換流變壓器原理及維修技術(shù)(ABB)

曹詩玉2007年8月500kV換流變(ABB)

500kV換流變主要參數(shù)(ABB)型號(hào)TCH146DR3相連接方式為：YNy0YNd11調(diào)壓方式網(wǎng)側(cè)帶負(fù)荷自動(dòng)調(diào)壓調(diào)壓檔數(shù)〔檔〕31額定功率(MVA)297.5額定電壓(kV)網(wǎng)側(cè)525/√3最高電壓550/√3閥側(cè)Y220/√3，△220額定電流(A)A,B982a,bY2449，△2449√3冷卻方式強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷接地方式網(wǎng)側(cè)直接接地本體油箱油量106800L冷卻器油量1450L本體總油量114200L總重378500kg制造商ABB主要內(nèi)容1換流變的功能與特點(diǎn)

直流輸電系統(tǒng)中換流器所包含的變壓器稱為換流變壓器，換流變壓器是直流輸電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一。在整流換流器中換流變壓器為換流設(shè)備提供交流電能，換流器將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能并通過直流輸電線路傳輸；在逆變換流器中換流變壓器接受逆變換流器將直流電能轉(zhuǎn)換為交流的電能，并將其輸送到其它交流供電網(wǎng)路中。1.1換流變作用提供相位角差為30°的AC電壓以降低網(wǎng)路的低次諧波，特別是5次和7次諧波。作為直流輸電系統(tǒng)兩端換流站AC系統(tǒng)電壓、電流的交換設(shè)備。換流變壓器的阻抗可以增加AC系統(tǒng)的阻抗，有限制系統(tǒng)的短路電流和抑制換相過程中閥的峰值電流升高的作用。與換流器和其它設(shè)備共同實(shí)現(xiàn)AC網(wǎng)路與DC網(wǎng)路的聯(lián)絡(luò)。通過換流變壓器可以實(shí)現(xiàn)對AC和DC系統(tǒng)電壓較大范圍的分檔調(diào)節(jié)。1.2換流變的特點(diǎn)換流變在漏抗、絕緣、諧波、直流偏磁、有載調(diào)壓和試驗(yàn)等方面與普通電力變壓器有著不同的特點(diǎn)。換流變由于直流偏磁電流和諧波電流使得換流變壓器的噪聲增大。換流變與普通換流變最大的不同是閥側(cè)繞組除承受交流電壓外，還承受直流電壓的作用。絕緣設(shè)計(jì)上要考慮直流耐壓和極性反轉(zhuǎn)作用。1.2.1短路阻抗為了限制閥臂及直流母線短路時(shí)的故障電流以免損壞換流閥的晶閘元件，換流變應(yīng)有足夠大的短路阻抗。短路阻抗不能過大，否那么會(huì)使運(yùn)行中的無功損耗增加，需要相應(yīng)增加無功補(bǔ)償設(shè)備，并導(dǎo)致?lián)Q相壓降過大。大容量換流變的短路阻抗通常為12-18%。1.2.2絕緣換流變閥側(cè)繞組同時(shí)承受交流電壓和直流電壓。閥側(cè)繞組除承受交流電壓產(chǎn)生的應(yīng)力外，還要承受直流電壓產(chǎn)生的應(yīng)力。直流全壓啟動(dòng)及極性反轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的沖出。由于上述原因，換流變的絕緣結(jié)構(gòu)比普通的交流變壓器復(fù)雜得多。直流電壓和交流電壓作用下絕緣特性是不同的。1.2.3諧波換流變運(yùn)行中有特征諧波電流和非特征諧波電流流過。其漏磁的諧波分量會(huì)使變壓器的雜散損耗增大。對于有較強(qiáng)漏磁通過的部件要采用磁屏蔽措施。數(shù)值較大的諧波磁通所引起的磁致伸縮噪音，一般處于聽覺較為靈敏的頻帶。1.2.4有載調(diào)壓為了補(bǔ)償換流變交流側(cè)電壓的變化以及將觸發(fā)角運(yùn)行在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)以保證運(yùn)行的平安性和經(jīng)濟(jì)性，要求有載調(diào)壓開關(guān)的調(diào)壓范圍較大。直流輸電系統(tǒng)在降壓模式時(shí)，要求的調(diào)壓范圍高達(dá)20-30%。1.2.5直流偏磁通過變壓器繞組的電流中的直流分量會(huì)影響鐵心的磁化曲線，并產(chǎn)生偏離坐標(biāo)軸零點(diǎn)的偏移量，這種現(xiàn)象稱為直流偏磁。運(yùn)行中由于交直線路的耦合、換流閥觸發(fā)角的不平衡、接地極的電位升高以及換流變交流網(wǎng)側(cè)存在2次諧波等原因?qū)?dǎo)致?lián)Q流變閥側(cè)及交流網(wǎng)側(cè)繞組的電流中產(chǎn)生直流分量，使換流變產(chǎn)生直流偏磁現(xiàn)象。直流偏磁電流使鐵心飽和，導(dǎo)致?lián)Q流變損耗、溫升及噪音都有所增加。1.2.6換流變噪聲大換流變壓器的噪聲主要由鐵心、線圈、油箱〔包括磁屏蔽等〕及冷卻裝置的振動(dòng)產(chǎn)生的。直流偏磁電流和高次諧波電流引起換流變壓器本體噪音增加。直流偏磁電流引起鐵心周期性飽和，硅鋼片的磁致伸縮引起鐵心振動(dòng)加劇，發(fā)出強(qiáng)烈的低頻噪聲，它的頻率只有正常激磁情況下的電力變壓器噪聲頻率的一半，可以把這種低頻的噪聲作為判斷換流變壓器發(fā)生直流偏磁的征兆。負(fù)載電流產(chǎn)生的漏磁引起繞組和油箱〔包括磁屏蔽等〕的振動(dòng)。換流變壓器繞組中流過的高頻諧波電流，會(huì)引起換流變壓器繞組在高頻下振動(dòng)，使換流變壓器的噪聲顯著增加。1.2.6試驗(yàn)〔出廠試驗(yàn)〕換流變除了要進(jìn)行與普通交流變一樣的型式試驗(yàn)與例行試驗(yàn)之外，還要進(jìn)行直流方面的試驗(yàn)。直流試驗(yàn)主要有：直流耐壓試驗(yàn)、直流電壓局部放電試驗(yàn)、直流電壓極性反轉(zhuǎn)試驗(yàn)等。例行試驗(yàn)：必須在每臺(tái)變壓器上進(jìn)行，它包括聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)檢定、電壓比測量、繞組電阻測量、空載損耗和空載電流測量、負(fù)載損耗和短路阻抗測量〔幾個(gè)主要的分接〕、絕緣油試驗(yàn)、操作沖擊試驗(yàn)、雷電全波沖擊試驗(yàn)、包括局部放電測量和聲波探測測量的外施直流電壓耐受試驗(yàn)、包括局部放電測量的極性反轉(zhuǎn)試驗(yàn)、外施交流電壓耐受試驗(yàn)和局部放電測量、長時(shí)感應(yīng)電壓試驗(yàn)和局部放電測量、絕緣電阻測量。型式試驗(yàn)：每種型號(hào)的變壓器進(jìn)行一臺(tái)，它包括雷電截波沖擊、溫升試驗(yàn)、聲級(jí)測量。特殊試驗(yàn)：短路能力、零序阻抗、負(fù)載電流測量等。2換流變的接線與結(jié)構(gòu)

