馬麗

摘??要：主要分析了電力變壓器安裝技術要點，闡述了變壓器本體安裝方式，并逐一介紹了過流保護、差動保護、瓦斯保護三類保護裝置的安裝方法，還分析了盤圈、高壓套管等變壓器附近安裝的具體方式。在安裝好變壓器后，介紹了調試前期準備工作，并對無負荷、半負荷、滿負荷3種狀態(tài)下變壓器調試技術要點展開了探討，旨在為電力系統(tǒng)安裝調試變壓器提供參考。

關鍵詞：電力系統(tǒng)??變壓器??安裝技術??保護調試

中圖分類號：TM41

Analysis?of?the?Key?Commissioning?Points?of?the?Installation?and?Protection?of??Power?Transformers

MA?LiChangji?Vocational?and?Technical?College，?Changji，?Xinjiang?Uygur?Autonomous?Region，?831100?China

Abstract：?This?paper?mainly?analyzes?the?key?technical?points?of?the?installation?of?a?power?transformer，?describes?the?installation?methods?of?the?transformer?body，?introduces?the?installation?methods?of?three?types?of?protection?devices?one?by?one：?overcurrent?protection，?differential?protection?and?gas?protection，?and?also?analyzes?the?specific?installation?methods?of?coils?and?high-voltage?bushings?near?the?transformer.?After?the?transformer?is?installed，?this?paper?introduces?the?preparatory?work?in?the?early?stage?of?commissioning，?and?discusses?the?key?technical?points?of?the?commissioning?of?the?transformer?under?the?three?states?of?no?load，?half?load?and?full?load，?aiming?to?provide?reference?for?the?installation?and?commissioning?of?transformers?in?the?power?system.

Key?Words：?Power?system;?Transformer;?Installation?technology;?Protection?commissioning

變壓器是電力系統(tǒng)交流電轉換的重要設施，能將交流電轉換成為其他頻率的電壓力或電流，在電力系統(tǒng)中占據重要的地位[1]。面對電力系統(tǒng)供配電網絡規(guī)模的不斷擴大，變壓器在能量傳輸、能量轉換方面發(fā)揮著越來越重要的作用，但同時，變電器的安裝調試要求也不斷提高。若變電壓器安裝調試不到位而無法安全穩(wěn)定工作，可能會影響到電力能源傳送質量，甚至難以保障供配電網絡的良性運行。基于此，電力系統(tǒng)應用變壓器前，需要保障變電器設備的規(guī)范化安裝與科學性調試，進而確保變電器價值效能有效展現，為電力事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展提供保障。

1??電力變壓器安裝技術要點

1.1??主體安裝

安裝電力變壓器前，需要先行檢查整個變壓器主體，查看零部件的齊全性。然后進行本體定位測量。由于電力系統(tǒng)所使用的配電設備種類雜、數量多，因而需要應用大型變壓器。在安裝前，可以采用吊車運送變壓器，或是構建運送軌道，在其上鋪設木板并將變壓器放在其上運送至指定安裝位置。安裝時，變壓器本體一側與墻壁之間應留有75?cm的距離，與變電室門之間的距離應保持在1m以上，變壓器及兩端臺架桿之間的間隔則要控制在2?m以上、2.5?m以下。安裝后需要利用鐵絲對變壓器進行加固，可選用直徑為4～6?mm的鐵絲，并采用焊接方式固定鐵絲，以確保變壓器本體安裝的穩(wěn)固性。

1.2??過流保護裝置安裝

過流保護裝置是在變壓器電流值高于預設閾值時所實施的一種保護，可防止下級供電網絡出現故障而使變電壓產生過電流，其是變壓器主保護失靈之后的后備保護措施[2]。需要根據變壓器容量大小選擇安裝不同規(guī)格的過流保護裝置。熔斷器是電力變壓器過流保護的常用裝置，此裝置主要安裝于變壓器的高壓及低壓端。安裝于高壓端的熔斷器及地面之間的縱向距離應不低于5?m，相鄰熔斷器要平行安裝，其間至少要留出0.5～1?m的距離，且熔斷器與經緯線間的夾角應控制在15o～30o之內，以確保熔斷器的保護作用有效發(fā)揮。安裝變壓器低壓端的熔斷器時，其與地面間的縱向距離應不低于4.5?m，且熔斷器間距應介于0.2～0.5?m之間，同樣采取平行安裝方式。從而確保過流保護裝置安裝的穩(wěn)固性，確保變壓器出現過流現象時及時采取有效保護。

