电力变压器吊罩、芯检及安装工法.doc

电力变压器吊罩、芯检及安装工法

四川电力送变电建设公司·杨柳风

2009年12月

目 录

1 前言 3
2工法特点 3
3适用范围 3
4工艺原理 3
5施工工艺流程及操作要点 3
6 材料与设备 8
7 质量控制 9
8安全措施 9
9环保措施 13
10效益分析 13
11应用实例 13

1 前言
主变压器是电力系统中的主要设备，是变电站的“心脏”。 变压器安装质量的好坏直接影响到变压站的安全可靠运行以及电能的输送质量。在国家制定的电力变压器安装施工规范和厂家的安装说明书中都要求变压器的现场安装宜进行吊罩芯部检查后再进行安装，以便发现变压器在生产、运输过程等环节中出现的问题，及时处理，以保证变压器安装后的安全经济可靠运行。在我司历年来承建的变电站主变压器的安装，被视为重大施工项目，要求必须编制施工方案，并经审核批准后方可实施,根据历年来不同电压等级的变压器施工方案逐步形成了较为成熟的变压器施工方法。

2 工法特点
2.1本工法是历年来、不同电压等级的变压器施工方案逐步形成了较为成熟的变压器施工工法，施工方法成熟，能有效有序安全保质地指导施工。
2.2在变压器油处理上对防止变压器油老化从以下两个方面进行了解决：一是在新油热过滤处理过程中，对油温进行了自动控制（60℃），二是对虑油管道进行包扎处理，以防止紫外线的直接照射。
2.3利用真空使油中气体膨胀，便于抽出；
2.4吊罩后，变压器芯部裸露在外，便于观察、检查
2.5起吊变压器钟罩，吊装索具采用的经验公式，计算简单、方便、快捷。
2.6以实物安装图片再现了安装过程和方法

3 适用范围
500kV及以下电压等级变电站的的主变压器的安装、吊罩检查，变压器油处理。

4 工艺原理
4.1油处理
4.1.1利用感温继电器自动控制油温；
4.1.2利用深色材料对滤油管外部进行，防止紫外线的直接照射，加快绝缘油老化；
4.1.3利用真空使油中气体膨胀，便于抽出；
4.2吊罩安全 根据理论，材料及结构力学经过计算选择真空是适当吊装索具，保证吊罩可靠安全。
4.3芯检 吊罩后，变压器芯部裸露在外，通过对芯部外观检查，试验，触摸检查以发现芯部是否存在问题。