2.1換流變壓器與系統(tǒng)的連接星形接線和三角形接線2.2江陵換流站閥側(cè)套管接線2.3換流變的結(jié)構(gòu)型式1)單相雙繞組接線或2)單相三繞組接線3)三相三繞組接線4)三相雙繞組接線對于大容量的直流輸電系統(tǒng)，一般采用單相雙繞組接線，以控制制造、運(yùn)輸或運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)2.4電氣主回路特點(diǎn)電氣絕緣水平：除考慮正常的交流電壓作用外，還要考慮直流耐壓和極性反轉(zhuǎn)的作用。主回路采用雙支路分接開關(guān):雙支路配置分接開關(guān)檔位數(shù)量多分接開關(guān)的同步要求高2.5ABB換流變電氣原理圖2.6ABB換流變外形圖2.7換流變壓器的構(gòu)成繞組:換流變壓器線圈包括網(wǎng)側(cè)線圈、閥側(cè)線圈和調(diào)壓線圈三局部鐵芯:換流變壓器鐵心通常為心式結(jié)構(gòu)器身:考慮合理的線圈布置方式引線:閥側(cè)套管與引線的連接要特殊設(shè)計(jì)油箱:采用桶式結(jié)構(gòu)絕緣油:ABB用Lans有載分接開關(guān)其他附件2.7.1換流變網(wǎng)側(cè)線圈網(wǎng)側(cè)線圈通過交流套管與交流系統(tǒng)聯(lián)接根據(jù)直流系統(tǒng)兩端聯(lián)接的交流網(wǎng)絡(luò)的電壓等級(jí)分別決定換流變壓器網(wǎng)側(cè)線圈的電壓等級(jí)和絕緣水平。換流變壓器網(wǎng)側(cè)線圈與相同電壓等級(jí)的電力變壓器的線圈結(jié)構(gòu)根本相同，主要有糾結(jié)式、糾結(jié)連續(xù)式、內(nèi)屏蔽式等幾種。因?yàn)檎{(diào)壓級(jí)數(shù)多，調(diào)壓線圈導(dǎo)線并繞根數(shù)比較多，通常設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立的線圈，與網(wǎng)側(cè)線圈末端相聯(lián)。當(dāng)網(wǎng)側(cè)線圈首端施加沖擊電壓時(shí)，調(diào)壓線圈內(nèi)沖擊電壓梯度較大，調(diào)壓線圈匝間絕緣厚度及對相鄰線圈或接地部件的距離均要加大。為限制調(diào)壓線圈內(nèi)匝間電壓梯度，防止調(diào)壓線圈的匝絕緣損壞，必要時(shí)采用非線性電阻，用以限制調(diào)壓線圈的級(jí)間過電壓。2.7.1換流變閥側(cè)線圈換流變壓器閥側(cè)線圈通過閥側(cè)套管與換流閥橋聯(lián)接，其設(shè)計(jì)與普通電力變壓器線圈相比有很大的特殊性一方面是特殊的絕緣要求。換流變壓器閥側(cè)線圈兩端的交流額定電壓不是很高，比方對于±500kV直流輸電系統(tǒng)來說，其兩組閥側(cè)線圈的交流額定電壓一般為200kV左右，但其絕緣水平因其聯(lián)接閥橋的位置不同而不同。包括交流外施耐受電壓水平，雷電沖擊電壓水平和操作沖擊電壓水平，都高于相同電壓等級(jí)交流線圈的絕緣水平。比方對于與500kV高電壓端閥橋相聯(lián)的閥側(cè)線圈來說，其絕緣水平比交流500kV線圈的要高。由于閥側(cè)線圈為全絕緣設(shè)計(jì)，首末端的絕緣水平相同，在實(shí)施雷電沖擊試驗(yàn)時(shí)，首末兩端均要分別進(jìn)行沖擊試驗(yàn)；而當(dāng)實(shí)施操作沖擊試驗(yàn)時(shí)，首末端出頭要同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。因此，閥側(cè)線圈的結(jié)構(gòu)型式的選擇和絕緣設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，要特別注意絕緣方面的分析計(jì)算和采取相應(yīng)的措施。另一方面是諧波電流的影響。由于換流變壓器在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，線圈中流通大量諧波電流，會(huì)產(chǎn)生較大的附加損耗。因此在選擇線圈的導(dǎo)線時(shí)，要注意選擇適當(dāng)規(guī)格的導(dǎo)線，以降低線圈導(dǎo)線中的渦流損耗，合理控制導(dǎo)線的電流密度，以便防止線圈產(chǎn)生局部過熱。2.7.2換流變的鐵芯換流變壓器鐵心通常為心式結(jié)構(gòu)。它有多種結(jié)構(gòu)型式，如三相三柱式、三相五柱式、單相三柱式及單相四柱式等,500KV換流變通常采用單相四柱式.單相四柱式鐵心有兩個(gè)主柱和兩個(gè)旁柱。主柱套裝有線圈，旁柱構(gòu)成磁路的一局部。大型換流變壓器通常采用單相四柱式或單相五柱式鐵心結(jié)構(gòu)，帶有旁柱的鐵心可以有效降低產(chǎn)品運(yùn)輸高度，解決高電壓大容量產(chǎn)品的運(yùn)輸問題。考慮到降低損耗、降低空載電流以及空載噪聲的要求，鐵心材料一般選用冷軋有取向高導(dǎo)磁硅鋼片。在一些大型和超大型換流變壓器中，還可采用激光照排和等離子蝕刻的超低損耗硅鋼片。鐵心片的疊片與普通電力變壓器相同，有時(shí)也采用復(fù)雜的多級(jí)接縫鐵心疊片。換流變壓器在運(yùn)行時(shí)繞組中存在直流偏磁電流，鐵心會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，很小的直流偏磁電流〔通常只有幾個(gè)安培〕也會(huì)導(dǎo)致鐵心中損耗和噪聲的大幅度升高。因此在設(shè)計(jì)大容量換流變壓器鐵心時(shí)，除考慮鐵心的冷卻外，還需采取措施提高鐵心的整體剛性，以降低鐵心的噪聲水平。2.7.3換流變器身換流變壓器的內(nèi)絕緣需承受交、直流絕緣試驗(yàn)電壓，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)要長期承受交、直流電壓的共同作用，因此其器身的絕緣設(shè)計(jì)與普通電力變壓器有所區(qū)別。網(wǎng)側(cè)線圈的主、縱絕緣設(shè)計(jì)與普通電力變壓器根本相同。閥側(cè)線圈的主、縱絕緣設(shè)計(jì)除了考慮交流耐受電壓的作用外，還必須考慮試驗(yàn)及運(yùn)行中的直流電壓和極性反轉(zhuǎn)電壓作用的影響，正是這些影響決定了閥側(cè)線圈的主絕緣設(shè)計(jì)與電力變壓器有較大的區(qū)別?！拌F心—調(diào)壓線圈—網(wǎng)側(cè)線圈—閥側(cè)線圈〞的排列方式，適合于閥側(cè)線圈絕緣水平高于網(wǎng)側(cè)線圈絕緣水平的換流變壓器的線圈排列。

