水电站550_kV主变压器安装技术_吴凯.pdf

水电站 主变压器安装技术吴凯（中国葛洲坝集团机电建设有限公司，四川 成都 ）摘要：主变压器布置在室外环境中，要求设备和导线具有较高的绝缘性，安装和调试的工作量很大。为优化主变压器的密封性能，对水电站 主变压器安装技术进行研究。选择的主变压器设备需要满足水电站正常运行中的电压和电流要求，安装前检查本体、附件质量和施工条件，保证构件的长度、垂直度以及缝隙间距符合设计标准。将隔震器底板上的连接螺栓与预埋件相连，经过水平校准后拧紧，保证隔震装置的安装平衡性。安装好混凝土锚杆等设备支架，确保装置两端和各连接处的螺栓、铁心、绕组等装置完好，没有松动和破损的现象。依次安装主变压器的套管和附件，向套管和导油管路中注入绝缘油，保证注入高度超过铁心，并且压力值稳定。热油循环结束后，油液从管路阀门处排放，最后留存的油液需要与顶部保持 的距离。安装完毕后进行调试，检查主变压器绝缘性能，保证变电稳定性。关键词：水电站；主变压器；安装技术；电气控制；选型配置中图分类号：（，）：，：；收稿日期：作者简介：吴凯（），从事市场开发商务技术管理工作。引言水电是可再生清洁能源，具有环保和高效的性能优势，在能源结构转型和升级中发挥着重要作用。目前，水电站已经达到一定的建设规模，成为配电和输电的枢纽。由于水电站电压等级较高，需要利用主变压器对电压和电流进行控制，因此通过电磁转换和能源分配的方式，保证输电和变电稳定性。水电站工程建设采用装配方式，将制造和加工完毕的主要设备运输到现场进行安装。这种装配方式，不仅可以缩短建设时间，还可以保证工艺质量达到规定标准。主变压器的阶段性和顺序性管理是机电设备运维的主要方向，通过控制各个环节的运行偏差，优化设备服役寿命和成本，保证总体利益和运行效率。主变压器布置在室外环境中，设备之间使用电缆连接，要求设备和导线绝缘性能较高，安装和调试的工作量很大，需要耗电工技术电力设备费大量人力和物力，造成项目成本较高。为了减少施工量，保证绝缘密封性能，需要对主变压器输入和输出端口进行优化。在安装中需要设置联动保护等装置，以降低设备异常风险，避免发生故障和损坏等问题。安装结束后，对各个运行模块进行检测，判断主变压器能否正常运行，保证各个零件满足安装指标，针对异常情况及时进行处理。主变压器的安装工艺复杂，需要重视主变压器安装工程质量，减少能耗和投资成本，因此需要做好选型和位置管控等项目的实施。本文对水电站 主变压器安装技术进行研究，以期为水电站的运维建设实践提供参考依据。水电站 主变压器安装准备主变压器选型是安装技术的基础，与后续水电站建设、调试和运维等阶段密切相关。选择的主变压器设备需要满足水电站正常运行中的电压和电流要求，充分考虑远期生产和零件的存储和维修，与施工标准协调一致，承受负载不会超过额定值。结合运输条件，本次推荐采用三相无励磁调压变压器作为水电站 主变压器。水电站采用物理网络隔离的方式，在主变压器附近建立主控区域，实现电气运行控制。利用间隔层配置同时采集多组数据，便于对独立线路进行同步分析。在过程控制中，将主线路与继电保护和测控装置连接，并合并电气终端组件。在间隔层中加入断路器保护电气接线安全，保护装置与测控单元以组柜的方式连接，并与单独网络对应。单一间隔形成物理分割，按照功能要求，完成组屏分类。在主变压器设备的安装中，需要严格按照验收标准执行流程和步骤。