变压器强油循环风冷却器改造方案.doc

变压器强油循环风冷却器的改造

谢封生

变压器强油循环风冷却器的改造
根据我公司变压器现场运行情况以及上级文件要求，总结近几年对冷却器的现场改造经验，对变压器强油循环风冷却器的改造既要满足变压器的诸多技术要求，又要满足现场安全运行要求，以达到安全可靠、降耗节能、降低噪音、减少维护量、杜绝渗漏及提高变压器运行效率的目的。
强油循环从20世纪90年代开始，迎来了变压器大规模的改造工程，现根据我公司变压器运行情况及变压器冷却器行业最新产品发展趋势，借鉴同行相关专业的经验及理论学习，对本公司的变压器强油风冷却器的改造提出相关的经验，达到预期效果及相关文件的要求。
1.首先是现阶段变压器强油循环风冷却器在运行时存在的问题及改造后达到了什么标准
1.1冷却管老化，传热导热性能降低，特别是原冷却管多为钢、铝或钢铝复合管，由于热胀冷缩和轧片及管径长时间户外运行，影响结合处的可靠性。
改造后将采用引进德国、加拿大技术生产的铝轧翅片管，克服了原复合管的问题，并且耐老化，抗腐蚀，重量轻，传热系数稳定。
1.2原复合管采用的是焊接结构，因焊接时易产生飞溅，飞溅物如在清理时没有清理干净，在变压器长期运行中容易随变压器油进入到变压器中，这是绝对不被允许的。
改造后将采用整体轧翅管、二次胀接技术及特别工艺方案，上下集油盒采用全封闭结构，可确保无渗漏且内部不产生焊渣等异物，可解决上述问题。
1.3旧的冷却为多回路（主要为三回路）。
改造后的冷却器是单回路，铝翅片管两端在端板上胀接，因两端板是钢板材料，两种材料在温度变化的情况下，它们的热胀冷缩系数不一样，易产生内应力，故在冷却器上安装自动调节装置。
1.4原冷却器由于采用三回路，冷却器油流大，油泵扬程高，选用的是4级泵（1500r/min）。
改造后将改为单回路后，采用6级泵（1000r/min以下）（电力行业规定要求6级及6级以上的泵方可使用），油泵转速降低，提高了油泵的寿命及安全性。
1.5原冷却器为120kW以下，风机转速为1500r/min，噪音高、寿命短。
改造后将采用大直径风机，选用6～12极之间的风机，噪音低，寿命长。
1.6原油流继电器不能很好的反映油路系统的情况，并且密封不好，易渗漏。
改造后将选用引进技术生产的油流继电器，能正确反映油泵的正反转及蝶阀是否打开，微动开关采用进口件，运行实践证明，改造过的冷却器油流继电器的事故明显减少。
1.7原总控箱线路控制已不能满足现代科技的飞速发展，特别是通信及保护功能的要求已非常落后，主要电器元件已不能更好的满足变压器的需要。
改造后采用新型的控制箱，符合运行的要求，元件采用进口或合资元件，大大提高了变压器的控制质量，现在基本采用不锈钢材料，并且有不少已采用PLC控制。
2.冷却器的改造
2.1冷却器的改造选用冷却器的原则
原变压器采用120kW及以下容量的冷却器。改造后将采用大容量的冷却器（如200kW、230kW、250kW、300kW、400kW），在变压器总损耗和容量不增加的情况下，根据冷却器的选用原则进行选用。例如对主变冷却器的改造，其改造前后从变压器噪音、冷却器使用数量、降低变压器的损耗等多方面都有明显的改观。
2.2冷却器改造后性能的比照
2.2.1改造后，变压器噪音将同比降低8dB左右，
2.2.2改造后，变压器油面温升降低8K。
2.2.3改造后，冷却器由原9台改为4台；风机由原27台改为12台；蝶阀由原27个改为12个；油泵由原9台改为4台；改造后，冷却器的台数减少，噪音降低，渗漏点减少，大大降低了维护、保养的工作量，提高了冷却效率。