5 施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程框图（见下页图）
热油循环
二次电缆敷投接线

取样试验
真空注油
补油、调整油面

静放排气

电气试验

不合格
合格
取样试验
变压器就位
绝缘油热过滤处理
注油排氮（充氮运输变压器）
热油循环、排油
套管CT、瓦斯继电器温度计等零部件送检试验

机具准备
开箱检查及保管
到货验收
基础校核分中放线
吊 罩
芯部检查、电气试验
附件安装
回 罩
抽真空
密封性检查
气象调查
验收投运

图5.1-1变压安装工艺流程
5.2 操作要点
5.2.1到货验收
根据运输清单清点到货件数齐全，包装箱外观无明显破损。变压器本体运到现场安装基础上后，应进行交接检查验收：
1、油箱及所有附件应齐全，无锈蚀及机械损伤，密封良好；
2、油箱箱盖或钟罩法兰及封板的连接螺栓齐全、密封良好、无渗漏；浸入油中运输的附件，其油箱无渗漏；
3、充油套管的油位正常、无渗漏，瓷体无损伤；
4、充气运输的变压器油箱内应为正压，其压力为0.01-0.03Mpa(或遵循厂规)；
5、装有冲击记录仪的变压器，检查并记录设备运输、装卸中的受冲击情况，由接收、供货、押运、监理等签字存查。
5.2.2开箱检查及保管
1、根据设备装箱清单一一对应，清点设备、部件数量齐全，包装箱内无积水，外观完好无锈蚀。
2、变压器各种附件、零件及专用工具必须按厂方提供的装箱单、变压器总装图进行认真清理，检查是否完整。各种管道、试运行检查，散热器、油枕应注油检查是否有渗漏。
3、套管、套管CT、瓦斯继电器按要求进行有关电气性能试验，应注意套管CT的垫木是否因运输震动发生松动，以便及时修复。
4、保管：散热器（冷却器）、连通管、安全气道、净油器等应密封；表计、风扇、潜油泵、气体继电器、气体隔板、测温装置、短尾式套管以及其他绝缘材料应放置在干燥的室内；充油套管卧放时要符合厂规；本体、冷却装置等其底部应垫高、垫平、不得水淹；浸油运输附件应继续存放在，油箱体密封良好；与本体连接在一起的附件可不拆除。
5、绝缘油的验收与保管：
1）绝缘油应储存在密封清洁的专用油罐或容器内，每批油均有试验记录，现场并应取样做简化试验，必要时全分析。试验符合现行国标《电力用油（变压器油、汽轮机油）取样》和《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定。
2）取样数量：大罐每罐去一样，小桶取样符合下表规定。
表5.8.4-1小桶油取样标准
每批油桶数
取样桶数
1
1
2-5
2
6-20
3
21-50
4
51-100
7
101-200
10
201-400
15
401及以上
20
3）不同牌号的油应分别储存，并做好明显标志。
5.2.3主变就位 先对基础检查合格，然后分中放线,就位位置正确；
5.2.4绝缘油处理 变压器油过滤按《变压器油过滤施工工法》（四川电力送变电建设公司）实施。
5.3 注油排氮及热油循环
5.3.1 记录充氮运输的气压表的压力值和抄记时间及温度、带油运输记录油面高度。
5.3.2 打开变压器顶部便于观察到线圈的一处封板，用真空滤油机从变压器底部进油阀将合格变压器油注入变压器进行排氮注油，油位以高于线圈200mm为宜。
5.3.3 真空滤油机从变压器底部的油阀进油，对角的顶部出油，对变压器进行热油循环36-54小时，油温不超过60℃。
5.3.3 绝缘油应经过净化处理，注入前应符合下表规定。
表5.3.3-1注入变压器的绝缘油应符合的标准
变压器电压等级kV
标准
电气强度kV
微水含量ppm
介损%（90℃时）
500
≥60
≤10
≤0.05
330
≥50
≤15
220-330
≥50
≤15
63-220
≥40
≤20
110
≥40
≤20

5.4 吊罩及芯部检查
5.4.1 吊罩前钟罩的上下法兰处要选4点做好吊装的对位标志（位置、上下法兰间隙并记录），拆除所有的运输定位销，调压开关在中间档位要作记录，以作复装依据，拆除与钟罩的连接，有载调压开关通过专用吊具用吊车放入器身内的支架上，钟罩起吊必须垂直、缓慢并有控制罩盖不自由摆动的措施。

图5.4.1-1拆除分接开关

回罩记号线
调压开关
引线
支架
线圈
钟罩
吊绳
风绳
吊臂

图5.4.1-2吊离钟罩

钟罩
方木
油盆
旁轭
铁心固定架

图5.4.1-3吊离钟罩

5.4.2 芯部检查
1 检查铁芯上下油箱的定位螺栓是否有松动，判断铁芯是否有位移。
2 检查引线绝缘支架、调压开关的绝缘支架有无破裂、松动，各种紧固螺栓的紧固情况。
3 用塞尺检查调压开关的各档位接触压力、接触位置。调压开关油箱应无渗漏。
4 对铁芯、铁扼、夹件及调压开关绝缘。
5 摆好套管引线位置，便于套管安装时方便引线抽出，清理器身内的异物，用合格变压器冲洗器身。
6 检查器身周围的各种阀门开闭灵活，密闭良好，阀体无裂纹缺陷。

图5.4.2-1变压器芯部（外观检查） 图5.4.2-2吸收残油及芯部检查

图5.4.2-3变压器引线处理

图5.4.2-4芯部检查（绝缘板、支架、引线）

5.5 回罩附安装附件
5.5.1 扣罩法时应缓慢垂直放下钟罩，应注意钟罩法兰的对位标志，钟罩法兰的接触要清洁，胶垫要用卡子固定，钟罩法兰的接触到卡子时应立即抽出，保证法兰胶条全部进入密封槽内。