換流變引線2.8其他附件網(wǎng)側(cè)上下端套管、閥側(cè)套管套管CT本體和分接開關(guān)油枕與呼吸器冷卻器〔風(fēng)扇〕潛油泵分接開關(guān)濾油機(jī)和操作機(jī)構(gòu)本體匯控柜本體保護(hù)元器件：a瓦斯繼電器b本體和分接開關(guān)壓力釋放閥c絕緣油和繞組溫度計(jì)d本體和分接開關(guān)油位計(jì)eSF6套管密度繼電器f逆止閥3換流變壓器套管設(shè)計(jì)思路：場強(qiáng)均勻，軸向電壓分布均勻、徑向電壓分布均勻采取多層金屬箔結(jié)構(gòu)的措施：防止絕緣材料局部故障繼續(xù)開展為檢測絕緣指標(biāo)提供了方便套管結(jié)構(gòu)包括：導(dǎo)電局部內(nèi)部主絕緣外絕緣末屏絕緣介質(zhì)3.1ABB換流變交流側(cè)套管⑴頂端螺母⑵軟連接⑶頂座⑷油位計(jì)⑸瓷絕緣子，空氣側(cè)⑹預(yù)壓管⑺變壓器油⑻電容器身⑼夾緊裝置⑽安裝法蘭⑾電流互感器抽頭⑿瓷絕緣子，油側(cè)⒀底部末端螺母⒁密封塞