首先检查设备本体和附件质量符合选型和配置标准，包括油箱、封板、充油套管及其配件是否齐全，内部压力和油位是否正常，确认没有破损和渗漏的情况出现。对 安装作业的现场环境进行检查，确保天气、温度和湿度等条件适宜，设备和物料装置表面无积水，压力等性能稳定。布置隔震装置主变压器的质量和材料刚度较大，直接安装主体容易超出地面的承载强度，对此，需要在主体结构底部安装隔震装置，提高设备主体的阻尼，起到消能减震的作用。隔震器上端连接板与钢梁连接，下端的预埋钢板和套筒嵌入地下，形成稳定的支撑。隔震装置如图所示。安装前，首先检查构件的长度、垂直度以及缝隙间距是否符合设计标准。对于运输和存放过程中出现的变形问题，及时矫正或替换构件，保证隔震器使用质量。主体四周安装侧向支撑装置，其轴线误差不超过。将隔震器底板上的连接螺栓与预埋件相连，经过水平校准后拧紧，保证隔震装置的安装平衡性。在调整中，本体高度差不能超过。限位器配备保护胶垫，避免隔震本体图隔震装置在使用中受到挤压而发生变形。限位器超过单体高度 限制时，需进行调整，符合高度要求后拧紧限位器。隔震器布置中，对装置的水平和竖直位置进行标定，保证支柱顶面保持水平。制作和加工好的钢梁在施工现场进行拼装。安装接头处，在螺栓预留孔位置拧紧钢梁上的螺栓。其余连接面采用焊接的方式，在钢梁表面积较大时，选择更多的焊接点使钢梁固定在隔震器上。焊接结束后对连接表面进行处理和检验，去除氧化皮，提高绝缘性能，当出现变形缺陷时及时修补，保证焊缝质量和外观达到工艺标准。安装结束后，对隔震装置进行验收，其标准为标高误差不超过。主变压器本体安装按照建设规模和出线方向，主变压器布置在水电站区域中部，与主一、二次间隔采用导线连接。除母线的必要裸露外，其余带电体均需密封安置。每个设备在排列上具有一定间隔，可以保证正常独立运行，并有利于远期扩建工作的实施。主变压器本体安装流程如图所示。图 主变压器本体安装流程为保证主变压器后续运行的安全稳定，本体安装前，由技术人员对器身和内部进行检测。外部主要检测设备外表面无积水和油污，继电器和油泵在使用中不存在异响，所检查的装置具有良好的密封性，不存在油液渗漏现象。相对于器身外部检测，内检更为重要，直接影响主变压器运行效果。内检的主要内容如图所示。图主变压器本体内检内容电力设备电工技术 采用吊装的方式安装主变压器本体，在装置的传送中需保证平稳，不能出现大幅度晃动的情况。剧烈的摇晃直接影响内部结构和压力稳定。在吊装运输中，检查本体的气压情况并实施补气操作，防止本体压强下降。实时确认本体与墙体等隔挡装置的距离，保证主变压器本体周围预留足够的空间。充裕的间隔空间可以起到散热的作用，为装置间的稳定连接状态提供场所，同时为后期运维、检修提供通道。主变压器长时间暴露在环境中，空气湿度过高会加快构件的腐蚀和老化速度。在安装中设置干燥机器，提供干燥变压环境。本体移动中对轨迹进行监测，保持高程和间距符合设计标准，其横向和纵向的偏差值不超过。将干燥器与本体连接，保证内部空气的含水量和出风量达到监测标准。根据水电站 的电压等级特点，主变压器采用双母双分段接线方式，并按照单组方式配置设备。为避免高压侧和中压侧出现断路故障，加入双列布置的低压断路器，能够切换调压信号，保证连续供电。引线和螺栓具有良好的绝缘性，需避免上下压环出现浮空现象。连接本体前，松动盖板螺栓，排放内部氮气并注入干燥空气。确定本体内部压力为零时，才能打开安装孔，避免气压过大损坏设备。