回罩记号线

图 5.5.1-1回罩

5.5.2 调压开关必须按拆除时的档
位、对位标记进行复装。
图5.5.2-1回装分接开关
5.5.3 散热器支架、散热器应按厂家的编号进行组装，各种管道应按厂家的对位标志进行连接，各种单向阀方向要正确。

图5.5.3-1散热器连管及支架安装

5.5.4 油枕安装 检查胶囊或隔膜的密封性和指针式油位计动作应灵活正确。

图5.5.4-1连管及散热器安装

5.5.5 密封胶垫、升高座、套管吊装及时应用定位钉定位，保证升高座兰密封良好。

图5.5.5-1升高座安装

5.5.6 套管引线的抽出采用Φ10尼龙绳作引导线穿过套管，将引导线头部的螺栓拧入引线头，套管对准安装孔后，尾绳通过滑轮后拉直引线，套管进入安装位置固定后检查引线应力锥应进入均压罩内。

图5.5.5-1套管安装 图5.5.5-1安装后的变压器

5.6 密封性检查
变压器安装完毕后，在储油柜上用气压或油压进行整体密封性试验，其油箱盖能承受0.03Mpa的压力，持续24小时无渗漏。同时应遵守厂规。
5.7真空注油
从变压器顶部进行抽真空（油枕的阀门要关闭）。在抽真空时间、真空度达到要求时，用真空滤油机从变压器底部进油阀向变压器注油，注油油位应浸泡完绝缘，且距顶盖350-400mm，便于下步热油循环工作，注油时应保持抽真空的真空度。
5.8 补油、静置及排气
5.8.1 油枕加油：打开油枕与油箱连管的全部阀门，拆除呼吸器安装法兰的临时盖板拆下油枕两端的排气螺栓，经仔细检查无误后，用真空滤油机从变压器底部进油阀通过器身向油枕注油至放气嘴有油冒出后停止注油，拧紧放气嘴以保证油枕隔膜内无空气而造成假油位。
5.8.2 散热器注油：关闭散热器上部的管蝶阀，打开上部放气孔，打开散热器部油管蝶阀，使油从散热器下部进入散热器直至放气孔冒油，拧紧放气孔，经3-4次排气后打开上部油管蝶阀。
5.8.3 补充注油及管路排气工作完成后，应对气体继电器进行排气。
5.8.4注油完毕后，施加电压前其静置时间符合下表：表5.8.4-1静置时间
电压等级kV
110
220及330
500
静置时间h
24
48
72
5.8.5 对变压器表面及法兰缝隙进行彻底清洗后，对变压器进行整体密封性能试验，试验压力或油柱高度应遵照说明书的规定。如有漏点应妥善处理。
5.9 二次电缆的敷设要按厂家规定的走线槽敷设，并考虑到尽量不影响今后变压器吊罩大修，电缆的敷设要距变压器油箱50-100mm，防止电缆受高温绝缘老化。

6 材料与设备
表6-1材料与设备
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
吊车
20-40T
台
1

