ABB變壓器安裝工藝課件

變壓器安裝工藝及安裝過程控制

安裝前的背景知識變壓器的基本外部結構1:按散熱器佈置方式：

-集中散熱結構

-半集中散熱結構

-集油管壁掛式結構

-直接壁掛結構2:按套管出線方式：

-架空線結構

-電纜出線結構

3:儲油櫃結構集中散熱結構散熱器與油箱完全分離式結構散熱器組通過管路同變壓器相連散熱器組具有獨立支撐變壓器外形設計結構半集中散熱結構油箱平頂結構散熱器與油箱為半分離式結構散熱器組與本體的聯(lián)管加裝波紋管散熱器組具有獨立支撐變壓器外形設計結構壁掛集油管結構首先，在油箱壁上安裝好集油管。優(yōu)點：對於自冷容量較大的變壓器，散熱器較容易佈置。變壓器外形設計結構壁掛集油管結構再將散熱器安裝到集油管框架結構上。優(yōu)點：1.由於框架結構空間較大，散熱器容易安裝。2.散熱器與變壓器相對高度易於調(diào)節(jié)，散熱效果較好。變壓器外形設計結構直接壁掛結構散熱器直接掛箱壁結構。散熱效果比較理想油管材料為不銹鋼管變壓器外形設計結構架空線式變壓器結構主要用於戶外，安裝維護比較方便。變壓器外形設計結構電纜出線式變壓器結構可以直接用電纜端子出線；也可以與GIS直接相連。主要用於城區(qū)、戶內(nèi)安裝的變壓器。變壓器外形設計結構變壓器外形設計結構儲油櫃支撐：框架式；膠囊具有高強度,使用壽命比變壓器長；油枕放置於短軸側,便於檢查氣體繼電器；膠囊已在ABB經(jīng)過洩漏試驗；油位指示計已調(diào)整好；油枕可承受負壓15Pa。油箱與儲油櫃的主聯(lián)管升高坡度為1.5度。油枕安裝前的背景知識變壓器運輸?shù)幕局R變壓器運輸變壓器80噸以下建議：一般帶油運輸，並在油箱內(nèi)油面以上空間充以乾燥空氣；變壓器80噸及以上，建議：不帶變壓器油並充以乾燥氣體(空氣或者氮氣)，以保持器身和絕緣的乾燥；充氣運輸?shù)淖儔浩?，油箱?nèi)保持正壓，其壓力為0.01~0.03Mpa；變壓器運輸之前，對於變壓器運輸方式改變和在用戶平臺卸載的對比性試驗必須先做。這些試驗和檢查必須包括以下內(nèi)容：·

鐵芯對地的絕緣電阻(搖表)·

如果可能，要進行運輸中油的含水量(ppm)和電氣強度(kV)試驗·

如果可能，檢查壓力錶的讀數(shù)

對於充乾燥氣體進行運輸?shù)淖儔浩?，監(jiān)視表計的真空/壓力和溫度是必需的，它需要在運輸過程中進行經(jīng)常性的檢查。滲漏將會危及變壓器線圈和絕緣的安全。壓力和溫度值必須進行記錄，並且與出廠時的值進行比較。對於充以正壓進行運輸?shù)淖儔浩?，在環(huán)境溫度比出廠時低得多的時候，表計讀數(shù)會出現(xiàn)負值。最壞的情況是表計讀數(shù)為零，這種情況也許就意味著出現(xiàn)了滲漏。在零壓力或壓力/溫度的關係與出廠時有衝突時，必須進行露點測試。露點測試的氣體水份含量要與出廠的檢查值進行比較。變壓器運輸

此類變壓器在運輸時不帶油，並已將所有零部件拆掉。變壓器油箱內(nèi)充以正壓的乾燥氣體。變壓器在運輸和儲存期間，其密封性能保持完好也很重要。氣體壓力需要進行定期的監(jiān)視。說明書和記錄表附在運輸手冊內(nèi)。1.