3.2交流高壓套管〔A套管〕交流高壓套管為油浸式絕緣，外絕緣為瓷套。套管有自己獨(dú)立的油室，其油室與換流變油箱不相通。套管頂部有一油位玻璃視窗以監(jiān)視套管油位，正常情況下，油位應(yīng)高于該玻璃視窗油位。套管還裝有電壓試驗(yàn)抽頭〔即末屏〕，通過測量電容值和損耗因素來檢查套管的絕緣。末屏通過末屏蓋接地。套管的安裝連接方式為：拉桿連接。套管能承受與其軸向垂直的頂部終端上施加的懸臂負(fù)載。套管在其軸向能持續(xù)。承受20kN的力，外部端子可承受的最大力矩為25kN。3.3交流低壓套管〔B套管〕交流低壓套管為干式，使用浸樹脂紙RTP作為主絕緣，外絕緣為硅橡膠裙。套管裝有一個(gè)電壓試驗(yàn)抽頭。該抽頭直接接到電容器的外層上，該抽頭最大的試驗(yàn)電壓為2KV，50～60HZ。它可以作為試驗(yàn)抽頭，外接一個(gè)電容器后也可以作為電壓抽頭，運(yùn)行電壓應(yīng)低于600V。套管的安裝連接方式為：〔固體銅導(dǎo)體〕穿纜式。管應(yīng)能承受與其軸向垂直的頂部終端上施加的懸臂負(fù)載。3.4ABB閥側(cè)套管結(jié)構(gòu)3.5換流閥側(cè)套管〔a/b套管〕直流高壓套管設(shè)計(jì)為兩局部：內(nèi)部和外部內(nèi)部為通常的油絕緣油冷卻型，在油側(cè)，套管沒有隔離體，這意味著套管與變壓器油箱相通,套管內(nèi)部局部注滿油。為了保證套管油室充滿著油，換流變油枕應(yīng)高于套管頂部。該套管的安裝方式與交流高壓套管相同，并且有相同型號(hào)的牽引桿。外部絕緣體由帶硅橡膠裙的玻璃釬維環(huán)氧樹脂管構(gòu)成，它在充電前應(yīng)充上一定壓力的SF6氣體，正常運(yùn)行時(shí)，SF6氣體的壓力為3.5mbar。通過SF6氣體密度繼電器對其壓力進(jìn)行監(jiān)視。套管在安裝法蘭處裝有一個(gè)電壓抽頭，抽頭與法蘭絕緣并連接到電容器身的最外層。4有載調(diào)壓開關(guān)〔ABB〕

