變壓器油負壓轉移方法研究

劉寧，鄭強，胡東，郝紅艷

（1.國網山東省電力公司青島供電公司，山東青島266061；2.華能山東石島灣核電有限公司，山東榮成264312）

變壓器油負壓轉移方法研究

劉寧1，鄭強1，胡東1，郝紅艷2

（1.國網山東省電力公司青島供電公司，山東青島266061；2.華能山東石島灣核電有限公司，山東榮成264312）

提供一種主變壓器油負壓轉移方法，通過采用抽真空裝置提供負壓環境以實現主變壓器絕緣油的內部按需轉移，有效解決部分檢修作業中需要大型儲油裝置進行充放油的難題，簡化主變壓器安裝和檢修作業流程，克服作業空間限制，取得良好效果，效益分析表明新方法具有較好的推廣應用價值。

負壓作業；油轉移；控制閥門

0 引言

現階段，安裝主變壓器套管內部引線以及維修更換主變壓器冷卻系統的散熱器和閥門時，仍然習慣利用大型儲油裝置對主變壓器進行排油和回油操作的傳統方式，不僅耗時長而且成本高，已不再滿足主變壓器基建安裝作業和檢修維護的要求［1］。同時，對作業空間要求限制較大，成為封閉式變電站內開展作業難以克服的技術瓶頸。隨著主變壓器真空注油作業技術水平的不斷提高，分體式主變壓器的逐步應用，以及主變壓器整體抽真空耐受能力的提高，主變設備在負壓環境下實現內部油轉移成為一個可行的研究方向［2］。

研究一種能夠實現主變壓器在負壓環境下內部油轉移的方法，一方面，通過真空泵、分離罐等抽真空裝置為主變壓器提供負壓環境；另一方面，通過抽真空連接管路控制閥門以及主變自身蝶閥的配合調節實現相應的油轉移需要。在新主變壓器套管內部引線安裝過程中，將本體油部分轉移到冷卻系統的散熱器中，從而使本體油位下降至預定位置，便于套管內部引線的直接安裝，縮短充放油時間，簡化作業流程；在主變壓器冷卻系統的散熱器及閥門檢修更換處理過程中，可以通過對主變壓器本體抽真空作業、控制閥門調節以及蝶閥開閉將待更換散熱器中的油全部轉移至主變壓器本體及儲油柜中，進而使散熱器處于無油狀態，實現在短時間內對該散熱器或閥門的更換，避免了利用大型儲油罐充放油的復雜操作［3］。油轉移方法的應用研究能夠突破傳統作業方法在空間和時間上的諸多弊端，避免了外部大型儲油裝置引用造成的油品二次污染。

1 傳統外儲充放油作業方法

1.1 套管內部引線安裝及缺陷處理

采用外儲油柜充放絕緣油方法進行新主變壓器套管內部引線安裝或引線缺陷處理時，其實現原理圖如圖1所示。主要作業流程為：關閉蝶閥①、②，通過打開本體底部閥門②將本體油排出；打開閥門①，通過濾油機將絕緣油暫存到外儲油柜中；當本體油位下降至入孔法蘭下端部時，依次關閉閥門②，濾油機和閥門①；待內部引線安裝或缺陷處理完畢，依此打開閥門②，濾油機和閥門①，將油從油柜返回至主變壓器本體；打開蝶閥①、②，完成全部作業流程。

圖1 安裝套管內部引線或處理缺陷原理

1.2 更換冷卻系統散熱器及閥門

采用外儲油柜充放絕緣油方法對主變壓器冷卻系統的散熱器及閥門進行更換處理，其實現原理簡圖如圖2所示。操作流程：打開散熱器頂部排氣閥，通過散熱器底部排油閥、濾油機和閥門將散熱器中油暫時排出儲存在油柜中；待檢修作業完畢后將絕緣油通過濾油機注到散熱器中，關閉散熱器上端部排氣閥和下部排油閥，完成全部作業流程。

圖2 更換主變冷卻系統散熱器及閥門原理

1.3 外儲充放油方法特點

這種通過油柜充油、排油的傳統作業方式原理簡單，技術要求相對低，在主變壓器安裝檢修過程中一直被沿用至今，但這種方法不適用于作業空間狹小的封閉式變電站（地下、半地下變電站）內的主變壓器。即便滿足作業空間要求，整項工作所需要投入的運輸、起重等作業環節也將消耗大量的人力物力，延長作業時間的同時也給變電站現場安全風險管控帶來很大挑戰，已經逐漸不適應當前檢修作業對于安全保障和降本增效的客觀要求。

2 負壓下油內部轉移方法

2.1 套管內部引線安裝

與傳統本體充放絕緣油作業方法不同，采用負壓作業抽真空裝置［4］（包括真空泵、分離罐、控制閥門）實現主變壓器絕緣油內部轉移的結構原理圖如圖3所示。操作主要流程：1）關閉蝶閥，打開閥門，通過連接分離罐的真空泵在散熱器上端部抽真空形成負壓將本體中的絕緣油部分轉移至散熱器中，使本體油位降至合理位置，以便于引線安裝或缺陷處理。2）安裝或檢修作業結束后，關閉真空泵、閥門，解除負壓，使絕緣油通過閥自然回流至本體中即可，最后打開蝶閥，完成全部作業流程。