2
吊车
8T
台
1

3
真空滤油机
6000L/h
台
1
配油管
4
真空泵
30C/S
台
1
配管道
5
电焊机

台
1

6
火焊

套
1

7
手动葫芦
0.5-1T、3T
个
各1

8
油罐

个
5-6
根据油量
9
真空表

只
1
配阀门
10
温度表

只
1

11
压力表
150-200Kpa
只
1

12
套管板手

套
1

13
内六角板手

套
1

14
扳手
8″12″15″
把
各1

15
克丝钳

把
1

16
平口改刀、十字改刀

把
各1

17
电工刀、剪刀

把
各1

18
平锉、木锤

把
各1

19
铁锤、木锤

把
各1

20
塞尺
0.05mm
只
1

21
钢板尺
0.5-1M
只
1

22
钢卷尺

把
1

23
电筒

只
2

24
白布、塑料布

米
15、10

25
白纱带

卷
5
经干燥处理
26
吊绳
Φ33
付
2
吊钟罩
27
吊绳

只
4
吊套管、附件
28
U形吊环

只
8
各种规格
29
定位销

只
4
吊钟罩
30
定位销

只
2
吊升高座、套管
31
滑车
0.51T
只
1

32
尼龙绳
Φ10-12
米
30
引线导绳
33
梯子

只
4

34
二氧化碳灭火具

具
8

7 质量控制
7.1 热油循环应达到器身温度高于环境温度10-15℃，吊罩检查时空气相对温度小于75%，器身暴露在空气中的时间不得超过16小时（从开始放油至抽真空到规定值止计算的时间）。
7.2 铁芯对地无多点接地，打开夹件与铁扼接地片后，铁扼螺栓（穿心螺栓）与铁芯、铁扼与夹件、螺杆与夹件间的绝缘良好，铁扼采用钢带绑杂时，钢带对铁扼绝缘良好。
7.3 各种定位螺栓应紧固，防松螺母应锁紧。对试验时拆下的螺栓应全部恢复紧固到位。
7.4 线圈绝缘完整，无破损、变形，引出线绝缘包扎牢固，无破损拧弯现象，10KV裸导线对地距离大于40mm，套管引线的应力锥要进行均压球，且引线不得拧弯打折。
7.5分接开关的位置符合要求， 调压开关个档位接触面用0.05塞尺检查塞不进，且接触位置正确，弹性良好，均压罩齐全完好，调压开关的远近操作可靠，位置指示正确。
7.6 吊罩检查后器身应用合格变压器油冲洗，并清洁器身，排出冲洗后的变压器油，器身不得遗留异物。
7.7 变压器抽真空及真空注油规定。
表7.7-1
电 压
（kV）
容 量
真空度
（Map）
注油前真空
维持时间
注油后真空
维持时间
13-110KV
16000及以下
0.051
2小时
2小时

20000及以下
0.08

220及330

0.101
8小时
4小时
500

＜0.101
24小时

注油人变压器底部进油油阀用真空滤油机注油，注油速度不大于63/小时。
7.8本体、冷却装置及所有附件应无缺陷，且不渗油。
7.9油箱顶部无遗留杂物。
7.10接地引下线及与主网的连接满足设计，接地可靠。
7.11储油柜、冷却装置、净油器等油系统上的阀门均应打开，且有指示。
7.12测温装置指示正确，整定符合要求。冷却装置运行正常，标识正确。
7.13各项电气试验合格。
8 安全措施
8.1 人员组织
为保证施工安全，施工人员应充足，经验应丰富。
表8.1-1人员组织
1
施工负责人
1名
2
技术负责人
1名
3
安全负责人
1名
4
质量负责人
1名
5
起重指挥
1名
6
名记录及工具保管
1名
7
油务、抽真空
2名
8
安装技工
8名
9
杂工
8名
8.2 安全措施
8.2.1 钟罩起吊吊绳强度校核

a．钟罩起吊吊绳与铅垂线的夹角θ不应大于30°

G
θ
θ
F
F
F
F

图8.2.1-1 吊罩手力分析图

b．每根吊绳的受力

G × L
F=
L12+L22
4 L2 —
4

（8.2.1-1）

式中 F——每根钢丝绳所受的力
G——钟罩的重量
L——每根吊绳的长度
L1——吊钩至吊点平面中心的距离
L2——吊点至吊点平面中心的距离
钢丝吊绳破断拉力P=50d2（Kg）
d钢绳直径（mm）
钢绳折减系数 K0=75%
不平衡系数 K1=1.1
动载荷 K2=1.2
吊绳安全系数

P破 × K0
K= ＞ 6
F×K1× K2

（8.2.1-2）

式中 K——吊绳安全系数
K0——钢丝绳折减系数
K1——不平衡系数
K2——动载荷
F——每根钢丝绳所受的力
P破——所选钢丝绳的破断力
8.2.2 起重工应与吊车司机统一明确起重信号，吊车严格操作按操作规程进行操作，钟罩起落时，在变压器铁芯内，严禁伸缩吊臂及转臂，拉风绳人员必须听从起重工指挥松、紧及转移风绳，起吊钟罩、附件时吊臂及吊物下严禁人员逗留。
8.2.3 使用电、火烛时应经施工负责人批准并做好盲目引起火灾事故的安全隔离措施。
8.2.4 进入芯部检查工作人员，必须穿着专用工作服，除工具外，不得携带其它物件进入芯部，使用的工具必须有专人负责管理，工作人员使用工具必须进行登记，用完后及时交还管理人员，防止工具遗留在变压器内部，使用工具时必须用白纱布将工具捆在手上，防止工具意外脱落入芯部，工具上易脱落的零件应采取措施，防止意外脱落，检查器身时，不得将梯子搭在导线夹，引线及其它绝缘件上，也不得在上攀登。