4.1在線濾油機(jī)〔ABB〕4.2有載調(diào)壓開關(guān)的調(diào)節(jié)方式保持換流變閥側(cè)空載電壓恒定。保持控制角〔觸發(fā)角或關(guān)斷角〕于一定范圍。換流器正常運(yùn)行于較小的控制角范圍內(nèi)，直流電壓的變化主要由換流變的分接頭調(diào)節(jié)補(bǔ)償。好處：這種方式吸收的無功少，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，閥的應(yīng)力小，閥阻力回路損耗較小，交直流諧波分量較小，即直流系統(tǒng)的運(yùn)行性能較好。害處：開關(guān)動(dòng)作頻繁，調(diào)節(jié)范圍大。目前的直流工程均采取第二種控制方式，即保持控制角于一定范圍的調(diào)節(jié)方式。4.3有載調(diào)壓開關(guān)的結(jié)構(gòu)〔ABB〕有載調(diào)壓開關(guān)由操作機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)及分接開關(guān)、在線濾油裝置、油枕、呼吸器和監(jiān)視部件組成。操作機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、傳動(dòng)桿、齒輪、驅(qū)動(dòng)軸等。電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)桿、一系列的齒輪傳遞到一根驅(qū)動(dòng)軸上，提供切換開關(guān)的切換和分接選擇器檔位選擇所需的動(dòng)能。分接開關(guān)由兩個(gè)單獨(dú)的局部，即置于分接開關(guān)油室之內(nèi)的切換開關(guān)和裝設(shè)于油室下面的分接選擇器組成。分接開關(guān)整體懸掛于換流變油箱蓋上。切換開關(guān)由動(dòng)觸頭、靜觸頭及過渡電阻組成。主觸頭和輔助觸頭構(gòu)成靜觸頭。主觸頭用于載流，輔助觸頭用于滅弧。載流的主觸頭由銅或銅銀合金制成，而滅弧的觸頭那么由銅或銅鎢合金制成。觸頭的動(dòng)作由四連桿機(jī)構(gòu)控制，同時(shí)一套螺旋彈簧使四連桿機(jī)構(gòu)具有自鎖能力。切換開關(guān)上裝有插入接點(diǎn)，此接點(diǎn)能使分接選擇器觸頭與切換開關(guān)相連接。分接選擇器，圍繞中心軸周圍布置有假設(shè)干個(gè)定觸頭，在分接選擇器中心軸上裝有動(dòng)觸頭，并由中心軸帶動(dòng)動(dòng)觸頭，動(dòng)觸頭經(jīng)由集流環(huán)通過絕緣紙包扎的銅導(dǎo)體連接到切換開關(guān)上。4.3有載調(diào)壓開關(guān)的結(jié)構(gòu)〔續(xù)〕在線濾油裝置由電機(jī)、泵、過濾器及油管、閥門組成。用于對分接開關(guān)油室里的油進(jìn)行連續(xù)過濾，保證油具有較高的絕緣耐壓水平，降低切換開關(guān)觸頭的機(jī)械磨損，提高切換開關(guān)的壽命。監(jiān)視部件包括壓力繼電器、油流繼電器、氣體繼電器、壓力釋放裝置、油枕油位監(jiān)視等。用于對有載調(diào)壓開關(guān)的監(jiān)視和保護(hù)。油枕裝于換流變油箱頂部，略高于分接開關(guān)油室頂部。油枕用于儲(chǔ)存一定數(shù)量的油，以保證分接開關(guān)油室里總是充滿著油。呼吸器與油枕相連，用于保證吸入油枕里的空氣既枯燥又清潔。4.4有載調(diào)壓開關(guān)原理圖〔ABB〕4.5有載調(diào)壓開關(guān)原理簡化圖4.6有載調(diào)壓開關(guān)原理〔ABB〕分接頭主要通過改變一次側(cè)線圈匝數(shù)來保證輸出電壓的穩(wěn)定,即在輸入電壓波動(dòng)的時(shí)候通過改變分接頭的檔位來調(diào)節(jié)一次側(cè)的線圖匝數(shù),從而得到穩(wěn)定的電壓輸出。分接頭選擇器在不帶電的情況下，使一個(gè)分接頭在斷開前，下一個(gè)分接頭要先行接入，所以分單數(shù)和雙數(shù)分解選擇器，如下圖；切換開關(guān)在帶電切換分接時(shí)，要橋接兩個(gè)分接頭，所以有左右兩組觸頭以輪流接通，并在其間接入電阻以限制短路環(huán)流。左右兩組觸頭中，中間為輔助觸頭y,u，兩邊為主觸頭x,v。調(diào)壓開關(guān)按對稱尖旗循環(huán)設(shè)計(jì)切換順序，這就是說切換開關(guān)的主觸頭在過渡電阻跨接兩個(gè)分接頭之前要斷開。5換流變運(yùn)行換流變巡檢換流變引入監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)換流變本體保護(hù)5.1換流變運(yùn)行巡檢工程換流變有無異常聲音和明顯震動(dòng)換流變各部溫度、油位正常本體油枕、分接開關(guān)的油枕、套管油位、SF6壓力正常，呼吸器內(nèi)硅膠無嚴(yán)重變色，各局部無滲油現(xiàn)象套管外部無破損裂紋，無放電痕跡及其它異?，F(xiàn)象分接頭調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置及控制柜加熱器投入良好冷卻器油流量正常，風(fēng)扇運(yùn)行良好外殼接地良好，冷卻器接地良好在線濾油機(jī)裝置指示正常，無壓力報(bào)警在線氣體分析裝置運(yùn)行正常，無報(bào)警信號(hào)潛油泵的運(yùn)行情況：運(yùn)行時(shí)現(xiàn)場指示表在“ON〞，備用或檢修時(shí)在“OFF〞5.2換流變壓器引入監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)1〕直流運(yùn)行方式、輸送功率2〕絕緣油溫度3〕繞組溫度4〕風(fēng)扇啟停5〕油泵啟停6〕分接開關(guān)檔位不同步信號(hào)7〕本體保護(hù)動(dòng)作信號(hào)：a本體瓦斯保護(hù)動(dòng)作信號(hào)〔輕重瓦斯保護(hù)動(dòng)作〕b分接開關(guān)油流繼電器動(dòng)作信號(hào)c本體和分接開關(guān)壓力釋放閥動(dòng)作信號(hào)d本體和分接開關(guān)高、低油位信號(hào)e分接開關(guān)濾油機(jī)壓力高信號(hào)fSF6套管密度繼電器動(dòng)作信號(hào)5.3換流變本體保護(hù)項(xiàng)目目的后果1溫度監(jiān)視溫量油溫和繞組溫度，防止溫度過高跳閘、報(bào)警2油位監(jiān)視監(jiān)視油枕油位變化（本體和調(diào)壓開關(guān)）報(bào)警3油在線監(jiān)測監(jiān)測內(nèi)部氣體成分，判斷是否存在內(nèi)部故障報(bào)警4壓力繼電器判斷分接頭切換裝置內(nèi)部是否過壓跳閘5漏油探測器監(jiān)視油枕氣囊是否漏油報(bào)警6瓦斯繼電器判斷流向油枕的油速是否過快，收集內(nèi)部氣體跳閘、報(bào)警7壓力釋放閥監(jiān)視變壓器內(nèi)部/分接頭內(nèi)部是否有過壓報(bào)警8SF6密度監(jiān)測測量GGF套管內(nèi)部SF6壓力是否降低跳閘、報(bào)警9泵和風(fēng)扇電機(jī)保護(hù)監(jiān)視泵和風(fēng)機(jī)是否過載跳電機(jī)開關(guān)10油流指示監(jiān)視加在冷卻器油的壓力報(bào)警5.4換流變各局部溫升極限值最大溫升熱點(diǎn)報(bào)警溫度跳閘溫度繞組溫度60K68.8°C110°C140°C項(xiàng)部油溫55K85°C110°C過負(fù)荷熱點(diǎn)120°C本體/分接頭油位低油位5%高油位95%HYDRAN氣體分析250ppm6換流變的狀態(tài)檢修及試驗(yàn)狀態(tài)維修和試驗(yàn):基于設(shè)備狀態(tài)，對設(shè)備進(jìn)行適時(shí)且適度的維修和試驗(yàn)。例行維修:定期在現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行的各種簡單保養(yǎng)和維修。如清掃、螺絲緊固、防腐處理、自備表計(jì)校驗(yàn)、易損件更換、功能確認(rèn)等。