壓力錶和充氣閥壓力錶和充氣閥安裝在變壓器側面或頂部的的一個帶有開口的防護蓋下麵，也可用透明的防護蓋以便監(jiān)視；或者使用不銹鋼蓋子。如果是後一種情況，則應在每一次檢查後重新密封。壓力錶的讀數(shù)範圍為0~60kPa。充氣裝置的出口用直徑為5~8mm的內(nèi)螺紋與軟管相連。2.

壓力限制

出廠時，變壓器油箱內(nèi)的氣壓為20kPa(在20℃)，這個壓力將隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化(如下圖所示)，即使在?25℃時仍有一定的正壓力，在比較暖和的氣候下壓力大約為30kPa.

變壓器運輸

圖1不同環(huán)境溫度下的對應壓力

如果檢查之後發(fā)現(xiàn)壓力完全消失，那說明在某個地方有明顯的洩漏。有時有可能出現(xiàn)負壓力(比如由於溫度的突然下降)，這時有可能潮氣已經(jīng)進入油箱。壓力完全消失，必須立即進行彙報並採取進一步的措施。如果壓力錶的指示沒有完全消失，但是已經(jīng)低於5kPa，那麼，必須將壓力補到20kPa.-40°C(注入的乾燥空氣的露點必須保證低於?40℃。充氣前，應將使用的管子用氣體吹幹淨。)3.

儲存時的監(jiān)視

當變壓器需要儲存一定的時間，應每週對壓力進行檢查、記錄和補充。在每次檢查、補充壓力後，注意必須關掉閥門。變壓器運輸1

範圍

本手冊旨在對變壓器安裝過程中，保證其品質(zhì)及可靠性提供幫助。這些資料不可能完全涉及到大型變壓器現(xiàn)場安裝時的所有操作。具備良好安裝條件，在有秩序、潔淨和人身安全預防措施，遵守常規(guī)和當?shù)胤ㄒ?guī)的情況下，稱職負責的現(xiàn)場指導及工作人員能實現(xiàn)有效的工作。在以下正文中的加黑部分的一些特定的程式及預防措施是針對ABB變壓器或者是有著決定性的重要作用。2

安全標誌

安全記號旨在警告某些可能的人身傷亡或財產(chǎn)損失，它們被插入手冊正文中重要的地方。安全記號冠以一個如下三種加黑冒險標誌之一的標題：(1)危險-直接會導致嚴重的人身傷亡或財產(chǎn)損失。(2)警告-可能導致嚴重人身傷亡或財產(chǎn)損失的冒險或不安全行為。(3)注意-可能導致輕微人身傷害或財產(chǎn)損失的冒險或不安全行為。變壓器安裝工藝3

概述

變壓器內(nèi)部部件必須保證不受污染和乾燥，以免影響變壓器的安裝運行。這些在變壓器製造和運輸?shù)囊?guī)則在安裝時也必須遵守。在嚴寒的氣候或可能引起變壓器內(nèi)部表面結露、外部環(huán)境條件不具備的情況不應打開變壓器。在變壓器正常安裝過程中，應最好避免人或工具進入變壓器油箱內(nèi)。

嚴禁穿著贓或濕的衣服進入變壓器。應穿乾淨的布鞋或腈橡膠鞋。

帶入變壓器的所有工具、設備及材料應列出，以便出來時檢查、核對。工具必須具有堅硬的表面以防止使用時碎裂，而且表面不能有油漆或電鍍層類的物質(zhì)。將工具表面擦亮或使其發(fā)黑是最好不過的。為防止在使用時意外脫落，所有工具的可卸部分必須雙面鉚合，而可動部分必須打樁擋住或者將螺紋末端焊牢。錘子、螺絲刀之類的工具必須有一個端部，手柄最好是塑膠或玻璃鋼澆鑄成的。如果手柄是木制的，必須用木頭或塑膠楔夾住。工具上的銘牌或標籤必須去掉。如果需用銘牌以區(qū)別，則必須使用非金屬的，或用絕緣膠帶把銘牌纏好。當變壓器打開時，如果不清除口袋所有物品，檢查鬆散的東西，並取下手表、項鏈等其他物飾，決不允許進入變壓器。打開變壓器進入裏面操作時，必須用乾燥空氣來通風換氣。所用乾燥空氣的露點必須低於-40℃，並且足夠維持油箱內(nèi)操作人員的空氣流通。

