江苏500kv变电站工程电力变压器双滤油机全密封油处理施工工法

'电力变压器双滤油机全密封油处理施工工法1.前言目前500kV变电所选择的单台变压器容量基本为750—1000MVA，按其发展趋势单台变压器容量可达1500MVA，相应变压器油的用量也随之增加，变压器油过滤和真空注油程序是变压器安装过程的关键程序，提高其工艺水平既是保证油技术参数指标的要求，也是缩短安装工期的要求，所以改进变压器油处理施工方法很有必要。该施工方案主要是将两台滤油机串联使用，合理优化储油罐结构，改进油管控制阀门方式，提高真空滤油机及油管的性能。优化后，绝缘油的处理效率及处理后的油品质量大大提高，减少滤油时间，节省施工成本。2.工法特点2.1处理后的变压器油的各项指标均高于GB50148-2010《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》要求；2.2滤油时间较常规滤油方案大大缩短。2.3两台滤油机串联使用，提高变压器油品质。2.4油罐连接采用单油管，大大减少了连接油管数量，相应的连接头渗油点减少，同时，在滤油和真空注油过程中不需要拆装接头，使连接操作简捷可靠、减少了油渗漏。有利于绿色环保施工。2.5本成果属于施工技术创新，其主要技术创新点为：（1）两台滤油机串联使用，以达到全密封油处理的目的,提高滤油品质，节省滤油时间。（2）在滤油过程中补充高纯氮防止变压器油受潮。（3）在真空滤油机出口采用双向转换阀的操作方式。3.适用范围适用于500kV及以上的大型变压器油处理工作。4.工艺原理该技术采用两台滤油机串联全密封油处理方案，具体实施方案如下：变压器油运输到现场后，应做油样试验。4.1抽油入罐：变压器油运送到现场后，通过厂方提供的运输油罐——真空滤油机1（压力式滤油机）——过渡油罐——真空滤油机2——―13― 油罐的工作流程实现。采用压力式滤油机的目的是避免原始油的杂质对真空滤油机的滤芯产生损坏（更换滤芯不仅成本高而且有可能损坏真空滤油机的密封）。两台滤油机串联使用，因两台滤油机的出口压力不一定相同，故在真空滤油机1（压力式滤油机）与真空滤油机2之间加装一个6kL的过渡油罐，在绝缘油处理过程中起缓冲作用。4.2油处理：假设对1#油罐中的油进行处理，可以通过1#油罐——真空滤油机2——空油罐，再由空油罐——真空滤油机2——1#油罐流程进行，往复循环，直至该油罐中的油满足要求为止。4.3注油：注油应在合格后的总油量达到需要时开始进行。可通过油罐——真空滤油机2——过渡油罐——真空滤油机1——变压器的工作流程完成。4.4热油循环：热油循环的工作流程为变压器——真空滤油机1——变压器，反复循环，至符合规范要求止。4.4：双滤油机串联全密封油处理原理图5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程绝缘油进场送检→抽油入罐→真空注油→热油循环5.2操作要点5.2.1每批次油运输到现场后结果应符合GB2536《变压器油》新油标准。―13― 5.2.2如果能确认变压器油内无杂质，可以直接用2台真空滤油机串联的方式向储油罐注油，过渡油罐在滤油过程中起缓冲作用，应有专人监视油位，以2/3油位为佳，可以用真空滤油机1和真空滤油机2的流量进行控制。通过运输罐装油——真空滤油机1（压力式滤油机）——过渡油罐——真空滤油机2——储油罐直至达到单台变压器要求的油量，进行运输罐装油至现场储油罐的粗过滤。经试验证明进入储油罐后的油取样试验基本能满足产品所要求的标准（标准间隙油耐压＞50kV，微水含量＜15ppm，90℃tgδ＜0.5%）。图5.2.2储油罐注油示意图5.2.3储油罐中绝缘油处理，为缩短储油罐中绝缘油的处理时间，宜采用空油罐和储油罐之间翻转的全过滤方式进行滤油。