例行試驗(yàn):為獲取設(shè)備狀態(tài)量，掌握設(shè)備狀態(tài)，定期進(jìn)行的各種帶電檢測和停電試驗(yàn)。

診斷性試驗(yàn):巡檢、在線監(jiān)測、例行試驗(yàn)等發(fā)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)不良，或經(jīng)受了不良運(yùn)行工況，或受家族缺陷警示，或連續(xù)運(yùn)行了較長時(shí)間，為進(jìn)一步評估設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行的試驗(yàn)。

設(shè)備大修:對設(shè)備核心部件或者主體進(jìn)行的檢查或〔和〕修復(fù)。6.1換流變的例行試驗(yàn)項(xiàng)目

基準(zhǔn)周期

基本要求備注紅外熱像檢測每月無異常

本體油中溶解氣體分析每季乙炔≤1(μL/L)氫氣≤150(μL/L)總烴≤150(μL/L)均為注意值網(wǎng)側(cè)繞組直流電阻3年初值差不超過±2%（警示值）

套管試驗(yàn)3年鐵心絕緣電阻3年≥100MΩ（新投運(yùn)1000MΩ）（注意值）

有載分接開關(guān)檢查1年見下頁絕緣油例行試驗(yàn)1年按絕緣油規(guī)程進(jìn)行測溫裝置檢查

1年無異常氣體繼電器檢查

1年二次回路正常壓力釋放閥檢查

1年二次回路正常6.2換流變的例行維修工程換流變壓器本體：外觀、滲油、防腐、清潔、油位、閥門等。油紙絕緣套管：外觀、滲油、清潔、油位、引線及金具連接等。SF6氣體絕緣套管：外觀、滲油、清潔、SF6壓力不得低于350Kpa的絕對壓力〔額定壓力370Kpa〕等。呼吸器：當(dāng)超過3/4的硅膠變色后，就必須對硅膠進(jìn)行更換；當(dāng)油杯中油有變臟或缺乏時(shí)，需對油進(jìn)行更換或補(bǔ)新變壓器油至油杯中油位記號(hào)線。變壓器溫度檢測器、瓦斯繼電器、氣體繼電器、壓力釋放閥、油流繼電器檢查。冷卻器：散熱片外觀檢查及沖洗，風(fēng)扇、電機(jī)檢查。潛油泵：在運(yùn)行35000個(gè)小時(shí)〔或5年〕后，要檢查軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，也可以每年檢查一次運(yùn)轉(zhuǎn)情況，啟動(dòng)檢查其運(yùn)行聲音，必要時(shí)對軸承進(jìn)行更換。有載調(diào)壓開關(guān)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外部檢查、在線濾油機(jī)壓力檢查〔低于2.0bar〕、機(jī)構(gòu)箱維護(hù)、壓力繼電器功能檢查接地裝置檢查6.2.1換流變冷卻器檢修風(fēng)機(jī)檢查:風(fēng)扇電機(jī)絕緣測量合格；風(fēng)扇保護(hù)網(wǎng)罩完好，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)方向正確手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)機(jī)扇葉無卡阻，不摩擦側(cè)壁及外罩；風(fēng)機(jī)電機(jī)設(shè)計(jì)為40℃可運(yùn)行25000小時(shí)，在20℃下可運(yùn)行40000小時(shí)，電機(jī)軸承應(yīng)加潤滑脂，潤滑脂的壽命在40℃時(shí)為5年，超過5年就要進(jìn)行更換，如果運(yùn)行溫度較高那么需要使用耐高溫的潤滑脂.散熱器沖洗:見下頁潛油泵檢查:啟動(dòng)每臺(tái)潛油泵，檢查潛油泵有無異常聲音及振動(dòng)，必要時(shí)更換軸承.風(fēng)機(jī)平安開關(guān)檢查油流指示器功能檢查6.2.2換流變冷卻器散熱器沖洗散熱片檢修:外觀檢查清潔無異物，散熱片完好無變形，并進(jìn)行水沖洗。拆下風(fēng)機(jī)外罩及扇葉并對其進(jìn)行清洗；用除垢劑以低壓沖洗整個(gè)散熱片，除垢劑應(yīng)該是以硅酸鈉為抑制劑的弱堿；10min后在調(diào)高水壓沖洗，沖洗時(shí)噴頭距離冷卻器要大于150mm，必須沿散熱片紋理垂直沖洗，嚴(yán)禁斜沖，沖洗完畢后使用專用梳子對散熱片進(jìn)行梳理；沖洗完畢后回裝風(fēng)機(jī)扇葉及外罩；

