二、任务资讯

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（一）变压器基础知识

变压器是变电所中关键的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用。由于输配电线路上的功率损耗和电压损耗，必须采用高压输电（最高可达500kV）。大型发电机的额定电压一般为6.3kV和10.5kV，因此，在输电时必须用变压器将电压升高，供电时通过变压器将高压降成负载所需的额定电压。因此，变压器的作用是用来变换交流电压和电流，满足输配电的需要。

1.变压器的分类

变压器在国民经济各个部门中应用非常广泛，品种、规格也很多，通常根据变压器的用途、绕组数目、铁芯结构、相数、调压方式、冷却方式等划分类别。

（1）按用途分类，变压器可分为电力变压器、特种变压器、仪用互感器、高压试验变压器等。

（2）按绕组数分类，变压器可分为双绕组、三绕组、多绕组变压器以及自耦变压器。

（3）按铁芯结构分类，变压器可分为芯式和壳式变压器。

（4）按相数分类，变压器可分为单相变压器和三相变压器。

（5）按冷却方式和冷却介质分类，变压器可分为以空气为冷却介质的干式变压器、以油为冷却介质的油浸式变压器（包括油浸自冷式、油浸风冷式、油浸强迫油循环式等）和充气式冷却变压器。

（6）按容量分类，变压器可分为小型变压器（容量为10～630kV·A）、中型变压器（容量为800～6300kV·A）、大型变压器（容量为8000～63000kV·A）和特大型变压器（容量在90000kV·A以上）。

2.变压器的基本结构

变压器的结构主要与其类型、容量大小和冷却方式等有关，通常小型变压器都做成干式，干式变压器的结构相对比较简单，而较大容量的变压器都做成油浸式或充气冷却式，其结构相对复杂一些。这里主要介绍油浸式变压器的结构，油浸式变压器的基本结构部件由铁芯、绕组、绝缘结构和油箱等部件组成。油浸式变压器的外形结构如图7-1所示。

（1）铁芯。铁芯是变压器中主要的磁路部分。铁芯分为铁芯柱和铁轭两部分。铁芯柱套有绕组；铁轭作为闭合磁路之用。为了减少铁芯中的磁滞和涡流损耗，提高磁路的导磁性能，铁芯一般用高磁导率的磁性材料——硅钢片叠装而成。硅钢片有热轧和冷轧两种，其厚度为0.35～0.5mm，两面涂以厚为0.02～0.23mm的漆膜，使片与片之间绝缘。

（2）绕组。绕组是变压器的电路部分，它是用纸包的绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。绕组套装在变压器铁芯柱上，低压绕组在内层，高压绕组套装在低压绕组外层，以便于绝缘。为了节省铜材，目前我国大多采用铝线。变压器的一次绕组（原绕组）输入电能，二次绕组（副绕组）输出电能，它们通常套装在同一个芯柱上。一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组的电能就可以传递到二次绕组，且使一、二次绕组具有不同的电压和电流。

（3）绝缘结构。绝缘结构实现了变压器的绝缘，包括外部绝缘和内部绝缘。变压器的引线从油箱内穿过油箱盖时，必须经过绝缘套管，从而使高压引线和接地的油箱绝缘。绝缘套管是一根中心导电杆，外面有瓷套管绝缘。套管外形做成多级伞形，电压越高，其外形尺寸越大。

（4）油箱。铁芯和绕组组成变压器的器身，器身放置在装有变压器油的油箱内，在油浸变压器中，变压器油既是绝缘介质，又是冷却介质。为使变压器油能较长久地保持良好状态，在变压器油箱上面装有圆筒形的储油柜。储油柜通过连通管与油箱相通，柜内油面高度随着油箱内变压器油的热胀冷缩而变动，储油柜使油与空气的接触面积减小，从而减少油的氧化和水分的侵入。油箱的结构与变压器的容量、发热情况密切相关。变压器的容量越大，发热问题就越严重。

3.变压器的额定值

变压器在规定的使用环境和运行条件下的主要技术参数称为额定值。额定值通常都标注在变压器的铭牌上，它是选用变压器的依据。

型号可以表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容。例如， SL—500/10表示三相油浸式自冷双线圈铝线，额定容量为500kV·A，高压侧额定电压为10kV级的电力变压器。

（1）额定容量SN（VA/kV·A/MVA）：铭牌规定在额定使用条件下所能输出的视在功率。对三相变压器而言，额定容量指三相容量之和。双绕组变压器一、二次侧的额定容量设计为相同值。

（2）额定电压UN（V/kV）：是指变压器长时间运行所承受的工作电压（三相为线电压），其中U1N为规定加在一次侧的电压；U2N为一次侧加额定电压、二次侧空载时的端电压。