1.3??差動保護裝置安裝

變壓器具有橫聯(lián)與縱聯(lián)兩種差動保護形式，這兩種形式分別應用于雙配電以及單配線回路的差動保護。以單配線保護為例，需要在變壓器高低壓配電回路上安裝電流互感器，用于實時監(jiān)測變壓器兩端的電流變化，差動保護裝置會對兩側流入電流及流出電流的數據進行對比分析，在二者存在明顯差值時，說明變壓器內部絕緣套管、引出線等裝置可能存在故障，因而差動保護會自行啟動分閘操作，進而將故障件切除。但變壓器接線易造成電流不平衡現象，可能會導致變壓器高低壓承并測電流出現相位差，為此，安裝電流互感器時，需要采用星形接線或三角形接線方法，以避免出現不平衡電流，從而保障差動保護裝置運行的安全性。

1.4??瓦斯保護裝置安裝

變壓器運行時，如果鐵芯或線圈被燒毀，或是存在匝間短路、絕緣籌平路等問題，可能會使變壓器發(fā)生短路問題，或是形成電弧，這會增大變壓器油箱溫度，進而使絕緣油受熱生成瓦斯氣體而引發(fā)安全事故。為此，需要在變壓器上安裝瓦斯保護裝置。氣體繼電器是一種常用的瓦斯保護裝置，通常此部件安裝于變壓器油箱及油枕間的管道上，在變壓器出現故障而出現油箱內部瓦斯氣體含量增多時，在氣體壓力作用下會導致氣體繼電器油面不斷下降，降至閾值時便會啟動保護動作，并發(fā)出報警提示。安裝瓦斯保護裝置時，需要使用切換片，可保障跳閘、信號兩個回路快捷切換，同時還要安裝附帶自保護電流線圈的繼電器，以防止由于瓦斯繼電器雙干簧觸電抖動而使斷路器無法正常執(zhí)行動作。瓦斯保護裝置的作用主要是對變壓器油箱內部故障進行保護，其需與差動保護、過流保護搭配應用，從而有效防控變壓器故障問題。

1.5??變壓器附件安裝

變壓器安裝時，還涉及盤圈、高壓套管多個附件的安裝操作。其中變壓器盤圈屬于配套性調節(jié)裝置，安裝時需要合理確定其在儀表盤上的位置，在二次儀表盤定位與安裝結束后，還要對此附件進行加固處理，通過調整儀表盤位置而改變變壓器的電力運行信息。而高壓套管屬于變壓器電纜連接處的附件。變壓器安裝過程中，使用高壓套管的目的是防止電纜系統(tǒng)的運行受到干擾。安裝高壓套管時，需要應用到穿孔技術，應結合電纜總長度選用適合套管的規(guī)格及數量。套管安裝時，其走向的確定需要以線路控制系統(tǒng)規(guī)劃作為依據，并且需要將套管安裝出口的控制作為重點，應根據電流感應傳輸方向確定出口安裝位置。整個安裝過程均要遵循規(guī)定的流程，依次安裝各個變壓器附件，以防止對后續(xù)變壓器功能調試工作產生影響。

2??電力變壓器保護調試技術要點

2.1??做好保護調試前期檢查工作

對變壓器進行保護性調試之前，需要做好調試之前的檢查工作，應對變壓器的所有安裝環(huán)節(jié)與規(guī)定標準是否一致進行詳細排查，并檢查各個變壓器附件的安裝規(guī)范性、牢固性與完整性。做好前期檢查工作，可以為電力系統(tǒng)變壓器快捷、安全調試奠定基礎，一旦排查出可能影響變壓器調試工作的質量隱患或安全隱患，均要詳細記錄下來，并安排專業(yè)人員立即處理，確認質量安全隱患排除之后，方可實施變壓器保護調試。變壓器保護調試需要在安全環(huán)境下展開，調試之前應全面檢查變壓器的運行環(huán)境，及時排除所有不確定隱患。同時，還需要提前制定調試前檢查規(guī)劃，嚴格遵循規(guī)定的檢查流程逐一排查每一個關鍵點，以免由于檢查規(guī)劃制定不科學與不系統(tǒng)，在檢查工作時出現隨意性、片面性開展檢查的情況，否則可能會因存在遺漏點而使電力變壓器調試過程中受到不明因素影響而出現故障問題。為此，做好安裝前調試準備工作，可以保障后續(xù)變壓器功能有效發(fā)揮，進而提高變壓器保護調試的質量成效。