6.2.3換流變風(fēng)機(jī)更換從匯控柜中斷開風(fēng)機(jī)電源開關(guān)，并將風(fēng)機(jī)電機(jī)旁平安開關(guān)打至“OFF〞位置；松開固定防護(hù)罩的螺栓并取下防護(hù)罩；拆下風(fēng)機(jī)扇葉〔必要時(shí)采用拉瑪〕；拆開電機(jī)接線盒，斷開電機(jī)電源線；松開電機(jī)支架上的固定螺栓，拆下電機(jī)；更換上新電機(jī)并恢復(fù)；先手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活無卡阻，扇葉不摩擦后合上平安開關(guān)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。6.2.4有載調(diào)壓開關(guān)檢查工程1〕有載調(diào)壓開關(guān)外部檢查，有載開關(guān)油枕油位在正常區(qū)域，呼吸器管道暢通無堵塞無滲漏，有載開關(guān)內(nèi)無氣體，可以通過有載開關(guān)上排油孔及瓦斯繼電器、油流繼電器處排氣；2〕檢查在線濾油機(jī)，各連接部件無滲漏，壓力表讀數(shù)必須低于2.0bar〔否那么更換過濾器〕；3〕分接開關(guān)傳動(dòng)齒輪盒檢查，如果齒輪盒中潤滑油缺乏，添加潤滑油，如果齒輪盒內(nèi)銹蝕或齒輪變形那么需對傳動(dòng)齒輪盒進(jìn)行更換；4)調(diào)壓開關(guān)機(jī)構(gòu)箱的維護(hù):見下頁；5〕調(diào)壓開關(guān)壓力繼電器功能測試；6〕操作試驗(yàn):就地和遠(yuǎn)方各操作一個(gè)循環(huán)，應(yīng)無異常；7)檢查緊急停止功能；8)檢查加熱器；9)絕緣油試驗(yàn)：擊穿電壓不小于30KV。6.2.4.1調(diào)壓開關(guān)機(jī)構(gòu)箱的維護(hù)翻開機(jī)構(gòu)箱控制柜門，轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)到“LOCAL〞位置，記錄計(jì)數(shù)器所顯示的數(shù)值，然后旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)到“RAISE〞位置；檢查電動(dòng)機(jī)工作是否正常，并且每進(jìn)行一次操作，計(jì)數(shù)器應(yīng)記錄每一次的數(shù)值，記錄下計(jì)數(shù)器的數(shù)值；轉(zhuǎn)動(dòng)控制開關(guān)到“LOWER〞位置，再次進(jìn)行電動(dòng)操作，將檔位恢復(fù)至初始位置，檢查計(jì)數(shù)器的記錄次數(shù)應(yīng)與檔位變化一致；斷開輔助電源；用手檢查加熱器是否正常工作；檢查電機(jī)接觸器接線牢固，并且觸頭無嚴(yán)重?zé)龘p；緊固所有端子；用Mobilgrease28型低黏度潤滑脂或Shell-AeroShellGrease22型潤滑油或類似產(chǎn)品對受柄的傘齒輪、星形輪和位置顯示器的傘齒輪進(jìn)行少量的潤滑；檢查齒形皮帶是否足夠緊，齒帶的緊度可通過放在兩個(gè)皮帶輪中間的彈力平衡器來進(jìn)行檢查，當(dāng)施加6N的負(fù)荷時(shí)，齒帶伸長約2MM；連接輔助電源；轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)到“REMOTE〞位置，關(guān)閉電動(dòng)機(jī)構(gòu)控制門。6.2.4.2換流變在線濾油機(jī)濾芯更換關(guān)閉濾油機(jī)的進(jìn)出油閥門；將排油軟管連接到排油閥門上；并翻開卸壓閥和排油閥進(jìn)行排油；排干油后，松開頂部螺母，取下濾油機(jī)外罩；松開桿軸上的螺絲，取下彈簧和壓板〔這時(shí)用抹布將里面的油清理干凈〕；將舊的濾芯取下，將新的濾芯套在桿軸上，再套上壓板、彈簧和螺絲；將螺絲緊固直到壓緊濾芯為止；裝好濾油機(jī)殼體，緊固頂部螺母；對過濾器進(jìn)行注油，翻開在線濾油機(jī)的進(jìn)出油閥；當(dāng)卸壓閥中有油流出來時(shí)，裝上卸壓閥；啟動(dòng)在線濾油機(jī)，檢查壓力表讀數(shù)是否正常。6.2.5有載調(diào)壓開關(guān)大修以下情形之一，應(yīng)予大修:

操作次數(shù)到達(dá)觸頭壽命次數(shù)的20%〔機(jī)械-80萬次、電氣-50萬次〕。有重大家族缺陷。

例行或診斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)異常，疑心分接開關(guān)有問題。ABB有載調(diào)壓開關(guān):當(dāng)有載調(diào)壓開關(guān)到達(dá)廠家規(guī)定的操作次數(shù)后，應(yīng)將有載調(diào)壓開關(guān)進(jìn)行大修〔轉(zhuǎn)換接頭：大于100000次操作或至少7年，以后每年檢查一次〕。6.3換流變的診斷性試驗(yàn)工程閥側(cè)繞組直流電阻繞組絕緣電阻繞組絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)〔20℃〕短路阻抗測量感應(yīng)耐壓和局部放電量測量繞組掃頻響應(yīng)分析繞組各分接頭電壓比氣體繼電器校驗(yàn)油中糠醛含量及紙絕緣聚合度絕緣油全套試驗(yàn)7換流變壓器的更換

更換前的準(zhǔn)備更換施工與調(diào)試啟動(dòng)試驗(yàn)后期跟蹤檢測7.1換流變更換前的準(zhǔn)備工作1〕備用變的檢查消缺完成2〕備用變例行試驗(yàn)完成并合格3〕移位施工方案編制4〕換流變移位5〕設(shè)備調(diào)試和啟動(dòng)試驗(yàn)方案編制6〕專用工器具的檢查：小車檢查卷揚(yáng)機(jī)、千斤頂檢查運(yùn)輸軌道和地錨的檢查清理7.2換流變移位施工1)備用變移出2)待換換流變的一、二次解線3)聲障設(shè)施撤除4)閥廳封堵材料和消防管網(wǎng)撤除5)待換換流變移出6)備用換流變就位7)聲障設(shè)施撤除8)閥廳封堵材料和消防管網(wǎng)恢復(fù)9)恢復(fù)換流變的一、二次接線10)消防設(shè)施恢復(fù)11)聲障設(shè)施恢復(fù)7.3換流變壓器的調(diào)試1)本體控制功能檢查：分接開關(guān)檔位核對分接開關(guān)檔位聯(lián)調(diào)油溫和繞組溫度遠(yuǎn)傳信號(hào)核對2)本體控制保護(hù)信號(hào)檢查核對：本體輕重瓦斯保護(hù)動(dòng)作信號(hào)

分接開關(guān)油流繼電器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)本體壓力釋放閥動(dòng)作信號(hào)分接開關(guān)壓力釋放閥動(dòng)作信號(hào)油溫報(bào)警和跳閘信號(hào)繞組溫度報(bào)警和跳閘信號(hào)閥側(cè)SF6套管密度壓力低報(bào)警和跳閘信號(hào)逆止閥動(dòng)作信號(hào)閥側(cè)套管電壓抽取裝置電量模擬檢查3)整組傳動(dòng)試驗(yàn)7.4換流變壓器的啟動(dòng)調(diào)試1〕根據(jù)調(diào)度臨時(shí)定值單修改交流斷路器保護(hù)定值2〕合上交流開關(guān)對換流變充電〔規(guī)程規(guī)定需要沖擊合閘三次〕3〕低負(fù)荷下進(jìn)行CT二次極性校核4〕后續(xù)工作：絕緣油按照投運(yùn)1、4、10、30天進(jìn)行色譜分析、結(jié)合負(fù)載進(jìn)行紅外測溫?fù)Q流變的內(nèi)部故障檢查通常在以下情況下需進(jìn)人檢查：當(dāng)變壓器到了大修周期當(dāng)變壓器內(nèi)部有故障情況變壓器故障處理的一般程序：排油-注入枯燥空氣-油處理-進(jìn)人檢查及處理故障-抽真空-注油-熱油循環(huán)-靜放-電氣試驗(yàn)-換流變充電調(diào)試8.1換流變油處理準(zhǔn)備工作8.2絕緣油試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過處理后的絕緣油，在注入變壓器本體前必須經(jīng)過化驗(yàn)合格，其標(biāo)準(zhǔn)擊穿電壓：60kV90℃介損：≤0.7%含氣量：0.5％含水量：10ppm

8.3變壓器排油8.3變壓器排油(續(xù))8.4換流變內(nèi)部檢查的主要工程分接頭選擇開關(guān)檢查

分接頭范圍開關(guān)檢查

分接頭電位開關(guān)檢查

分接引線檢查

銅屏蔽檢查

中性點(diǎn)引線檢查

磁分路接地螺栓檢查

夾件和鐵心接地螺栓檢查

交、直流升高座下端均壓環(huán)接地螺栓檢查

器身外表檢查

結(jié)構(gòu)件聯(lián)接檢查

8.5進(jìn)人檢查及故障處理本卷須知器身暴露在空氣中的時(shí)間：空氣相對濕度小于65%時(shí)16小時(shí)，75%時(shí)12小時(shí)進(jìn)入變壓器內(nèi)部的人員要穿專用工作服，人數(shù)一般不超過2人人孔門處要設(shè)專人看管所帶入的工器具及照明等均在登記