22OkV单相牵引变压器真空注油方法

工 程 科 技 2006年第 1期 83 22OkV单相牵引变压器真空注油方法 电务 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 有限公司 刘 武 【摘 要】 牵引变压器作为铁路牵引变电所的核心部件，牵引变压器的安装一直是铁路电气化牵引变电 工程的控制关键工程，对牵引变压器进行注油是变压器安装中一个关键工序。笔者总结自己 多年的施工经验，介绍了牵引变压器及其滤油设备，并详细介绍了进行220kV单相牵引变压 器真空注油方法步骤。 【关键词】 牵引变压器 变压器油 真空注油 1 22ol【V单相牵引变压器概述 长期以来在铁路牵引供电系统中，牵引变电所进线电源大多采用 l10kV电压等级，但电压等 级为220kV的电力系统，由于其稳定性好，安全系数高，抗不平衡度强，逐渐被铁路供电系统优先 采用。 牵引变压器是按铁路牵引供电系统的特殊要求设计和生产的。常见的国内牵引变压器有五 种：单相牵引变压器(采用V／、厂接线)，三相双绕组变压器(采用YN，dll接线)，三相三绕组变压器 (采用YN，dll，dl接线)，三相／二相斯科特变压器及三相平衡变压器。胶济线牵引变电工程采用 220kV单相牵引变压器(采用V／、厂接线)。 2 真空注油 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 及设备 2．1 注油规范 220kV变压器由于质量过大，一般不能带油运输，因此要充人氮气，使器身不与空气接触，避免 绝缘受潮。按照牵引供电施工规范要求，110kV以上的变压器宜采用真空注油，为确保变压器能正 常工作运行，220kV及以上变压器必须进行真空注油。 真空注油即是在对变压器进行抽真空的同时进行注油作业，并采用真空滤油方式进行驱除潮 气；而真空滤油就是通常所说的真空雾化，其工作过程首先是将绝缘油加热到 50℃左右，使油温高 于(或接近)真空状态下水的汽化温度并将油雾化。油雾细粒中的水分在进入真空罐前排出，从而 除去混入油中的水分和气体。 2．2 真空注油设备简介 一 套完全的真空注油设备包括三大组件：专用发电机、真空滤油机组、抽真空机组。 专用发电机一般为三相柴油发电机，要求可靠性能高，能适合长时间无故障运行，输出功率可 根据真空滤油机组及发电机功率匹配，一般应在90～l20kw之间；由于牵引变电 工程施工 建筑工程施工承包1园林工程施工准备消防工程安全技术交底水电安装文明施工建筑工程施工成本控制 现场作 业条件较差，因此发电机还应适合野外作业及搬运。 真空滤油机组一般分为户外形和户内型，户外型易于现场施工作业。按真空滤油机真空处理 的能力又分为单级式和双级式。双级真空滤油机采用两级罗茨增压泵，从而使真空系统内形成高 真空区和低真空区，其中高真空区达到极限真空度，再在一定的温度条件下，达到真空分离的最佳 效果。真空滤油机整套系统包括注油单元、回油单元、真空过滤单元、加热单元及仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 监视系统等 五个主要部分。本公司采用的是自贡真空滤油机总厂产ZJA6BF型双级户外高真空滤油机组，已 维普资讯 http://www.cqvip.com 220kV单相牵引变压器真空注油方法 经过多个工程的使用，性能基本能满足要求，并在胶济线承担多个牵引变电所的真空注油作业，主 要的技术参数为：公称流量：60001／h；总功率：82．79kW；工作真空度：≤133Pa；整体重量：3000kg； 极限真空度：≤7Pa；工作温度：30～50℃；工作压力：<0．5MPa；主要外型尺寸：3500×2300×2200 (长×宽×高)；进油管径DN80；出油管径DN80；电源380V，50Hz。该台设备具有精滤功能。 ● 3 变压器油概况 变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能，其成份是很复杂的，主要是由环烷烃、烷烃和芳 香烃构成。