500KV变压器本体附件更换的一种新方法设计及成功尝试

福建福清核电有限公司 吴宏龙

一、引言

500KV变压器本体附件更换的传统方法主要有两种：一种是常压下带油更换，这种方法在更换过程中会漏油，只适宜于变压器本体中上部10毫米以下小口径附件更换；另一种方法是放油更换，这种方法避免了更换过程的漏油问题，但是需将变压器油位放至更换附件所在位置以下，更换完成后须重新真空注油至标准油位，并完成相关试验项目，需要准备真空滤油机、贮油罐、吊车、高压试验仪器等设备，花费时间、人力、物力较大，几乎与重装一台变压器的工作量相当。

某电站一台500KV 480MVA的变压器在运行过程中，先是发现位于其油箱中下部口径为50毫米的铜隔离阀阀体裂纹漏油（该隔离阀属于HYDRAN 201i型H2在线分析系统），需更换；后又发现位于其冷却器下部联管处的BLZ-150-120/85型油流继电器故障，需更换。为了更换这两个附件，对变压器进行放油处理显然是不经济的，常压下带油更换，又存在大量漏油和因漏油压力大更换失败的风险。

经反复研究，决定利用该变压器可抽真空全密封胶囊式储油柜的优势，打开储油柜上部储油柜腔体联管与胶囊吸湿器联管在储油柜上部的三通隔离阀，使储油柜胶囊与储油柜腔体联通，然后根据压强平衡原理，通过吸湿器联管对变压器储油柜腔体抽真空，在一定真空状态下进行这两个附件的更换，这样既避免漏油，又不需放油，将大大简化操作流程，节约人、财、物。

二、实施方案设计

1.储油柜内油面压强P2计算及选择

当地大气压强用P0表示、更换附件处油面压强用P1表示、储油柜内油面压强用P2表示，该变压器高度为4.05米、变压器油密度ρ取895kg/m3、g取9.8N/Kg，则其油箱下部附件处变压器油压P油为：

P油=ρgh=895kg/m39.8N/Kg×4.05m=35522.55Pa

为了保证附件更换时变压器不漏油，欲更换附件处油面压强P1应小于大气压P0，即P1＜P0，而P1=P2+P油，亦即P2+P油＜P0

当地大气压强P0为：101350Pa，故P2+35522.55Pa＜101350Pa，即P2＜65827.45Pa，考虑附件更换过程中由于进气，储油柜内油面压强P2会略有升高，为确保更换过程不漏油，储油柜内油面压强P2取0.55MPa。

2.实施前提条件

选择晴朗天气，环境温度高于5℃，环境相对湿度不大于60%，并测试变压器油微水数值。准备好以下设备备用：带-0.1-0.15MPa真空压力的40L/h真空泵及其电源一套、真空泵出口至储油柜吸湿器联管一段、欲更换的附件及其垫子、干净的油盆一个、2mm厚、直径80毫米洁净钢堵板一块、白布若干。

3.实施过程注意事项

拆下吸湿器，将真空泵出口联管联好扎紧，确保不漏气后，及时打开储油柜上部储油柜腔体联管与胶囊吸湿器联管在储油柜上部的三通隔离阀，在该阀未打开前严禁抽真空，当真空泵表压指示达到0.55MPa时开始附件更换，更换过程中才做人员要动作迅速，同时安排专人监视真空泵表压，一旦表压接近0.6MPa，立即用堵板堵住附件法兰口，减少进气量，确保法兰口压力小于大气压，避免变压器油外泄。附件更换结束后，关闭真空泵、泄压、复装吸湿器后，注意关严储油柜上部储油柜腔体联管与胶囊吸湿器联管在储油柜上部的三通隔离阀。开启所有冷却风扇运行1小时左右，停运所有风扇静置变压器24小时，期间注意对瓦斯继电器、油箱上部及冷却器上、下各处放气阀放气，直至再放气是无存气为止。

三、方案实施过程简介

2009年3上旬月，利用该变压器临停消缺时间，事先测得该变压器微水含量为8µL/L，环境温度及湿度符合要求，备齐所需设备及备件于上午10时开始实施抽真空作业，10时30分达到0.55MPa压力标准，首先迅速更换了铜阀，花费时间10分钟左右，期间有少量气体自铜阀安装法兰处进入变压器本体，没有变压器油漏出，真空泵压力几乎无下降，就已经完成了铜阀的更换工作；

接下来对油流继电器的更换工作进展也很顺利，同样在10分钟左右完成更换工作，也无漏油。接下来关闭真空泵、复装吸湿器、打开储油柜上部储油柜腔体联管与胶囊吸湿器联管在储油柜上部的三通隔离阀、放气、运行冷却器、静置24小时后再放气，取油样微水分析含量为7.8µL/L，与附件更换前测试结果相近，含水量略有降低。

四、结论及该方法的推广价值

通过变压器吸湿器联管对500KV变压器抽真空更换本体附件，实践证明是一种方便、快捷、经济、有效的方法，先对于传统方法可节约工时一半以上，节约检修费用三分之二以上。