大型油浸变压器压力释放阀快速更换的技术运用

1 项目背景

某电厂主变为保定天威保变电气股份有限公司生产的SFP-370000/330型油浸变压器，额定容量为370000kVA，冷却方式为强迫油循环风冷方式，变压器总重为274.7吨，其中油重为51.1吨，在2017年A级检修过程中发现变压器器身顶部南侧压力释放阀底座法兰处有三处贯穿裂纹，严重影响变压器稳定运行，需进行更换，该项工作涉及到放油、注油和热油循环等油务工作。因#1主变投入运行已超过十年，此次检查中靠近低压侧的压力释放阀虽外观检查完好，但考虑到#1主变的运行年限，两个压力释放阀作为变压器内部压力高时的防爆保护装置，运行期间虽没有动作记录，但从靠近高压侧的压力释放阀阀座处的三处裂纹情况以及更换压力释放阀所涉及到的油务工作量，综合考虑今后#1主变的可靠运行，计划利用此次机会同时更换两个压力释放阀。

2 主要内容

此次工作涉及到变压器放油、注油、滤油等油务工作，也涉及到连接法兰的制作等钳工技能，同时还涉及到变压器电气试验等工作，是一个相对比较综合的工作。此次工作主要完成了大型油浸变压器的两个压力释放阀更换工作，同时对整个变压器51.1吨油进行了滤油工作。工作结束后取变压器油样进行化验、色谱分析和油耐压试压，均一次性达到合格要求。此次压力释放阀的更换工作难点在更换速度上，因为变压器绝缘油在空气中暴露的时间越长对绝缘油的油质影响也越大，后续的油务工作也将大大增加。该成果实施过程中，变压器绝缘油在空气中暴露的时间未超过30分钟，创造了同类型工作的多项第一，得到了变压器生产厂家的肯定，为今后开展同类型工作提供了模板和依据。

3 实施情况

3.1 准备工作

大型油浸变压器压力释放阀更换工作在本公司属于首次开展，为确保更换工作顺利进行，班组在准备工作上从“严、细、实”上着手，力争不放过任何一个细节。在工具的准备上分普通工具和专用工具，普通工具包括呆梅扳手2套、套筒扳手1套、接油盘2个、塑料布1卷、抹布、耐油橡胶皮、尼龙绳、安全带、照明灯具等；专用工具包括LV-30真空滤油机1台（实际参数：流量30L/min,压力≤0.4MPa），φ80连接法兰2套，φ80法兰密封垫4个、10T 油罐1个、5T 油罐1个、滤油管40米、氮气2瓶。另外考虑到油务工作还准备了消防工具，包括干粉灭火器、消防沙、消防锹。

由于牵扯到室外变压器油务工作，天气情况显得尤为重要，班组通过查询天气预报关注天气变化趋势，避开大风、降雨、潮湿等不利天气因素，确保空气相对湿度不大于75%，确定压力释放阀更换日期。工作开始前，进行了检修现场布置，确定油罐和滤油机位置，搭设滤油机防雨棚。对滤油机进行确认检查，确保运行可靠，提前搭设脚手架并验收合格。到货的新压力释放阀经过外观检查，验收合格后运至变压器处备用。

图1 更换大型油浸变压器压力释放阀示意图

3.2 放油工作

拆除油枕的排污、排气、注放油管的管口堵板，打开管口下部球阀，打开此三根管子上部和油枕底部相连的蝶阀，适量放油，对此三根管子进行油冲洗，排尽管内杂质，依次关闭上部蝶阀、下部球阀，回装堵板。拆除变压器高压侧A、B、C相套管将军帽部位的连接引线，用绳索分别将三相引线牵引固定。拆除变压器低压侧升高座与封母连接的波纹伸缩节，便于排气和检查油位。以上工作准备就绪后开始进行放油工作。滤油机通电检查正常后将滤油机进油阀与变压器底部φ80放油蝶阀可靠连接，将滤油机出油阀与10T 油罐注油口可靠连接，确认油管路各连接处完好。关闭油枕底部与瓦斯继电器侧连接的蝶阀，目的是将油枕隔离，减少后期滤油工作。

依次打开滤油机出油阀、进油阀，启动滤油机运行1～2分钟，开启器身底部放油碟阀，观察滤油机管路中的油流方向及有无渗漏油现象，否则及时关闭器身底部放油蝶阀，停运滤油机及时处理，直到确认滤油机正常后开始对变压器进行放油。放油量预估值为压力释放阀位置以上部分占变压器器身的体积比，通过计算预估油重约为7吨。同时，放油开始后通过敲打变压器器身顶部位置发出的声音作为辅助手段来确定变压器器身油位位置。观察油罐内放出的油量约7吨后，敲打变压器压力释放阀对等位置声音发空，确定油位已降至压力释放阀下部，放油结束依次关闭器身底部φ80放油蝶阀，关闭滤油机进油阀，出油阀，停用滤油机。打开变压器顶部南侧φ80注油蝶阀，破坏变压器内部真空。由于变压器器身较大，因此真空度也较大。因此在破坏变压器真空的过程中，打开的顶部南侧φ80蝶阀跟前必须确保绝对的清洁无杂物。