连接低压侧引线与内部铜管，连接高压侧套管与绕组后，对本体进行密封。断路器按照固定间隔布置，并预留消防环道，呈现三列式特点。在回路线上安装高压并联电抗器，若后期扩建，则主变压器断路器可直接在外侧接入母线。检查回路和控制线路的连接以及电流互感器的连接位置，保证电压和电流处于正常范围，当检测结果过大时，调整低压端电流，保证安装质量。主体放置后，检查连接导线、支撑装置和绝缘螺杆等构件结构稳定性，对本体内部和外部轨面进行清理，防止异物进入主变压器中，确保本体安装质量。此外，还需检查隔震器外部是否发生材料脱落和变形等问题，确认钢梁是否发生水平错位，验收合格后才能实现主变压器的抗震目标。套管与附件安装按照设计图纸，依次安装主变压器的套管和附件，各个连接位置的安装工艺需符合控制标准。在本体的指定储油位置插入引导棒，平衡吊起储油柜后缓慢下降到引导棒位置。位置确定无误后，拧紧连接螺栓，并利用连接管将储油柜与继电器连接。对冷却装置进行密封检查，保证内部无异物并不发生渗漏。检查风机叶片表面完好，不存在变形情况后，通电测试叶片的运转能力。若风扇叶片存在运转不流畅问题，则对叶轮进行润滑处理；若冷却器存在振动幅度过大问题，则需安设缓振装置，并紧固松动零件。将干净的冷却器与套管连接，需要注意在管路的支路内，按照套管性能区分引线，将其与不同的均压球连接。将升高座按照确定的方向和位置安装在本体上，拧紧对应接线端口螺栓，避免变压器油液渗漏。控制吊装时间，减少导体在主变压器外部空间中的裸露时间。为防止套管瓷件破损，可以预先涂刷环氧树脂。清洁套管内外表面，使导电头和压环保持干燥。在导管连接中，不能过度弯曲软管。对于温度计等需要读取数据的仪器仪表，导管不能遮挡读数位置，可以采用盘圈方式露出读数部分，便于确认主变压器运行数据。在套管升高到本体安装位置时，利用引线将螺栓与预留孔连接。下落中保持瓷套垂直，调整水平后拧紧螺栓。套管缓慢插入本体的升高座内，保持足够的深度，首尾段的金属部分与等电位完成联结，固定好连接螺栓。不同性质的套管与各区域线路相连接后，缓慢提起套管，保持水平方向平衡，升高到指定位置后，导入引线并调整位置，保证互感器与主变压器输入与输出两端接触良好。套管水平后，将引线与互感器连接，不断调整位置，保证管路与水电站现场不产生冲突。复核套管线路，保证与主变压器本体的连接正确。清洁压力释放器内部，不应存在异物和油污。在主变压器本体外部安装排油口，便于压力释放。真空注油与热油循环符合施工作业条件后，对绝缘油进行过滤，对散热装置进行清洗，检查继电装置对线路的保护效果。检查三维冲撞装置的最大冲击数据，其数值不超过。在本体、套管和附件均安装完毕后，对主变压器进行统一的真空注油操作，真空需要持续以上。打开进气孔，利用倒链放置铁心，并保证起重钢丝夹角保持 不变，防止碰撞引起油箱不平稳。安装油位指示器，检测注油状态。从下部向套管和导油管路注入绝缘油，保证注入高度超过铁心，并且压力值稳定。注油速度控制在左右，内部压力不超过 。为去除内部的游离水分，提高绕组和连接构件的绝缘能力，实施热油循环操作。热油循环过程如图所示。图热油循环示意图保持真空状态，控制油箱内温度不超过 ，持续时间为，保证主变压器内的热油循环效率，减少二次加热造成的能量损失。热油循环结束后，油液从管路阀门处排放。电工技术电力设备安装调试当主变压器的油箱出现渗漏问题时，外表面吸附空气灰尘，导致散热效果较差。