（3）额定电流IN（A）：变压器额定容量下允许长期通过的电流，分为一次测额定电流I1N和二次测额定电流I2N（三相为线电流）。

（4）额定频率fN（Hz）：我国的工频为50Hz。

（二）施工基本要求

变压器应符合下列规定：

（1）查验合格证和随带技术文件，变压器有出厂试验记录。

（2）外观检查：有铭牌，附件齐全，绝缘件无缺损、裂纹，充油部分不渗漏，充气高压设备气压指示正常，涂层完整。

（3）变压器的基础验收合格，且对埋入基础的电线导管、电缆导管和变压器进、出线预留孔及相关预埋件进行检查，才能安装变压器。

（4）杆上变压器的支架紧固检查后，才能吊装变压器且就位固定。

（5）变压器及接地装置交接试验合格，才能通电。

（三）质量验收规范主控项目要求

（1）变压器安装应位置正确，附件齐全，油浸变压器油位正常，无渗油现象。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察检查。

（2）变压器中性点的接地连接方式及接地电阻值应符合设计要求。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察检查并用接地电阻测试仪测试。

（3）变压器箱体、干式变压器的支架、基础型钢及外壳应分别单独与保护导体可靠连接，紧固件及防松零件齐全。

检查数量：紧固件及防松零件抽查5％，其余全数检查。

检查方法：观察检查。

（4）变压器及高压电气设备应按《电气验收规范》的规定完成交接试验且合格。

检查数量：全数检查。

检查方法：试验时观察检查或查阅交接试验记录。

（5）箱式变电所及其落地式配电箱的基础应高于室外地坪，周围排水通畅。用地脚螺栓固定的螺帽应齐全，拧紧牢固；自由安放的应垫平放正。对于金属箱式变电所及落地式配电箱，箱体应与保护导体可靠连接，且有标识。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察检查和手感检查。

（6）箱式变电所的交接试验应符合下列规定：

1）由高压成套开关柜、低压成套开关柜和变压器三个独立单元组合成的箱式变电所高压电气设备部分，应按《电气验收规范》的规定完成交接试验且合格。

2）对于高压开关、熔断器等与变压器组合在同一个密闭油箱内的箱式变电所，交接试验应按产品提供的技术文件要求执行。

3）低压成套配电柜和馈电线路的每路配电开关及保护装置的相间和相对地间的绝缘电阻值不应小于0.5MΩ；当国家现行产品标准未做规定时，电气装置的交流工频耐压试验电压应为1000V，试验持续时间应为1min，当绝缘电阻值大于10MΩ时，宜采用2500V兆欧表摇测。

检查数量：全数检查。

检查方法：用绝缘电阻测试仪测试、试验并查阅交接试验记录。

（7）配电间隔和静止补偿装置栅栏门应采用裸编织铜线与保护导体可靠连接，其截面积不应小于4mm2。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察检查。

（四）质量验收规范一般项目要求

（1）有载调压开关的传动部分润滑应良好，动作应灵活，点动给定位置与开关实际位置应一致，自动调节应符合产品的技术文件要求。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察检查或操作检查。

（2）绝缘件应无裂纹、缺损和瓷件瓷釉损坏等缺陷，外表应清洁，测温仪表指示应准确。

检查数量：各种规格各抽查10％，且不得少于1件。

检查方法：观察检查。

（3）装有滚轮的变压器就位后，应将滚轮用能拆卸的制动部件固定。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察检查。

（4）变压器应按产品技术文件要求进行器身检查，当满足下列条件之一时，可不检查器身。

1）制造厂规定不检查器身。

2）就地生产仅作短途运输的变压器，且在运输过程中有效监督，无紧急制动、剧烈振动、冲撞或严重颠簸等异常情况。

检查数量：全数检查。

检查方法：核对产品技术文件、查阅运输过程资料。

（5）箱式变电所内、外涂层应完整、无损伤，对于有通风口的，其风口防护网应完好。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察检查。

（6）箱式变电所的高压和低压配电柜内部接线应完整，低压输出回路标记应清晰，回路名称应准确。

检查数量：按回路数量抽查10％，且不得少于1个回路。

检查方法：观察检查。

（7）对于油浸变压器顶盖，沿气体继电器的气流方向应有1.0％～1.5％的升高坡度。除与母线槽采用软连接外，变压器的套管中心线应与母线槽中心线在同一轴线上。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察检查并采用水平仪测试。

（8）对有防护等级要求的变压器，在其高压或低压及其他用途的绝缘盖板上开孔时，应符合变压器的防护等级要求。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察检查。

