靈活,無卡阻現象;傳動機構的摩擦部分應涂以適合當地氣候條件的潤滑脂;切換開關的觸頭及其連接線應完整無損,且接觸良好;其限流電阻應完好,無斷裂現象;切換裝置的工作順序應符合產品出廠要求;切換裝置在極限位置時,其機械聯鎖與極限開關的電氣聯鎖動作應正確;位置指示器應動作正常,指示正確。

　　3.冷卻裝置的安裝

　　冷卻裝置在安裝前應按制造廠規定的壓力值用氣壓或油壓進行密封試驗,散熱器、強迫油循環風冷卻器,持續30min應無滲漏;強迫油循環水冷卻器,持續1h應無滲漏,水、油系統應分別檢查滲漏;冷卻裝置安裝前應用合格的絕緣油經凈油機循環沖洗干凈,并將殘油排盡;風扇電動機及葉片應安裝牢固,并應轉動靈活,無卡阻;試轉時應無振動、過熱;葉片應無扭曲變形或與風筒碰擦等情況,轉向應正確;電動機的電源配線應采用具有耐油性能的絕緣導線;外接油管路在安裝前,應進行徹底除銹并清洗干凈。 　　4.套管的安裝

　　套管安裝前應檢查瓷套表面應無裂縫、傷痕;套管、法蘭頸部及均壓球內壁應清擦干凈;套管應經試驗合格;充油套管無滲油現象,油位指示正常;充油套管的內部絕緣已確認受潮時,應予干燥處理;110kV及以上的套管應真空注油; 高壓套管穿纜的應力錐應進入套管的均壓罩內,其引出端頭與套管頂部接線柱連接處應擦拭干凈,接觸緊密;高壓套管與引出線接口的密封波紋盤結構(魏德邁結構)的安裝應嚴格按制造廠的規定進行;套管頂部結構的密封墊應安裝正確,密封應良好,連接引線時,不應使頂部結構松扣。

　　(二)變壓器安裝注意事項

　　1.變壓器安裝前應按規定進行吊罩檢查,如發現墊塊松動、壓緊力不夠、鐵芯松散、油中含有雜質等情況,應及時聯系設備廠家派人處理。

　　2.在變壓器吊罩時,應嚴格按作業指導書的要求進行,必須穿專用的工作服,帶入的工具要進行登記;進入內部后,不得碰傷內部的部件,如果不慎將繞組、引線、分接開關等處的絕緣破壞或工具遺留在變壓器內,或不慎跌落物件、工具砸壞套管,輕則發生閃絡,重則短路接地。

　　3.變壓器安裝完畢后,投運前要檢查油位計是否完好,油位是否清晰且在與環境相符的油位線上。如果油位過高,在變壓器投入運行帶負荷后,油溫上升,油膨脹很可能使油從油枕頂部的呼吸器連接管處溢出;如果油位過低,則在冬季輕負荷或短時間內停運時,可能使油位下降至油位計看不到的位置。

　　三、變壓器安裝后的基本試驗

　　電力變壓器安裝后試驗一般分為工廠試驗和交接預防性試驗兩類.工廠試驗主要包括工序間半成品試驗、成品出廠試驗、型式試驗和特殊試驗等; 交接預防性試驗主要包括交接驗收、大修、小修和故障檢修試驗等;這里簡單討論交接預防性試驗,它的試驗目的主要有絕緣試驗和特性試驗兩部分。

　　(一)直流電阻測量

　　變壓器的繞組可以看作是電感L和電阻R串聯的等值電路。當有電壓加在被測繞組兩端時,由于電感不能突變,所以在剛加上電源時L中的電流為零,電阻中也無電流,所以電阻上沒有壓降,此時全部的電壓都加在了電感L上,對于大型變壓器來說就需要一段時間讓電路達到穩定,如此才能測到比較正確的數據。由于變壓器繞組具有很大的電感,在測量過程中,不能隨意切斷電源及拉掉接在試品兩端的充電連接線。測試完畢后,應先將變壓器兩端短接,然后才可以切斷電源。

　　變壓器繞組反向電動勢可能有數千伏,會對儀器和人員構成威脅,但是成套的數字式變壓器直流繞組測量儀內部都裝了保護電路,所以還是很安全的。

　　(二)短路試驗

　　將變壓器一側繞組(通常是低壓側)短路,而從另一側繞組(分接頭在額定電壓位置上)加入額定頻率的交流電壓,使變壓器繞組內的電流為額定值,測量所加的電壓和功率,并換算到75℃時的數值,該功率就是變壓器的負載損耗,所測電壓就是阻抗電壓,這一試驗就稱為變壓器的短路試驗。

　　變壓器負載損耗實際就是銅損,也就是電流通過變壓器繞組時產生的熱量損失。它將直接影響到繞組及其他部分的溫度升高。因此負載損耗的大小對變壓器的經濟運行有很大影響。阻抗電壓(短路電壓)就是短路試驗時所加的電壓,它是變壓器并聯運行的基本條件之一。當系統發生短路時,變壓器的短路電流及由此產生的力取決于阻抗電壓的大小。變壓器在運行中負荷變化比較大時,阻抗電壓直接影響網絡波動。

　　變壓器的短路試驗除制造廠進行外,運行單位在大修或事故后檢查,以及幾臺變壓器要并列運行時都要做短路試驗。

　　(三)空載試驗

　　變壓器的空載試驗,是從變壓器的任一繞組施加正弦波額定頻率的額定電壓,其他繞組開路,測量變壓器的空載損耗和空載電流的試驗.空載電流以實測的空載電流I0的百分數來表示,記為I0%按有定義有:

　　I0%= I0/IN *100%

　　空載損耗主要是鐵芯損耗,即消耗于鐵芯中的磁滯損耗和渦流損耗。空載時激磁電流經過一次繞組時也要產生電阻損耗,如果激磁電流數值很小,這可以忽略不計。空載損耗和空載電流取決于變壓器的容量、鐵芯的構造、硅鋼片的質量和鐵芯的制造工藝等因素。