常规安装方法基本上是采用自身循环稀释过滤法进行变压器油过滤，滤油时间为3倍储油罐油量/滤油机每小时滤油量。采用储油罐——真空滤油机2——空油罐——真空滤油机2——储油罐的全过滤方式，滤油时间为2倍储油罐油量/滤油机每小时滤油量，经试验证明两种方式处理后的油样试验技术指标相差不大（标准间隙油耐压＞60kV，微水含量＜10ppm，90℃tgδ＜0.5%），从试验结果可以看出全过滤油处理方式比常规油处理方式节约了大量的时间和滤油成本。―13― 图5.2.3全过滤方式滤油示意图5.2.4真空注油，变压器真空注油同样可以采用两台滤油机串联方式进行注油，通过油罐——真空滤油机2——过渡油罐——真空滤油机1——变压器的工作流程完成。变压器真空注油过程中过渡油罐应设专人监视油位，以2/3油位为佳，可以用两台真空滤油机的流量进行控制。真空滤油机2出口取油样试验技术指标能达到标准间隙油耐压＞60kV，微水含量＜8ppm，含气量＜0.5%，90℃tgδ＜0.5%；真空滤油机1出口取油样试验技术指标能达到标准间隙油耐压＞80kV，微水含量＜5ppm，含气量＜0.3%，90℃tgδ＜0.5%。采用两台真空滤油机串联使用，变压器真空注油前不需要对储油罐内的油进行预加热，真空滤油机2出口油温可以达到45℃左右，真空滤油机1出口油温可以达到65℃以上，现场实际控制在55-60℃。500kV溧*变、500kV南通西变、500kV扬州北变安装真空注油均一次成功。图5.2.4真空注油原理图5.2.5热油循环，确认变压器绝缘油已经全部注入完毕后，开启真空滤油机1，通过变压器——真空滤油机1——变压器进行热油循环，直至绝缘油试验结果合格符合规程要求后，关闭真空滤油机1，关闭全密封油处理系统阀门。部分主变厂家规定，在变压器绝缘试验和油试验满足标准的情况下，不进行变压器的热油循环程序，从而节约了大量的时间和成本。6.材料与设备本工法无需特别说明的材料，采用的机具设备见表6。表6机具设备表―13― 序号设备名称技术要求单位数量用途1真空滤油机12000L/h台2油处理2真空泵附真空表<100pa台1抽真空3高纯氮气瓶10防止外部潮湿空气进入罐体4油罐20-30T只6储油5吊车16T辆1吊装6压力表压力表只2检查压力7干湿温度计只2检查干湿度8电子真空表0-1000pa只1检查真空度9干粉灭火器瓶8灭火7.质量控制7.1工程质量控制标准7.1.1根据国内外生产真空滤油机组的情况及需处理的绝缘油的重量确认真空滤油机组性能应满足如下要求：①真空滤油机标称流量应达到6000L/h至12000L/h。②真空滤油机具有两级真空功能，真空泵能力应大于1500L/min，机械增压泵能力宜大于280m3/h，运行真空≤67Pa。③真空滤油机运行油温20～70℃。④油处理能力（滤油机出口油样阀取样）：电气强度≥60kV/2.5mm（球形电极）微水含量≤10μL/L含气量≤0.5%杂质≤0.5μm⑤真空滤油机宜采用进油、出油及关闭三种状态共用一个手柄的阀门，便于施工过程中减少阀门数量，减少渗漏点；7.2质量保证措施7.2.1针对变压器油量较大的特点，应采取提高单个油罐容积（20～30吨）和两台真空滤油机工作方式，以提高油处理效率并减少油品质的离散性。7.2.2油罐之间安装空气联通管，以使在油处理过程中，进、出油罐中的空气在内部循环，并采用大型硅胶罐以补偿由于温差引起的罐内压力变化。7.2.3大型硅胶罐应有防潮措施。―13― 7.2.4变压器注油时，为防止外部潮湿空气进入罐体,采取高纯氮进行补充。8.安全措施8.1管理措施8.1.1油务处理作业指导书中，必须有明确的施工作业组织措施、技术措施、安全措施、职业健康要求和环境管理要求。8.1.2作业前必须对参加油务处理的全体作业人员进行安全技术交底，应明确安全岗位责任制。