浅谈变压器检修

马云天

摘 要：在电能的传输和配送过程中，变压器是变电站的主要设备。运行期间，一旦变压器发生异常情况，将会影响系统的正常运行以及对用户的正常供电，甚至造成大面积停电。实践表明，定期检修变压器是保证变电站长期稳定运行的关键举措。

关键词：变压器;检修;变电站;电能输送

中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）32-0070-03

Brief Talk on Transformer Maintenance

MA Yuntian

（Equipment Room of Panzhihua Steel Vanadium Energy Power Branch of Pangang Group，Panzhihua Sichuan 617000）

Absrtact： In the process of transmission and distribution of electrical energy， the transformer is the main equipment of the substation. During operation， once an abnormal condition occurs in the transformer， it will affect the normal operation of the system and the normal power supply to the user， and even cause a large-scale power outage. Practice has shown that regular maintenance of transformers is a key measure to ensure long-term stable operation of substations.

Keywords： transformer;overhaul;substation;power transmission

變压器是一种用于交流电能转换的电气设备。变压器在电力系统中的主要作用是变换电压，进行电能的传输[1]。攀钢集团攀枝花钢钒能源动力分公司作为攀钢电网的枢纽，其变压器的正常安全运行决定着供电的可靠性与连续性。当前，运维人员要做到早发现、早处理，以有效避免事故，提高企业经济效益，确保系统安全稳定运行。

1 变压器检修前准备

受停电时间及施工工期的影响，攀钢集团攀枝花钢钒能源动力分公司大部分变压器不具备进厂检修条件，都采用现场检修。检修前，人们需要注意以下问题。

1.1 确认检修时间并关注天气变化

由于攀枝花市气候特点，每年的10月至次年1月为变压器检修最佳时间。此时没有雨季的潮湿影响，也不受季风时节的大风干扰。一般来说，一台变压器检修时间为7d。

1.2 场地查看

因现场吊芯检修，故在检修前要确定吊车摆放位置、起吊环境（如振兴变压器就因无法起吊而不能检修）、变压器延伸轨道（同时注意地基情况）和器身牵引点。2008年第一次进行新冶炼变压器检修时，因地基情况不明，延伸轨道出现下陷，变压器出现倾斜。

1.3 查看铭牌及统计缺陷

首先，对照铭牌，确认变压器的总质量及油重，以确保准备充足的油罐及合适的吊车并选用适合的钢绳。其次，对照铭牌参数，确保试验的正确性。而缺陷的统计可使检修更有针对性。下面以现场变压器为例进行说明，其具体参数如表1所示。

1.4 吊装施工措施

1.4.1 钢丝绳长度计算。根据《起重机械安全规程》（GB 6067—2010），变压器吊装的钢绳与铅垂线之间的夹角[∠CAF]不得大于30°。根据变压器钟罩4个吊点位置（尺寸为2 200mm×1 450mm），计算可得：

因此，单根钢绳的最小长度为=2 634×2=5 268mm。拟选用钢绳的长度为8 000mm，那么钢绳与吊钩的铅垂线夹角（见图1）为：

经过查表可知，∠CAF=19.22°<30°，满足施工要求。

1.4.2 钢绳承重计算。变压器检修工程中，最重物件为变压器钟罩（2.2t左右），钢丝绳的吊运方式为4根承重。钢绳重量分析如图2所示。

单股钢绳钢绳受力为：

[F=G/4/cosCAF=2.2/4/cos19.22°=0.58t]      （4）

根据《起重机械安全规程》（GB 6067—2010），变压器起重钢绳属于7级，安全系数应取8。钢绳最小破断拉力=单股钢绳受力×安全系数=0.58×8×9.8=45.472kN。

经查钢丝绳表，6×37+1的纤维芯钢绳（Φ14mm）最小破端拉力为96.50kN>45.472kN，满足施工要求的安全系数。因此，变压器吊装用钢绳选用Φ14（6×37+1），长度为8m，数量为2根。

1.4.3 汽吊选用。汽吊现场吊装作业，以变压器钟罩（约为2.2t）为最重物件，因为现场变压器基础周围有水泥地带，汽吊无法靠近施工，需要进行远距离吊装。

计算汽吊最小吊高时，吊臂头部下滑轮中心到吊钩中心的距离为3 000mm，吊钩到吊攀的钢丝绳长度为4 000mm，变压器吊攀到吊钩的垂直距离为（40 002-13 172）1/2=3 776mm。根据设计图纸，汽吊最小吊高为5 900mm。汽吊幅度是指吊钩中心至回转中心的水平距离，根据实际测量，汽吊的工作幅度为9m左右，通过计算可得，汽吊最小臂长为14m。

查表可得，25t汽吊配重最大时，幅度为9m，臂长为14m，起吊重量为6.65t。结果表明，选用25t以上汽吊方可满足使用需求。

1.4.4 变压器延伸承重基础及轨道制作的施工措施。变压器原始安装位置无法整吊，因此需要制作延伸承重基础及轨道，将变压器从原始安装位置向变压器高压侧面拉出3m左右，以便整吊作业。制作的延伸承重轨道必须高于原始承重轨道2mm左右。变压器延伸承重基础及轨道设置如图3所示。其间需要采购的材料如表2所示。