嚴禁使用氮氣或其他氣體取代乾燥空氣進行通風！

在安裝時，腈類墊圈應被更換。新墊圈在零配件中提供。分接開關觀察窗的啞鈴墊圈可重複使用，重新密閉觀察窗時它可被壓縮到5/16"(8mm)。變壓器外殼應在開始安裝前接地。

4

準備工作變壓器應放於水準基礎上。如果基礎不平須重新校正。變壓器箱底應由變壓器基礎圖中的底座或墩支撐，詳情見變壓器外形圖。使用基礎是為了使變壓器有良好的散熱條件。5

外部裝配首先，按裝箱清單驗收單獨運輸?shù)牟考为氝\輸?shù)牟考ǔＪ翘坠?，升高座、冷卻設備，儲油櫃及支架，壓力釋放閥等。變壓器大小不同，這些附件的數(shù)量也就不一樣。其次，將相關儀錶送檢。5.1

散熱器、冷卻器及油泵

在裝配單獨運輸?shù)纳崞鳌⒗鋮s器、油泵及管道等之前，應徹底檢查這些部件有無可能進入油路的水分、異物等。在設備溫度低於環(huán)境溫度時，不要打開這些設備，以免引起該設備內(nèi)部結露。散熱器或冷卻器應在拆開它們的同一天安裝完畢。禁止使冷卻設備在開箱檢查後暴露在外。安裝管道的詳細說明見外部裝配或外形圖。安裝散熱器，冷卻器，泵時應更換新的密封墊。5.2

有載分接開關如果有載開關在運輸時使用了臨時運輸支架(運輸支架見內(nèi)部裝配圖)。在開關投入運行前，必須拆除運輸支架。

注意除非氣壓為零，否則不能打開任何蓋板或零件。如果未減壓，有可能使部件被沖出損壞。通常利用閥門慢慢地對內(nèi)部減壓。在吊裝分接開關前，請閱讀相應開關的使用說明。該說明書包括在變壓器的使用說明書中，按說明書中提示進行安裝操作。6

內(nèi)部裝配

6.1

概述當?shù)跹b變壓器時，應防水分或髒物進入變壓器或變壓器內(nèi)結露。對變壓器進行安裝時，必須遵循本公司制度和當?shù)胤ㄒ?guī)。

警告當變壓器是充氮運輸時，在進入變壓器前必須用乾燥空氣替換氮氣。進入變壓器時，變壓器中氧氣含量至少為19.5%。

排氮時，建議用真空泵抽走所有氮氣，並再用乾燥空氣取代真空。

小心確定變壓器內(nèi)部氣壓為零，才能打開人孔蓋。移走觀察孔蓋，打開變壓器，一次只打開一個觀察孔蓋為好。並要求在打開處蓋上乾淨的塑膠布或防水帆布。使用空氣管之前，用乾燥的空氣清潔軟管，以防水分和髒東西混在裏面。在變壓器油箱內(nèi)的工作介面以下連接乾燥空氣輸入裝置。

警告除非變壓器內(nèi)部空氣中氧氣含量超過19.5%，否則不能進入變壓器中或者呼吸變壓器中的氣體。氧氣含量低於19.5%會引起昏迷，受傷或死亡。進入運輸時裝有氣體的變壓器是不安全的。要經(jīng)常檢測氧氣含量。

小心為防止變壓器受污染，只有人孔以及安裝零件的開口可以打開。所用其他開口都必須用乾燥的木板或乾淨的塑膠板蓋上。這樣也可最大限度地減少乾燥空氣流失。在變壓器內(nèi)注入乾燥空氣時，必須保證充足氣量，使氣流不間斷的從變壓器油箱開口處向外流出。

6.2

套管的安裝

大型變壓器在運輸時，必須拆除套管，以滿足運輸條件，避免損壞套管。套管引線由法蘭封板上的臨時運輸支架支撐。如使用此方法，法蘭盤上應做標識。拆除法蘭盤封板或運輸蓋板時必須去掉套管引線與臨時支架間的連接。另一方法是將套管引線綁紮在器身上比較高的地方。小心在去掉蓋板前未解除臨時運輸支架與引線間的連接可能導致引線及相關部件損壞，並需運回工廠修理，重新試驗?，F(xiàn)代的變壓器通常考慮在真空下注油設計，這就是說變壓器油箱是設計成支持全真空的，即叫“耐真空”。