图8.2.1-1 工具台

8.2.5 配合电气试验后要注意充分放电，防止触电。
8.2.6 没有经过登记的工具材料不得随意带进施工现场，回装罩盖前应清点工具材料均无差缺。
8.2.7 对拆下和附件安装需用的各种附件和螺栓、盖板等均应使用帆布袋装好，以防丢失或掉入安装孔内。

9 环保措施
9.1主变安装造成环境污染源分析
在过去变电站因变压器安装中而造成对周围污染确有发生，从而与地方农民产生纠纷。变压器安装对环境污染主要因数有：油污、施工垃圾、噪音、烟雾尘埃等
9.1.1油污染：如因油管破裂漏油，放任残油、脏油自流，或本体少许渗油而随雨水外流进入农家田土、池塘、河流继而鱼死禾焉。
9.1.2施工垃圾：主要有用于清洁瓷件的棉布、面纱及其他，在清洁中这些用于清洁的材料上往往沾有灰尘、变压器油、酒精、清洗变压器外壳的水污、油漆等。
9.1.3噪音：主要有用于吊装附件的起重机械、油处理机械
9.1.4烟尘：主要因清扫变压器本体及其附件、切割加工施工机具材料、焊接而产生
9.2防止污染的措施
长生污染的因数
防止污染的措施
备注
油
杜绝破裂、管接头渗油变压器本体及附件渗漏油，准备专用的罐回收残油、脏油

施工垃圾
准备专用的桶、箱盛装施工垃圾

噪音
尽量使用机械性能、状况较好的机械

烟尘
采用润湿清洁、清洁动作幅度必要太大，动作速度不宜太大

10 效益分析
由于是多年的经年积累，长期使用的安装方案，没采用新技术、新方案、新材料，不能做经济比较。

11 应用实例

重庆北碚220kV梅花山变电站、成都北郊220kV昭觉寺变电站、四川乐山220kV变电站、彭州市濛阳镇220kV九尺变电站等均采用本方法施工。现已220kV九尺变电站变压器安装为应用实例说明如下。
220kV九尺变电站地处四川省彭州市蒙阳镇，占地30.02亩，站区建筑物总面积1210m2，主控楼建筑面积670m2，规划主变压器容量3×180MVA ，本期主变压器容量2×180MVA（2#、3#主变），全站为敞开式布置。该工程 2007年5月15日开工，2008年12月30日竣工，2009年02月13日投产。
随着科技的不断改进和提高，大部分主变不需要吊罩芯检，但有些运行单位对第一次使用某厂家的产品，或对产品不信任时，要求吊罩芯检。
11.1工程概况
11.1.1产品简述 220kV九尺变电站变压器使用的是中韩合企江苏南通晓星变压器厂的产品，其中，3#主变为国内组装，2#主变为韩国原装。2#、3#主变均采用的本工法施工。
11.1.2变压器基本参数
产品型号 ： SFSZ10-180000/220
电压组合 ：(220 ±8x1.5%)/121/10.5kV 额定容量 ：180/180/90 MVA
额定频率 ：50Hz 相数 ： 3相
联结组标号 ： YNyn0d11 中性点接地方式 ：直接接地
冷却方式 ：ONAN/ONAF(70%/100%) 器身吊重 112.8t
上节油箱吊重 14.4t 总油重 54 t
总重 217.8t
11.2施工准备
11.2.1准备工作安排
√
序号
内 容
标 准
责任人　　
备 注