1.4.5 牵引点设置。由于变压器原始安装位置无拉回牵引点，因此需要在变压器一次高压和二次低压侧设置牵引点。变压器牵引点设置方法为：一次高压侧采用U型框架和10#工字钢满焊在30mm的铁板上，二次低压侧采用10#槽钢对扣满焊作为牵引点主要支撑杆，将对扣满焊的10#槽钢焊接在变压器原始轨道的两侧。其间需要采购的材料如表3所示。

1.4.6 施工安全措施。现场主变前公路上存在隐蔽工程（水管），为防止汽吊移动时损坏水管，人們需要在其上铺设10#槽钢。其间需要新购材料（10#槽钢1根），用于保护水管。

2 变压器检修工作量

2.1 工作内容

首先，要做好变压器检修前的防护施工措施，做好现场变压器拆除前的试验检测，此步骤为了把握各部劣化趋势和对比检修后试验数据。要设置变压器前后牵引点。现场将全部变压器油放至油罐中过滤，同步充氮对变压器本体进行保护。此步骤要注意在排油前将油枕上部气孔打开，同时注意在氮气冲入变压器后随时看护，确保压力保持在0.015～0.02MPa。

变压器附件拆除后，要将变压器内的油放出单独存放在油罐中，同时对变压器本体进行充氮保护，以保证变压器器身不受潮。在检查主变本体吊钟罩时，为防止器身受潮，器身暴露在空气中的时间应符合以下规定：相对湿度不大于65%时，限制在16h以内;相对湿度不大于75%时，限制在12h以内。当相对湿度无法满足作业要求时，严禁施工。

接着，拆除的变压器附件及螺栓要做好标记，并分类统一保管。要进行变压器放油，打开油枕顶部气孔，关闭散热器与上节油箱的蝶阀，将散热器内变压器油放出并抽至变压器油桶中存放，使用真空滤油机将本体内油抽至18t油罐中存放。拆除高压、中性、低压及接地连接线，拖拽变压器。牵引设备采用2台5t手拉葫芦和2台5t的滑轮，将变压器沿高压侧方向拖曳5m，变压器待拖曳到5m处，用道卡固定变压器的4个导轮，防止变压器移动。

之后，拆除高压套管及中性套管，拆除高压或中性母排头。拧松高压套管的压爪和缸体的连接螺丝，沿高压和中性套管的安装方向缓慢取出套管，将高压或者中性引线缓慢放入油箱内，固定于自身引线夹木上。用白布和塑料布将高压套管或者中性套管底部密封好，防止其被损伤和外部杂质进入。高压和中性套管回装前，检查线头是否松动，如有松动，必须处理接线头，之后方可组装套管。

用白布和塑料布将整个低压套管底部密封好，防止其损伤和外部杂质进入。同时，拆除的零部件分类保管。要做好变压器钟罩吊装及器身检查，拆除无载调压开关。

变压器是钟罩式，使用钟罩上的吊点作为起吊变压器外壳时的吊攀点。使用2根8mΦ14（6×37+1）、公称抗拉强度1 670kN的钢绳进行吊钟罩作业。吊装时，在钢绳与钟罩接触处，应将钢管对剖、胶皮或者破布垫在直角处，以保护钢绳不被变压器钟罩剪断。在吊装过程中，针对变压器的4个角，应由专人负责转动变压器钟罩，防止其损伤变压器绕组。

2.2 施工中的注意事项

拆卸的瓷瓶、螺栓等零件应清洗干净并分类妥善保管，如有损坏，应检修或更换。变压器组装时，所有施工人员要求按规定着装，必须穿专用的检修工作服和鞋，不得随身佩戴项链、戒指、手表和钥匙等小物品，戴眼镜的员工必须将眼镜的各连接处用胶带密封缠绕，防止连接螺栓掉入变压器内。拉出、拉进变压器时，采用边拉边放的方式。

变压器一次高压侧导轮拉出原始承重基础后，使用汽吊牵引的方式，缓慢拉出。拉出变压器时，配备专人观察延伸平台、水泥台阶和草坪受力变形情况，如果其有变形情况，要停止作业。变压器整体拉离变压器安装室后，用汽吊整体吊运，缓慢放至延伸平台吊钟罩的位置，直至汽吊不受力，维持吊装状况不变，观察延伸平台受力情况，观察时间为1h。

拆除钟罩与下节油箱的连接螺栓，按要求挂好钢绳后进行试吊。切勿强行起吊，必须用撬棍撬开密封胶垫后再起吊。钟罩的吊装应缓慢，确保线圈、分接开关及引线的安全。使用前，应对吊车与钢绳进行保养和清洁。吊车操作人员应有良好的工作状态，严禁打手机。

当钟罩吊起50～100mm后，观察其是否偏重，如出现偏重应调整起重机，直至上节油箱起吊平衡，方可缓慢升高，并移至预先铺置枕木的地点。在起吊钟罩过程中，应在钟罩四角拴挂好牵引麻绳并用撬棍定位，以免发生旋转损伤绕组（2014年，荷花池1#变检修时未用撬棍定位，造成固定引线绝缘螺丝拧断）。

3 结论

掌握变压器的绝缘性能及合理进行检修维护，直接影响变压器的安全运行、使用寿命和供电可靠性。变压器是电力系统的关键设备，运行维护人员和管理者必须了解和掌握变压器的绝缘结构、材料性能、工艺质量、维护方法及科学的诊断技术，并进行优化管理，才能保证变压器的使用效率、寿命和供电可靠性。

参考文献：

[1]变压器制造技术丛书编审委员会.变压器处理工艺[M].北京：机械工业出版社，1999.