說明：儘管變壓器油箱是耐真空的，仍然有一些特殊的部件需要預防被損壞(如有載分接開關油室與主油箱之間的絕緣桶，冷卻裝置的某些部分，儲油櫃)。查看該部件說明書並注意警告標誌，如有疑問，請與ABB代理聯(lián)繫。注油需要的真空設備也可用於提高變壓器絕緣的乾燥程度，如果變壓器在現(xiàn)場的安裝或在運輸中意外受潮，在交付使用前須再一次進行乾燥處理。這一程式最後部分會提及。1

需要的設備

具有油溫恒溫控制的高真空濾油機。該濾油機必須滿足以下要求：

1）能減少油中含的水分，使微水含量不高於10ppm(在50至80°C時)，並且脫氣後的氣體含量應不超過0.5%(箱頂注油時)，或者不超過0.2%(箱底注油時)。2）濾油機能濾掉5μm以上的微粒。3）

濾油機的注油速度應不低於2000升/小時。4）出油的溫度能達到50-80℃。5）處理後油的電氣強度達到：60kV/2.5mm方法見IEC15660KV/2.5mm方法見GB2536-19906)真空泵有足夠的容量(對於大中型變壓器，250m3/小時或150立方英尺/小時)把油箱抽至殘壓低於0.1kPa(約0.75Torr)；或盡可能達到0.03kPa(約0.2Torr)。7)

真空測量計，其測量範圍應覆蓋0.02

1kPa(0.15

7.5Torr)。如使用水銀真空計，則必須用一個捕汞器以防水銀進入變壓器。8)

與變壓器油箱，濾油機，油罐連接的抗真空耐油軟管，閥和管件，油箱上使用的濾油機閥(見變壓器的外形圖)，9)

連接儀器和注油時指示油位器用透明、抗真空塑膠管。10)油罐(帶乾燥劑呼吸器)。

以下設備在工作時可能需要1)油試驗設備(測量油的電氣強度，檢測注油前油的純度)，清潔、乾燥取樣用的杯或瓶子、軟管和針管。2)

氧氣含量計(驗證油箱內(nèi)空氣不會危及人身安全_可能當?shù)匕踩珬l例有此要求)溫度計3)

露點計，注油前檢查絕緣的乾燥_見下麵4)

由氣瓶或空氣乾燥機內(nèi)供給乾燥空氣釋放真空，乾燥空氣的露點應為-40℃。5)

冷阱(乾燥結束後)用於檢查潮氣的抽出。6)

當在環(huán)境溫度很低時，加油過程需要一些特殊設備(空罐、加熱器)。2

運輸後密封和乾燥的檢查 大型變壓器運輸時，通常把管件和其他附件拆卸下來，油箱內(nèi)充以乾燥空氣，氣壓略高於大氣壓。長途運輸和變壓器到達現(xiàn)場時，應檢查氣體壓力變壓器在運輸時通常是充正壓，但是，如果環(huán)境溫度與出廠時記錄的溫度相比足夠低時，可能會出現(xiàn)負壓狀態(tài)(真空)。最壞的情況是壓力出現(xiàn)零讀數(shù)，這可能是由於洩漏引起的。如果出現(xiàn)溫度/壓力的關係與出廠值發(fā)生衝突時，必須進行露點測試。同時，該事件必須向ABB代表進行彙報。)。

3

露點的測量過多的潮汽對變壓器有著負面的影響，它將導致變壓器的電氣擊穿和故障。當變壓器在製造過程中，變壓器絕緣材料中的水分含量在總裝和試驗之前，已經(jīng)得到了很好的控制，變壓器通過乾燥過程，已經(jīng)將大量的水分從絕緣材料中除去了。這個乾燥程度必須在運輸和總裝時得到很好的保持。