1
现场堪察
现场条件符合开工要求。
王晓波、熊元彬

2
学习本方案，进行安全和技术交底
所有工作人员必须到场
所有工作　人员

3
现场定置摆放
根据现场摆放明细图来摆放
熊颜兵

11.2.2人员组织
1、作业人员要求：
√
序号
内 容
责任人
备 注

1
工作人员应有良好的精神面貌，遵守施工现场的各项规定。
参加施工的所有工作人员均负有相应的责任。

2
现场负责人：王晓波
施工负责人：熊颜兵
参加施工的所有工作人员均负有相应的责任。

2、人员分工
1）风绳组
风绳1组：蒋世虎（组长） 周国中 张百星 张正勇 左金元
风绳2组：刘洪青（组长） 李子万 奉 双 廖邦国 彭光建
风绳3组：刘中山（组长） 刘成杰 刘怀兵 郭孟成 王贵平
风绳4组：彭 威（组长） 冯 静 鲍 刚 宋建云 段华金
2)起重指挥: 周建国
3)变压器工作负责人: 熊颜兵
4)变压器工作安全监护人: 张 强
5)工器具保管人: 李 浩
6)吊车司机: 康 勇
11.2.3施工工器具
序号
名称
数量
规格及其说明
1
储油罐，25吨
3个

2
真空滤油机
1台
6000dm3/h，真空度≤13.3Pa
3
潜油泵
1台
2000dm3/h，用于临时注油排油
4
真空泵
1台
排气速度3m3/min，真空度≤13.3Pa
5
过滤纸烘干箱
1台

6
气割电焊设备
各1套

7
筛子
1
30目/cm2，筛硅胶用
8
硅胶罐
1
直径φ250mm，高500mm，过滤空气用
9
油质试验设备
1套
试验项目：耐压、含水量、含气量、tgδ、色谱分析等
10
氮气99.999%
12瓶

11
氧气含量表
1只
用于测充氮运输产品油箱内的含氧量
12
注油用管路
适量
接头法兰按产品总装配图给出的阀门尺寸配做
13
真空软管
适量
14
起吊设备(包括吊具)
1套
不吊罩检查时，最大件吊重为8000kg。吊罩检查时吊车起吊能力按总装配图上给出的油箱吊高和吊重选择
15
手动起重葫芦
2
1000kg，3000kg各一
16
梯子
2
5m，3m各一
17
防水苫布和塑料布
适量

18
干粉灭火器
适量
用于扑灭油火
19
现场照明设备
1套

20
空油罐
1套
总容油量8000kg
21
干湿计
1
测空气湿度
22
兆欧表
2
1000V,5000MΩ,2500V,5000MΩ
23
真空表
2
真空度13.3Pa
24
力矩扳手
1套
M12，M16，M20，M24，M30
25
紧固螺栓、螺钉用普通工具
1套

26
钢锯
1

27
半透明尼龙管
2
f8x15m用做变压器临时油位计
28
尼龙绳
2
f8mm长20m
29
木板、木棒
适量
搭脚手架用
30
耐油橡胶板
适量
做临时密封垫(厚6mm,8mm,10mm)
31
塑料外衣或棉布外衣
3套
全新，无纽扣，检查器身用
32
高筒耐油胶鞋
3双
内检人员穿
33
手电筒
2
电压为4.5V-6V；要求外壳为绝缘材料；
34
硅胶
10kg
粗孔粗粒
35
收缩带0.25´25，电工皱纹纸
各3盘
要求烘干后使用
36
砂布
20张
300mm´200mm
37
绝缘纸板条
适量
烘干
38
棉纱、优质白色棉布、次棉布
各4kg
烘干
39
三聚氰胺醇酸浸清漆(绝缘漆)
4kg

40
刷子
2
刷漆用
41
一次施工常用工具
2套

42
二次施工常用工具
1套

43
吊车
1辆
16吨
44
吊车
1辆
60吨
45
合格的#25变压器油
3吨

11.2.4时间安排（略）
11.3 钢丝绳的选择：变压又想重15t，吊绳长度4米，求得F≈45kN，选用直径为28mm, 6×37纤维芯钢丝绳即可。

11.4变压器安装
安装按照施工流程和操作要点进行，在芯检过程称发现了诸多问题，最后变压器返厂检查、实验。

参考文献：
1、 新编《电气装置安装工程施工及验收规范》
2、 《国家电网公司电力安全工作规程（变电部分）》
3、 《强制性条文》

17