对此，在安装完毕后，测试主变压器密封性，检查主变压器绝缘性能；对主变压器进行调试，依次检查线路连接、内部异物、各位置渗漏情况，以及各模块单元和零部件运转情况。确认各功能正常，输电数据处于标准范围后，检测主变压器、三相的局部放电量，判断是否符合电气规范要求。根据水电站 的电压等级要求，预加激磁电压 ，加压时长为 。当主变压器局部放电量未超过 时，符合电气规范中的加压条件。结语主变压器在水电站中通过电磁转换和能源分配的方式保证输电和变电过程的电压和电流稳定，从而提高设备服役寿命，降低运维成本。主变压器的安装工艺复杂，需要重视工程质量。本文对水电站 主变压器安装技术进行研究，保证线路连接正常，互感器与主变压器输入与输出两端接触良好，各位置不存在渗漏现象。检查连接导线、支撑装置和绝缘螺杆等构件结构稳定性，将引线与互感器连接，不断调整位置，保证管路与水电站现场不产生冲突。后续深入研究自动对点技术，减少人工操作对水电站作业现场的干扰，提高装置安装效率。参考文献 李丰，姒天军，何建明，等 一起 变压器套管渗油故障原因分析及处理 电瓷避雷器，（）：朱涛，王丰华 地磁感应电流作用下大型变压器的温升特性计算电工技术学报，（）：张建伟大型变压器的安装与调试关键技术分析电子技术，（）：王志远，胡祖俊，李圣，等 基于金属橡胶垫和弹簧的变压器竖向隔震振动台试验研究 工业建筑，（）：吴冰 变电站主变压器安装质量控制方法分析河南科技，（）：杨志芳，朱钊 乌东德水电站超高压大容量主变压器选型研究 人民长江，（）：郭述志，段琰璞，杨庆学核电厂主变压器绝缘受潮故障分析与对策核科学与工程，（）：汤忠敏变电站电气设备安装施工安全与过程管控分析现代制造技术与装备，（）：，杨玉新，杨海超，姚谦特高压变压器出线装置的结构及故障分析变压器，（）：贺鹏程电力变压器安装与保护调试要点分析中国石油和化工标准与质量，（）：（上接第 页）设备评价应用本文践行龚嘴电厂人机协同的建设理念，结合半定量评价法，梳理出设备风险管控薄弱环节或大量依靠人工的低效能项目，通过监控系统现有的海量数据，并借助图像识别技术、红外测温技术等其他技术手段补全感知数据，结合人工数据分析经验，挖掘数据间的关联关系，构建设备智能评价模型（如图所示）。这些模型可替换现有低效能管控手段，将生产现场的人员从重复性的抄表、数据统计等工作中解放出来，投入到新的设备评价模型的建设中，从而逐步实现高、中风险项目的自主可控，提高电厂设备风险的智能化管控，最终达到设备风险管控的无人图半定量评价模型结果图化，为“无人电站”的实现做出有益探索。结语本文通过分析龚嘴电厂多年的运行管理现状，详细描述了基于 法的半定量风险评估体系，并通过数字化手段，实现机组、大坝、主变三大类，涵盖三部轴承、中低压气系统、渗漏排水系统等 多个系统 余项设备风险评价模型，建立了基于人机协同的设备风险管控机制，有效提高了龚嘴电厂设备风险评价水平，为企业风险处置决策提供可靠的参考，将减少和避免企业风险损失。参考文献 涂扬举，郑小华，何仲辉，等智慧企业框架与实践北京：经济日报出版社，张泽彬，邱巍，严戴志，等 基于设备一体化的水电大数据应用平台设计与实现 西南民族大学学报（自然科学版），（）：胡健宁供电企业 作业风险评估法的应用改进机电信息，（）：李林紫基于 法的供电企业作业风险管控中外企业家，（）：秦吉浅析供电企业作业风险评估方法广西电力，（）：电力设备电工技术