3.冷却器改造的关键步骤及调试
改造后的冷却器将关闭变压器与导油架之间的闸阀，将导油架和冷却器内的油排放完。拆除冷却器及导油架，用盖板将闸阀出口处密封。将原导油架的管接头割掉，用砂轮将割管口磨光滑，并清理干净，将所有孔焊死。根据新冷却器的安装尺寸及现场情况重新布置开孔，用砂轮将管口磨光滑并清理干净，焊上新的管接头。根据安装尺寸，在导油架下部焊上冷却器支撑架。用新棉布擦净导油架内部，并用变压器油冲洗干净，更换导油架的密封垫。将改造后的导油架安装到变压器上。将上下管接头处安装上蝶阀，然后装上联管及油流继电器。安装上新的冷却器。打开蝶阀，向导油架及冷却器内注满变压器油，进行排气，检查有无渗漏点。调试冷却器的运行。
4.关键问题的处理
4.1对原地基的处理
原变压器的冷却器导油架，与地基是安装好的，如在改造时不用原导油架（柜架），新的导油架与原地基有不相符合的可能，这时就要现场配装，新导油架与原地基就位后再焊牢，也可根据设计要求提前做好新的地基。
4.2储油柜位置的影响
在现场改造的过程中，有时有的现场储油柜的位置对将要安装的冷却器导油架或冷却器本体有影响，即冷却器外型碰到储油柜的支撑架，这时在改造安装新的冷却器前，就要把储油柜的支撑架先改变原结构，使储油柜的位置不改变，改完后使新的冷却器安装不受影响。
4.3原导油架的处理
现场改造冷却器有两种情况，一是用原导油架，就是把新的冷却器安装到原导油架上，这样就要把原导油架上管接头（旧冷却器与导油架连接上，即变压器油经冷却器循环散热的进油口和出油口）封掉，再按新冷却器的尺寸重新开孔，并焊接管接头和冷却器支架。二是直接用新的导油架。
4.4闸阀的更换
变压器在冷却器的改造过程中，变压器与冷却器导油架的连接管在进、出油口都有闸阀，因闸阀使用过程中有渗漏现象，在改造冷却器的同时，要求把原闸阀改成蝶阀，所以在改造时一定要加过渡管，这样才能使新导油架与变压器的管道安装相吻合。
4.5低压侧套管处单冷却器的取存处理
在低压侧有两组冷却器单独给低压侧套管散热，在改造时把这两组冷却器拆除，让从变压器上的出油口与导游架上部连接，进变压器的油口封掉，同样起到对低压侧套管的散热功能。改造后油管的现场清洁处理。
在改造过程中有很多的地方要切割、焊接。对导油架清洁的要求非常严格，在对导油架清洁时，首先要用干净布檫三到五遍，再用压缩空气吹，最后用合格的变压器油（耐压在35kV以上）冲洗三到五遍，在确定干净后方可安装。安装、调试。在最后安装时，所有连接处的密封垫必须更换。安装完后开始注油排气，油注满后检查有无渗漏（所有密封处和焊接处），无渗漏为合格。
试验本体合格后，进行二次接线，开始调试油泵和风机的正反转，油流继电器的工作指示信号正常工作，冷却器的备用启动（在运行时如其中有一台冷却器出现故障，备用冷却器自动运行），冷却器的辅助启动（当油温升高时，辅助冷却器能自动启动）。以上两种调试可用人为的方法进行，如都能工作，则调试完成。
5.改造时注意事项
5.1注意天气的变化，如有雨、雾、大风等自然的恶劣天气，应停止施工。
5.2详细查对产品包装及装箱清单与实物，确保无误。
5.3如冷却器在运行中产生共振，应及时解决，如改加固定支撑点或在原支撑处增加橡胶垫等消除共振。严格遵守安全操作规程，保证安全，保质完成现场改造工作
6.远景展望
此项改造方案一经实施改造，必将大大改观我公司目前变压器强油风冷却器运行性能，提高冷却器的工作效率，减少变压器损耗，减少变电所的所用电量，同时为变压器的经济运行提供必要的前提条件。