圖3 負壓本體油轉移原理

2.2 更換散熱器及閥門

如圖4所示，通過負壓作業油轉移方法實現絕緣油轉移的主要流程是：1）關閉蝶閥，通過連接分離罐的真空泵從儲油柜上端排油閥門處抽真空形成負壓環境，將散熱器中的絕緣油轉移至本體和儲油柜中［5］。2）主變冷卻系統的散熱器及閥門更換作業結束后，關閉真空泵、閥門，此時解除負壓，打開蝶閥，使絕緣油通過蝶閥自然回流至散熱器中即可，完成全部作業流程。

2.3 負壓下油內部轉移方法特點

該方法通過與主變設備良好連接和匹配的抽真空裝置進行負壓作業，實現真空環境下絕緣油的空間轉移，避免了利用大型儲油罐充放油的復雜操作和變壓器油的二次污染，增強了主變檢修維護靈活性，簡化了作業流程，從而降低對人員、物資及作業空間要求，在提高安全保障的同時起到了降本增效的作用。

圖4 負壓散熱器絕緣油轉移原理

3 效益分析

3.1 直接經濟效益分析

自2013年10月國網山東省電力公司青島供電公司變壓器負壓作業抽真空裝置驗收投運以來，油轉移作業方式已成功應用在官路2號主變壓器、西林2號主變壓器、富源3號變壓器等13臺主變壓器安裝和潛油泵更換等作業現場之中，有效地保證了主變壓器基建安裝、檢修維護作業的高質量順利開展，大大簡化了作業流程，起到了降本增效的良好效果。

減輕勞動強度、縮短計算時間、減少單位工作量下的勞動力投入。如每臺次平均節省3個工作日，則節省人工成本費：80元×3天×5人＝1 200元。

減少油柜的借用和運輸車輛及吊車的使用成本。如每臺主變壓器平均使用油柜3天費用，油柜租用每天1 000元、運輸車輛每次平均800元、吊車使用每次1 500元，則節省費用：1 000元×3+800元×2+ 1 500元×2＝7 600元。

節支總額累計：（1 200元+7 600元）×12=105 600元；油轉移方法的應用研究獲得兩項實用新型專利的授權。

3.2 間接效益分析

變壓器油負壓轉移方法及其配套裝置投入應用以來，主變壓器內部絕緣油可以不再經過放出到油柜中，而是采用負壓作業的方式進行內部轉移，克服了部分變電站作業空間狹小的不利束縛，縮短了總體檢修及組裝時間，同時提高組裝及維修質量，避免了油品遭受二次污染的可能。

抽真空裝置的研制與投入應用可以避免絕緣油排油、回油過程中可能產生的絕緣油污染或絕緣油損失，保護作業人員的同時杜絕了環境污染。

4 結語

變壓器負壓下油轉移方法通過制造負壓環境使主變壓器內部絕緣油按需轉移，解決了主變壓器套管內部引線安裝及主變冷卻系統檢修等檢修工作需要大型儲油裝置進行充放油的問題，簡化了主變壓器安裝與檢修作業流程，降低作業空間限制的同時起到了降本增效的良好效果，效益分析表明該方法具有很高的推廣應用價值。

［1］DL／T 573—2010電力變壓器檢修導則［S］.

［2］陳濟，劉鴻斌，劉連睿，等.對變壓器抽真空及注油方法的改進［J］.華北電力技術，2009（12）：31－33.

［3］GB 50148—2010電氣裝置安裝工程、電力變壓器、油浸電抗器、互感器施工及驗收規范質量檢驗評定規程［S］.

［4］薛瑛.110 kV變壓器真空注油［J］.電力建設，1998（5）：52－54.

［5］王彩娟.大型變壓器制造中真空注油工藝改進［J］.科技創新與應用，2013（16）：68.

Negative Pressure Oil Transfer Operation Method of the Transformer

LIU Ning1，ZHENG Qiang1，HU Dong1，HAO Hongyan2
（1.State Grid Qingdao Power Supply Company，Qingdao 266061，China；2.Hua Neng Shandong Shidao Bay Nuclear Power Company，Rongcheng 264312，China）

A negative pressure oil transfer operation method for main transformers is described，which provides a negative pressure by vacuum pumping devices to achieve transfer of insulating oil of the main transformer.The problem of charging and discharging oil by large storage device is solved，and the installation and maintenance process of the main transformer is simplified effectively.Good effect of cost reduction is obtained and working space limitation bound with this method is overcome. Benefit analysis shows that the new method deserves to be popularized and applied.

negative pressure operation；oil transfer；control valve

TM407

B

1007－9904（2015）03－0057－03

2014－10－30

劉寧（1983），男，工程師，從事變壓器狀態檢修方面研究工作；

鄭強（1970），男，高級技師，從事變壓器檢修維護工作。