2.2??科學實施無負荷狀態(tài)下保護調試

為確保電力變壓器在無負荷投入能夠安全穩(wěn)定運行，在正式運行變壓器前，需要展開空氣載波沖擊試驗，進而實現無負荷狀態(tài)下的保護調試[3]。在試驗之前，要全面排查變壓器的絕緣裝置及各個保護裝置是否規(guī)范安裝，如果有中性點接地現象，則要查看中性點及地面之間是否穩(wěn)定、緊密連接。之后，應切斷變壓器低壓端，讓變壓器的高壓側正常運行，進而利用全電壓進行10?min左右的沖擊合閘試驗，如果試驗中未出現非正常情況，應再次重復操作，共需進行5次沖擊合閘試驗，每次試驗之間停頓5?min即可，如果5次試驗之后，保護裝置誤動作均未觸發(fā)，說明變壓器在高壓狀態(tài)下能夠安全運行。在沖擊試驗完成之后，還需要實施空載運行試驗，變壓器空載運行的時間最低應為24?h，最高不超過28?h。在此過程中，調試人員需要對負荷運行過程中，各時間段時電壓、油位、溫度的變化情況進行詳細記錄，如果聽到疑似放電聲音，應立即中斷試驗排查故障問題，若無聲音，說明變壓器在空載狀態(tài)下可以正常運行。

2.3??合理開展半負荷運行調試

電力變壓器保護調試時，還需要在半負荷運行狀態(tài)下進行試運行，然后對空氣載波實驗結果進行分析與判斷，確認其符合安全運行條件后，才可以讓變壓器以滿負荷狀態(tài)運行[4]。在半負荷運行調試時，需要創(chuàng)造一個與半負荷運行狀態(tài)相吻合的保護性調試環(huán)境，應以變壓器自身運行參數為依據，綜合考慮到變壓器所處運行環(huán)境的各方面因素，如溫度、電壓等。半負荷調試時，應先讓變壓器以空載狀態(tài)運行28?h左右，防止變壓器運行負荷過高而導致調試結果達不到實際應用需求。之后再使變壓器以正常運行時一半的負荷進行運行，并將半負荷運行得到的電力運輸能力與無負荷狀態(tài)下進行對比與分析，若運行能力高于無負荷狀態(tài)，并達到規(guī)定的半負荷運行標準，方可以繼續(xù)實施滿負荷運行調試。若半負荷運行過程中，發(fā)現各運行時段內電壓存在持續(xù)性波動，需要立即與額定標準進行對比分析，排查問題原因并進行相應處理，直至各時段電壓不再出現波動方可完成調試。

2.4??規(guī)范實施滿負荷運行調試

通常半負荷調試完成且達到規(guī)定標準后方可實施滿負荷運行調試，應與半負荷調試時間間隔48?h以上，此時電力變壓器的溫度會恢復到正常，且各個組件的運營狀態(tài)均能維持在良好水平。調試時，要重點分析變壓器整體功能的展現情況，將運行環(huán)境原因導致的影響一一排除，并且要將變壓器及其相關組件視作整體進行調試，以便于有效預防不明因素對滿負荷調試過程產生影響，確保調試結果與真實運行狀態(tài)的一致性。在滿負荷運行調試時，要將調試得到的結果與半負荷調試的結果展開比對與分析，要將運行狀態(tài)存在差異時，變壓器各個功能的展現效果進行分析，并根據變壓器的應用特征，對其未來正式運行時的參數進行合理調節(jié)，從而保障電力變壓器可以最佳狀態(tài)滿負荷運行。但變壓器滿負荷調試時要控制好調試時間，不能低于10?min，若達到調試時間后仍未發(fā)現異常，還可以繼續(xù)開展5?min的沖擊電力運行調試，并應在電閘閉合狀態(tài)下對變壓器運行情況進行全過程觀測，并監(jiān)測電閘關閉后變壓器空載運行情況，以此確保變壓器能夠保持穩(wěn)定、安全的運行狀態(tài)[5]。

3??結語

在電力系統(tǒng)建設與運行過程中，變壓器的運行狀態(tài)與電網穩(wěn)定性、電力輸送安全性存在密切關聯(lián)，因而電力企業(yè)需要加強變壓器安裝調試工作。具體實踐中，需要科學分析與嚴格把控電力變壓器安裝技術，除了變電壓器本體安裝外，還需要做好過流保護裝置、差動保護裝置、瓦斯保護裝置以及變壓器附件等相關結構的安裝，避免安裝不規(guī)范導致變壓器調試技術應用受到干擾。保護性調試變壓器的過程中，要做好調試前期準備，還要科學實施無負荷狀態(tài)下保護調試，并應合理開展半負荷運行調試、規(guī)范實施滿負荷運行調試，進而確保不同狀態(tài)下變壓器功能均能穩(wěn)定發(fā)揮，從而為電力系統(tǒng)良性運行、穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎。

參考文獻

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[3]賀鵬程.電力變壓器安裝與保護調試要點分析[J].中國石油和化工標準與質量，2022，42（4）：114-115.

[4]王宏.電力變壓器安裝施工技術及其問題與解決措施[J].光源與照明，2021（1）：104-105.

[5]謝鵬.基于數據和模型的油浸式電力變壓器健康管理系統(tǒng)研究[D].廣州：華南理工大學，2020.