变压器油起两个作用：一个作用是在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘 介质，保护变压器的内部绝缘，不使潮湿空气和水分直接侵入；另外作为介质，通过循环使设备运行 中内部产生的热量散发出来或熄灭电弧，保证变压器的额定容量和油断路器的开断容量。变压器 油按低温性能分为10号、25号和45号三个牌号。最低气温高于一10℃的地区用 10号变压器油， 最低气温低于一10℃、高于一25℃的地区用25号变压器油，最低温度低于一25℃高于一45℃的地 区用45号变压器油，凝点低的油可代替凝点高的油，反之则不行。 4 真空注油的方法 以我公司承担的胶济线电气化工程单相牵引变压器进行真空滤油为例。该变压器容量为 40MVA，电压等级为220／27．5l 等级，总重量约69t，由西门子克罗地亚工厂生产，变压器为充氮 运输，变压器油为新疆克拉玛伊产45号变压器油，由西门子济南变压器公司供应，油约重26t。 4．1 机械、设备配置 机械、设备配置见表 1。 表 1 机 械 设 备 配 置 序号 名 称 规格型号 单位 数量 序号 名 称 规格型号 单位 数量 1 发电机 120kW 厶 l 6 力矩扳手 ≥150N·M 把 2 口 2 真空滤油机 A6BF 厶 l 7 万用表 DNT80 只 1 口 3 抽真空机组 A一150 台 1 8 温湿度计 只 1 4 油试验器 UJ——1／80 台 1 9 灭火器 个 3 5 遮雨棚 个 3 10 照明灯具 200W 只 2 4．2 材料配置 材料配置见表2。 表 2 材 料 配 置 序号 名 称 规 格 型号 单位 数量 序号 名 称 规 格 型 号 单位 数量 1 电力电缆 W 一3×25+1×16 米 适量 6 耐油塑料管 Go 米 适量 2 电力电缆 W 一3×6十1×4 米 适量 7 毛巾 张 15 3 接地电缆 铜辫线25ram2 米 适量 8 各类接头 自制 个 2 4 柴油 升 1000 9 干电池 块 10 5 真空油 1号或2号 升 1O 10 密封脂 kg l 4．3 人员配置 一 般配置可为：现场施工负责人及技术负责人各 1人，值班作业人员9人，试验人员2人。 维普资讯 http://www.cqvip.com 工 程 科 技 2006年第 1期 85 4．4 注油方法及步骤 ． 总结以往的经验，加工变压器主体、变压器油容器与抽真空机组及真空滤油机组相连的各种阀 门，注意当采用钢管时，一定要避免钢管面出现砂眼；布置真空滤油机组，发电机及抽真空机组，由 于大功率发电机的噪声较大，为了对真空滤油作业进行密切的监控，发电机应与真空滤油机组及抽 真空机组距离较远一些为好，一般应相距50米以上；搭建防雨遮阳棚，防止气候的突然变化，这非 常重要；备齐各种消耗材料，包括柴油及真空油；加装真空滤油机及真空抽气机组冷却水、真空油。 真空注油作业一般分为四步进行：抽真空排氮作业、真空注油作业、真空滤油作业、变压器油试 验。 4．4．1 抽真空排氮作业 (1)连接储油柜至真空泵间的抽真空管路。 由于抽真空管路上端直接连接在储油柜顶部的 真空阀门上，因此在安装后要将管路固定牢靠， 不得使阀门承受预应力，以防损坏。连接时，真 空管道与阀门的连接处应涂抹密封脂。 (2)连接发电机至真空抽气机组电力线路， 并将真空抽气机组和发电机可靠接地。 (3)检查抽真空系统各管件连接，所有连接 部位应密封完好，连接图见图1。 真空抽气机组 图 1 牵引变压器抽真空排氮连接示意 (4)关闭图中阀门2、阀门3，打开阀门1。 (5)启动发电机，对抽真空机组供电。 (6)启动抽真空机组循环水泵，对发电机及真空抽气机组进行试运行，并对抽气管道及抽真空 系统本身进行抽真空。一般情况下在连续1小时左右，真空度应能达到 lO~20Pa，若真空度不能 小于50Pa，则抽气管道或真空系统本身有泄漏现象，应进行处理。 (7)关闭阀门1，观察真空计指示，应无大的变化，在较长时问内，真空度一般不小于 lOOPa，否 则抽气管道或真空系统本身有泄漏现象，进行处理。 (8)打开阀门2、阀门3及散热片阀门进行抽真空排氮作业。 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 抽真空开始时间，监视真空 度上升速率，每一小时记录一次。 (9)当真空度达到一定的数值时，应进行保压一定时间，保压时抽真空机组应继续运行。保压 前的真空度及保压时间各变压器要求各异，应遵循变压器安装手册进行。该台西门子变压器保压 时的真空度为 lOOPa，保压时间为36小时。从开始抽真空到保压时，该台变压器约进行了12小时 左右的抽真空作业，保压后的真空度能达到13Pa左右。 (10)保压进行36小时后，关闭阀门1，停止真空泵运转。30分钟后，记录真空计读数，与停机 前的真空度比较，其下降值即是该变压器的泄漏率。一般情况下，若泄漏率不大于 130Pa，即认为 合格。可以进行下步作业。 4．4．2 真空注油作业 (1)真空泄漏率合格后，连接变压器、真空滤油机、变压油容器、发电机之间的输油管道及电力 线路，并将各设备可靠接地，连接图见图2。 (2)开启阀门1，启动抽真空系统，连续抽真空l2小时，并每小时做一次真空记录。 (3)发电机向真空滤油机组供电，启动真空滤油机组循环水泵，对真空滤油机进行试运行。 (4)打开储油罐下部的出油阀门9，启动真空滤油机组真空泵，当真空罐内负压达到lOOkPa左 右，打开真空滤油机组进油阀门7，绝缘油在大气的压力下进入真空罐，罐内油位达到一定高度后， 启动排油泵。对变压器主体进行注油作业。 维普资讯 http://www.cqvip.com 220kV单相牵引变压器真空注油方法 (5)注油时，通过投入加热器 组数及控制真空滤油机组进出油 阀门来控制注油温度，注油速率一 般应控制在3~4t／h为宜。在进行 真空注油时，密切监视变压器油温 度，及真空度压力，作好相关记录。 (6)注油过程中，应严密监视 变压器油位，一般国内注油量为油 位计的 30％为宜。注油量达到要 求时，停止注油，关闭注油阀门，继 续抽真空作业。 图2 牵引变压器真空注油连接示意 (7)15分钟后，关闭抽真空阀门2，阀门3，停止真空泵运转，换接氮气瓶及相关管路。开启阀 f-i 6，将油枕隔膜缓缓充人氮气，破坏原真空状态。 (8)氮气充人，储油柜内的油面将下降，当油位下降到一定位置时，停止充氮，打开注油阀门， 再次注油。重复几次，将隔膜袋内压力至大气压力，并将变压器油位至高出正常油位 10％左右。 (9)打开变压器身的放气塞，排出残留在器身内部的空气，然后关闭各放气塞。 (10)关闭真空滤油机组。 4．4．3 真空滤油作业 (1)将输油管道按图3所示连接。 (2)打开变压器下部的出油阀f-I 4，进油阀门 5，启动真空滤油机组真空泵，当真空罐内负压达到 1o0kPa左右，打开真空滤油机组进油阀门7，开启 出油阀门8，绝缘油在大气的压力下进入真空罐，罐 内油位达到一定高度后，启动排油泵。滤油机组进 入负荷运行状态。 图3 牵引变电器真空滤油连接示意 (3)通过投入加热器及控制真空滤油机组进出油阀门来控制注油温度。变压器油温度应控制 在50～55℃为宜，速率一般控制在3～4t／h为宜。 ’ (4)为避免人力、财力的浪费，变压器油每经过两个循环就进行一次耐压强度的检查。该台西 门子变压器在实际作业时，共进行了4次滤油循环作业。 (5)在停机时，应提前5分钟切除加热器，使其本体温度下降，然后关闭储油罐的出油阀门。 待输油管的变压器油抽尽后，关闭出油阀，停止作业，拆除相应设备。 4．4．4 变压器油试验 (1)变压器安装注油后，应进行密封检查，其目的主要是考核油箱及附件的密封性能，一般可 用30~40kPa的氮气压力，从油枕呼吸器经减压阀通人维持24小时，检查变压器本体及其附件应 无渗漏油现象。 (2)变压器注油后，应有一定的静止时间。按运行规程要求变压器在投运前静止时间不应少 于以下规定：llOkV及以下为24小时；220kV及以下为48小时。静止后即可做油样分析试验。油 样分析试验，主要项目有：溶解气体的色谱分析。变压器油介质损耗试验，变压器油微水含量测量， 变压器油中气体含量测量。 (3)在变压器油处理过程中，为确定其绝缘性能，都要对绝缘油的击穿电压进行测定试验。以 通常使用的 IJJ系列绝缘油击穿试验器为例，其操作步骤如下： ① 用厚度为2．5mm的塞尺或专用样板检查油杯电极的间距。把电极和油杯用变压器油擦拭 维普资讯 http://www.cqvip.com 工 程 科 技 2006年第 1期 干净后，放入烘箱内干燥。 ② 打开变压器取油阀将出油口冲洗干净，然后再用油杯取样。取样时不得有气泡。油面高度 应满足试验要求。 ③ 将升压器调回零位，打开观察窗把油杯放入试验器内，静止lOmin，以消除油内气泡。 ④ 按下启动按钮，以每秒约3kV的速度升高电压，直至击穿跳闸为止。此时应立即停止升高 电压，按下测量按钮读取击穿电压值，并作好记录。 ⑤ 把升压把手手动调回零位，用干净的胶木棍或塑料拨除电极问的游离碳。静置 5 min后重 复上述试验，共进行6次。 ⑥ 取后5次试验的击穿电压进行比较，如5次的击穿值之差不超过25％，则取平均值作为试 验得到的标准值。如超过25％，则需重新取样进行测试。 4．5 真空滤油的注意事项 (1)在进行真空滤油作业前，牵引变压器主体就位完毕及附件已安装完毕，但呼吸器应未安 装，变压器油已到达。对氮气压力表计进行检查，变压器内部压力如与出厂值有较大变化，则应立 即汇报设备生产对变压器进行处理，一般变压器内部压力为O．03MPa左右；对变压器外观进行检 查，特别是观察相关阀门是否已变形；对运输变压器油的容器进行检查，核对压力表压力及油位计 油位。 (2)在大风、大雨天气不宜进行真空注油作业，并作好气候变化的紧急处理预案。 (3)在真空滤油机组及输油管道进行使用之前，应仔细用变压器油进行清洗，并使用变压器油 将输油管道内空气排出，以避免把空气中的潮气及湿气带入变压器本体内。 (4)初次启动发电机组及真空滤油机组前，必须检查其接地线是否完整，连接是否可靠。由于 滤油机的总功率大于50kW，为确保使用安全，建议将其接地线连接于变电所内的接地网系统上， 以减少滤油机故障时与大地问出现的电位差，危及人身安全。 (5)在对变压器主体进行抽真空排氮处理时，应注意值班人员的人身安全，由于抽气机组要排 出本体内大量的氮气，不要靠近抽气机组的出气口，在有条件时，抽真空机组的出气管道要足够长。 (6)在抽真空排氮作业的初始阶段，由于真空压力值太大，不宜投入二级罗茨泵，否则罗茨泵 运行时会出现过负荷现象。但真空压力达到3kPa以下时，可投入二级罗茨泵。 (7)在进行真空注油或真空滤油作业时，应控制变压器注油及滤油时的温度，油温的提高虽然 有助于水分的驱除，但同时也加速了油的老化过程，因此要求温度不应超过60℃，如超过时，应切 除部分及全部加热器，使油在循环过程中自然降温。 (8)在进行真空注油或真空滤油的初始阶段，由于滞留在输油管道、初滤器、加热器内的空气 随着油流一同进入真空罐，降低了罐内的真空度，使油面漂浮大量泡沫影响正常作业。为此，在遇 有上述情况时应立即停掉加热器并关闭进油阀，然后打开真空罐的充气阀，破坏罐内真空状态使泡 沫消失，再重新开始作业。但在注油的正常运行时，不宜打开真空罐的充气阀，否则空气中的潮气 及水分会进入真空罐内。 (9)在进行真空注油过程中，应严密监视变压器油位，否则油位过高会发生抽真空机组将变压 器油抽入真空机组内的严重事件。在有条件时，应配置辅助油位计，如银川变压器厂生产的变压器 在本体上专门配置了真空注油时的油位计接口。 (1O)油试验器的接地线必须可靠，油的耐压强度试验应按照国家有关的试验标准及规范进 行。 维普资讯 http://www.cqvip.com