8.1.3施工作业安全技术措施中，应有对变压器油务处理过程的重大危险源进行分析，并制定有效的安全技术措施。8.1.4施工作业环境管理措施中，应对施工作业主要环境因素进行分析，并制定有效的环境保护措施。8.2安全措施8.2.1所使用的机具和工器具应符合技术标准，使用前经检验合格，并经批准后使用。8.2.2油务处理过程中要有防尘、防雨、防火措施。8.2.3对滤油机等机具，应熟悉功能原理、操作方法，并制定操作规程，设专人操作维护。8.2.4对滤油机等机具及油管道，必须作好接地，防止交流电或静电伤人。8.2.5在施工期间，划定工作区域，做好临时安全措施。8.2.6主变压器周围场区，合理放置油罐、滤油机，保证作业空间和安全通道，滤油机电源用专用电源电缆，滤油机外壳接地电阻不得大于4Ω，金属油管路设多点接地，防静电火花引起火灾，滤油机、油罐处严禁烟火，油管路接头牢固，无滴渗漏现象。现场设置消防器材。9.环保措施9.0.1油灌的摆放、油管的敷设和大型作业机具的布置应合理，满足现场安全文明施工的要求。9.0.2管路接头、阀门和带油机具的存放和作业均应有防漏、防污染措施。9.0.3废弃物分类收集、保管，进行无害化处理。9.0.4现场设备、施工工具和材料应进行定置化摆放。9.0.5施工现场每天做到工完、料净、场地清。9.0.6建立消防措施，配置一定数量的消防器材，工作人员需学习使用消防器。9.0.7施工现场严禁吸烟。9.0.8注油过程中，把所有外露的可接近的部件及变压器外壳和滤油设备可靠接地。9.0.9坚持文明施工，保护好土建成品。9.0.10防止触电。施工人员应遵守临时用电规定，不得乱接电源。电动工具和滤油设备使用前应仔细检查。电动工具和滤油设备的外壳应可靠接地。―13― 9.0.11防止环境污染。注油设备应使用完好的滤油管，滤油管接头牢固、可靠，接头处尽可能使用喉箍，防止油管漏油。如果漏油，在漏油处用油盆接好，防止造成环境污染。10.效益分析为验证所确定的两台真空滤油机串联全密封油处理方案的实用性，课题组在500kV溧*变新建工程、500kV扬州北新建工程、500kV南通西新建工程变压器油处理过程中将确定的方案进行了应用。从应用情况看，所确定的变压器油全密封处理方案在处理后变压器油的各项技术指标、滤油时间和变压器油的油温等方面均优于传统的滤油方式，节约了大量的时间和成本。鉴于目前变电站采用的滤油方式，如果出现油品不合格，将造成返工处理，返工处理所需要的机具运输台班、真空滤油机台班、人工台班等共需投入资金20余万元，特殊情况的有可能造成工期延误。11.应用实例500kV溧*变新建工程11.1工程概况500kV溧*变电站新建2组1000MVA三相共6台单相自耦无励磁调压变压器。2组主变均采用中电装备东芝（常州）变压器有限公司生产的型号为ODFS-334MVA/500kV的单相自耦变压器，合计6台。11.2施工情况为验证所确定的双滤油机串联全密封油处理方案的实用性，在江苏省送变电公司负责施工的500kV溧*变电站、500kV扬*北变电站和500kV南通*变电站将确定的方案进行了应用。500kV变压器油采用双滤油机串联全密封处理后的效果（见试验报告）：―13― 图11.2.1500kV溧*变A相原油油试验报告―13― 图11.2.2500kV溧*变A相一级滤油油试验报告―13― 图11.2.3500kV溧*变A相二级滤油油试验报告―13― 图11.2.4500kV溧*变A相一级注油油试验报告―13― 图11.2.5500kV溧*变A相二级注油油试验报告―13― 11.3工程监测与结果评价从应用情况看，所确定的变压器油双滤油机全密封处理方案在处理后变压器油的各项技术指标、滤油时间和变压器油的油温等方面均优于传统的滤油方式，技术经济效益显著，从油处理后的各项指标来看，1000kV变压器采用此方案滤油也是可行的。―13―'