3.3 更换工作

真空破坏后开始进行压力释放阀更换工作，拆除压力释放阀防护盖，拔下压力释放阀航空插头。依次对角松动安装法兰固定螺栓，轻轻摇动，待密封胶垫圈脱开后将压力释放阀取出，更换压力释放阀胶垫，安装新压力释放阀并均匀紧固安装法兰固定螺栓，保证密封垫压缩1/3，使新压力释放阀安装到位，最后安装压力释放阀护罩。为确保变压器油在空气中的暴露时间尽可能短，两个压力释放阀的更换工作分两组同时进行。

3.4 注油工作

更换工作结束后开始注油工作，首先确认变压器顶部南侧φ80注油蝶阀确已关闭，将该阀与滤油机出油阀可靠连接，将滤油机进油阀与10T 油罐放油阀可靠连接，确认油管路各连接处完好。再次确认油枕底部与瓦斯继电器之间连接的蝶阀确已关闭，启动滤油机运行1～2分钟，依次打开变压器器身顶部φ80的注油蝶阀、滤油机出油阀、滤油机进油阀、油罐放油阀，观察油管路中的油流方向，直至滤油机工作正常，投入滤油机进入变压器器身注油状态。注油过程中，通过对变压器器身顶部各部位的排气孔进行排气，观察是否出油，衡量注油情况，并观察压力释放阀部位是否存在渗漏油。当瓦斯继电器排气孔有油排出时，即可关闭油罐的出油阀、滤油机进油阀、出油阀、器身顶部φ80的注油蝶阀，停用滤油机，当器身注油方式基本完毕，开启油枕瓦斯继电器侧连接的蝶阀，倒换管路，准备转入油枕补油方式。

将滤油机出油阀与变压器油枕注放油管用法兰可靠连接，将滤油机进油阀与10T 油罐放油阀可靠连接，在油枕油位表上画出油位指针标示线，打开变压器油枕底部与瓦斯继电器之间连接的蝶阀使油枕内存油与器身油充分混合，并观察油枕油位指针变化情况。启动滤油机运行1～2分钟，依次打开油枕底部的注放油蝶阀、下部管口的球阀、滤油机出油阀、滤油机进油阀、油罐放油阀，观察油管路中的油流方向，直至滤油机工作正常，投入滤油机加热器，进入变压器油枕补油状态。油枕补油过程中，观察油枕油位计指针变化，观察呼吸器排气是否正常，待油位计指针恢复到略高于原来的标示线时停止补油，依次关闭油罐放油阀、滤油机进油阀、出油阀、油枕注放油管球阀、油枕底部注放油管蝶阀，停运滤油机。自油枕顶部放气塞进行排气，观察油枕油位是否正常。

3.5 滤油工作

注油工作结束后，为确保变压器绝缘油油质合格，开始对变压器进行滤油工作。将滤油机进油阀与器身底部φ80放油蝶阀可靠连接。将滤油机出油阀与器身顶部φ80注油蝶阀可靠连接，依次打开滤油机出油阀、进油阀，启动滤油机运行1～2分钟，打开器身顶部φ80注油蝶阀，打开器身底部φ80放油蝶阀，观察油管路中的油流方向，确认正常后投入滤油机加热器进入热油循环状态并开始计时，按照2个热油循环考虑，大约需滤油62个小时左右。

3.6 静置、排气及试验

变压器滤油工作结束后开始静置。按照规程规定至少静置48小时，期间每隔6小时自油枕部位的两个排气孔排气一次。静置工作结束后顶升高压侧套管油位，溢流排气。具体做法是拆除变压器呼吸器，将呼吸器管路与氮气瓶可靠连接，打开高压侧A、C相套管的将军帽，缓慢开启氮气瓶向油枕胶囊内冲入氮气，依靠氮气重力顶升高压套管夹层内油位，直至打开的高压侧A、C相套管口有油溢出，及时关闭氮气瓶，封口A、C相套管将军帽。打开高压侧B相套管的将军帽,对B相套管顶升油位，溢流排空，有油溢出及时关闭氮气瓶，拆除氮气管路，安装变压器呼吸器。

以上工作结束后，为保证变压器可靠运行，还需对变压器绝缘油进行取样进行化验和色谱分析、油耐压试压，并与检修前油样取样值进行对比分析。油样合格后对变压器进行电气试验工作，合格后恢复变压器高压侧套管引线连接，恢复变压器低压侧套管升高座处的波纹伸缩节。再次确认器身所有的阀门状态，恢复至变压器运行中状态，检查有无渗漏油现象，清理作业现场，拆除作业脚手架，吊离油罐。变压器投运前再进行最后一次排气和查漏工作，投运后24小时内注意跟踪瓦斯继电器的保护出口并进行排气检查。至此更换工作全部结束，此次压力释放阀的更换工作难点在更换速度上。