大型變壓器在充乾燥氣體(空氣或者氮氣)進行運輸?shù)?。絕緣中的水分可以通過監(jiān)視所充氣體中的水分來進行檢測。這個氣體中水分含量的測量值稱為露點。通過12?24小時的平衡時間，絕緣中的一些水分會轉(zhuǎn)移到氣體中去。氣體內(nèi)的水分含量與絕緣中的水分含量是有一定比例關係的，它可以用來監(jiān)視變壓器絕緣中的水分。水分含量同時也與溫度相關。如圖1所示，它表示了露點、溫度與絕緣表面水分的百分含量之間的關係。變壓器內(nèi)的濕氣主要進入纖維絕緣介質(zhì)。絕緣材料表面的濕度和變壓器內(nèi)絕緣材料周圍氣體的濕度會達到平衡。測量油箱內(nèi)空氣的露點可知道纖維表面的乾燥程度。它們之間的連系是溫度，所以測量應在變壓器處於一天中氣溫恒定至少12小時，且在取氣樣之前進行。

圖1所示是用露點溫度來表達的，怎樣從油箱內(nèi)氣體的水分含量來判斷絕緣表面的水分含量。低的水分含量相關的是一個低的露點。對於一臺新的變壓器來說，表面水分含量必須低於0.8%。

圖4

注油前的準備根據(jù)經(jīng)驗，變壓器安裝完畢之後要儘快注油。前面講過，對於部分安裝的變壓器，充油或充乾燥氣體貯存都是可以接受的。應該先安裝通油的管道和附件，這樣有利於儘快注油。然後再對器身內(nèi)部

鐵心和繞組

進行浸油保護。即使要求儘快注油，在控制了濕空氣進入變壓器的情況下，並不對變壓器存放有時間限制。由於在長時間存放的第一個星期，使大部分油已從絕緣材料中排出，不會增加真空處理的時間。

5安裝過程中密封的檢查在現(xiàn)場安裝過程中，每一程式必須安裝到位，且每次工作結束後都必須將變壓器密封，並充以壓力略高於大氣壓的乾燥空氣(過夜或者壞天氣)。當工作重新開始時，必須檢查相關溫度下的氣體壓力。檢查變壓器密封，可用滲漏探測儀、肥皂水或閥門上綁紮塑膠袋(由於滲漏的氣體而膨脹)等方法檢漏。用這些方法可以在工作進行過程中成功的檢查出滲漏點。6

帶最後密封試驗的真空處理

在開始注油前，應對包括冷卻設備在內(nèi)的整個變壓器的密封進行最後的檢測和真空處理。

在真空和注油前應先安裝壓力釋放裝置。

儲油櫃不一定耐真空。如果是不耐真空的儲油櫃，則應關上儲油櫃與主油箱之間的的閥，打開儲油櫃的放油閥。

如果儲油櫃與主油箱之間的閥也不能承受真空，則應拆卸此連接點，封閉主油箱的介面。

如果儲油櫃耐真空，在抽真空時，如果已安裝了膠囊或隔膜，應特別注意使膠囊或隔膜兩側保持相同壓力。

冷卻設備的試驗和注油可單獨進行。

說明：有載開關油室的處理按照該開關的特殊說明進行，在抽真空時最好將開關絕緣桶與主油箱連通。

密封實驗程式如下：(1)把真空計與油箱上適當?shù)拈y連接。對於儲油櫃不能抽真空的變壓器，混合物測量計(真空-過壓測量計)應聯(lián)接到箱蓋上盡可能的最高點或氣體繼電器上。這可保證在開啟通往儲油櫃的介面前，完全的真空注油到壓力為零。(2)將真空泵連接到箱頂?shù)拈y或儲油櫃(如果儲油櫃耐真空)。(3)抽真空直到壓力低於0.3kPa(約2.3毫米汞柱)。(4)關閉泵上的閥等一個小時，然後讀出第一個壓力值P1。(5)30分鐘後，讀二個壓力值P2。(6)按銘牌記下油的數(shù)量，用V(m3)表示。(7)最大允許洩露量為20mBar×升/秒。記下P1，P2的差，再乘以油量V。如壓力用kPa表示，油量用ｍ3表示，結果應不高於3.6。(P2-P1)xV<3.6這樣變壓器可以認為是密封好的。30分鐘後再讀一次，以確認結果。(8)密封試驗完成後，真空泵應繼續(xù)抽真空至壓力小於0.13kPa(1Torr)。在真空注油前，真空應按表1要求保持一段時間。(9)如果不能達到要求的真空度，或不能保持，滲漏點必須被查出、處理(見上節(jié))。

表1真空保持時間*溫度低時(器身溫度低於10℃)加熱器身和/或延長真空時間。額定系統(tǒng)電壓（KV）真空處理時間（<0.13KPa）小時*≤691269~32524≥325367

注油前油的處理變壓器油罐、所有的管道、泵油設備、閥門和濾油機必須是專用的，並且必須經(jīng)過非常仔細的沖洗和清潔。原油的處理和設備的低性能都會危及變壓器的運行。變壓器的最後處理過程在環(huán)境溫度很低時會更加困難。在絕緣表面的殘存水分的水汽壓力變得非常低，抽真空達到的乾燥效果會變得很差。將變壓器用防水布遮蓋起來並用熱風吹，以加熱油箱壁，從而達到改善環(huán)境條件。加熱過程必須在抽真空之前完成。8

主油箱的注油最好的辦法是從儲油罐直接通過濾油機注入加熱。8.1

從油箱下部的注油閥注油1)

用一根抗真空的塑膠軟管與頂部和底部的閥連接作油位指示(見圖1)。圖1

從底部注油閥注油在開始注油前，應儘量將連接主油箱與濾油機的油管內(nèi)的空氣清除。連續(xù)抽真空(0.13kPa-1Torr)，油經(jīng)變壓器下部的閥門注入。注油速度必須控制到使真空維持低於0.13kPa(1Torr)。2)

對於無儲油櫃或有抗真空並與主油箱一起抽真空的儲油櫃的變壓器將油注到合適的油位後依靠油位計指示。觀察此時油位計顯示25℃的油位。油位必須與油溫對應進行校正。3)

對於儲油櫃不能抽真空的變壓器，則注油到接近箱蓋的位置後，關閉接真空泵的閥，避免油進入真空泵中。繼續(xù)緩慢注油，觀察混合物測量計，直到壓力接近為零。停止注油，打開通往儲油櫃的閥，關掉儲油櫃的放油閥。對於膠囊式儲油櫃，加壓至7kPa(1psi)，打開儲油櫃上的塞子，注油直到油從兩端的放氣塞流出。關閉放氣塞，同時放掉膠囊內(nèi)的氣體壓力。繼續(xù)注油到正確的油位。4)

升高座和套管放氣。5)

對於全密封設計的油箱，先將油加到要求的油位，然後再對乾燥氣體的空間加壓到規(guī)定的壓力。8.2

有載開關的注油有載分接開關的注油應根據(jù)其說明書，可與主油箱同時進行，或者單獨進行。用軟管將主油箱儲油櫃的放油閥與有載開關儲油櫃的放油閥相連，讓油自動緩慢的流入有載開關儲油櫃。獨立的、箱外式帶絕緣板間壁的有載開關必須和主油箱一同抽真空，因間壁在另一側滿油壓的情況下不允許支持真空。9

變壓器油箱內(nèi)油的迴圈當變壓器油箱連同鐵心和線圈在真空下進行了注油，絕緣系統(tǒng)內(nèi)將不會存在危及擊穿電壓強度的氣泡。為了進一步保證，油箱內(nèi)的變壓器油可以通過濾油機進行迴圈。不管進不進行油迴圈，必須保證變壓器油已經(jīng)完全將絕緣浸透，否則不允許帶電。該等待時間或“靜放時間”必須根據(jù)變壓器內(nèi)最高電壓等級的線圈來定，該浸泡時間見表2。浸油時間包括油迴圈時間。變壓器主油箱的油迴圈如下:1)

變壓器通過上部和下部的濾油閥與濾油機連接成封閉環(huán)形，油迴圈的方向是從濾油機到變壓器頂部，從變壓器底部到濾油機。2)

從濾油機到變壓器的油溫應加到60-80℃。3)

油迴圈應持續(xù)處理，直到通過的油量對應於油箱內(nèi)總油量的兩倍