（五）施工工艺流程

变压器工艺流程如图7-2所示。

1.设备点件检查

（1）设备点件检查应由安装单位、供货单位会同建设单位代表共同进行，并做好记录。

（2）按照设备清单，施工图纸及设备技术文件核对变压器本体及附件备件的规格型号是否符合设计图纸要求，是否齐全，有无丢失及损坏。

（3）变压器本体外观检查无损伤及变形，油漆完好无损伤。

（4）油箱封闭是否良好，有无漏油、渗油现象，油标处油面是否正常，发现问题应立即处理。

（5）绝缘瓷件及环氧树脂铸件有无损伤、缺陷及裂纹。

2.变压器二次搬运

（1）变压器二次搬运应由起重工作业，电工配合。最好采用汽车吊吊装，也可采用吊链吊装，距离较长最好用汽车运输，运输时必须用钢丝绳固定牢固，并应行车平稳，尽量减少震动；距离较短且道路良好时，可用卷扬机、滚杠运输。变压器重量及吊装点高度可参照表7-3及表7-4。

（2）变压器吊装时，索具必须检查合格，钢丝绳必须挂在油箱的吊钩上，上盘的吊环仅作吊芯用，不得用此吊环吊装整台变压器。

（3）变压器搬运时，应注意保护瓷瓶，最好用木箱或纸箱将高低压瓷瓶罩住，使其不受损伤。

（4）变压器搬运过程中，不应有冲击或严重震动情况，利用机械牵引时，牵引的着力点应在变压器重心以下，以防倾斜，运输斜角不得超过15°，防止内部结构变形。

（5）用千斤顶顶升大型变压器时，应将千斤顶放置在油箱专门部位。

（6）大型变压器在搬运或装卸前，应核对高、低压侧方向，以免安装时调换方向发生困难。

3.变压器稳装

（1）变压器就位可用汽车吊并直接甩进变压器室内，或用道木搭设临时轨道，用三步搭、吊链吊至临时轨道上，然后用吊链拉入室内合适位置。

（2）变压器就位时，应注意其方位和距墙尺寸应与图纸相符，允许误差为±25mm，图纸无标注时，纵向按轨道定位，横向距离不得小于800mm，距离门不得小于1000mm，并适当照顾屋内吊环的垂线位于变压器中心，以便于吊芯，干式变压器安装图纸无注明时，安装、维修最小环境距离应符合图7-3和表7-5的要求。

（3）变压器基础的轨道应水平，轨距与轮距应配合，装有气体继电器的变压器，应使其顶盖沿气体继电器气流方向有1％～1.5％的升高坡度（制造厂规定不需安装坡度者除外）。

（4）变压器宽面推进时，低压侧应向外；窄面推进时，油枕侧一般应向外。在装有开关的情况下，操作方向应留有1200mm以上的宽度。

（5）油浸变压器的安装，应考虑能在带电的情况下，便于检查油枕和套管中的油位、上层油温、瓦斯继电器等。

（6）装有滚轮的变压器，滚轮应能转动灵活，在变压器就位后，应将滚轮用能拆卸的制动装置加以固定。

（7）变压器的安装应采取抗地震措施（稳装在混凝土地坪上的变压器安装如图7-4所示，有混凝土轨梁宽面推进的变压器安装如图7-5所示）。

4.附件安装

（1）气体继电器安装。

1）气体继电器安装前应经检验鉴定。

2）气体继电器应水平安装，观察窗应安装在便于检查的一侧，箭头方向应指向油枕，与连通管的连接应密封良好。截油阀应位于油枕和气体继电器之间。

3）打开放气嘴，放出空气，直到有油溢出时将放气嘴关上，以免有空气使继电保护器误动作。

4）当操作电源为直流时，必须将电源正极接到水银侧的接点上，以免接点断开时产生飞弧。

5）事故喷油管的安装方位，应注意到事故排油时不致危及其他电器设备；喷油管口应换为割划有“十”字线的玻璃，以便发生故障时气流能顺利冲破玻璃。

（2）防潮呼吸器的安装。

1）防潮呼吸器安装前，应检查硅胶是否失效，如已失效，应在115℃～120℃温度烘烤8小时，使其复原或更新。浅蓝色硅胶变为浅红色，即已失效；白色硅胶，不加鉴定一律烘烤。

2）防潮呼吸器安装时，必须将呼吸器盖子上橡皮垫去掉，使其通畅，并在下方隔离器具中装适量变压器油，起滤尘作用。

（3）温度计的安装。

1）套管温度计安装，应直接安装在变压器上盖的预留孔内，并在孔内加以适当变压器油。刻度方向应便于检查。

2）电接点温度计安装前应进行校验，油浸变压器一次元件应安装在变压器顶盖上的温度计套筒内，并加适当变压器油；二次仪表挂在变压器一侧的预留板上。干式变压器一次元件应按厂家说明书位置安装，二次仪表安装在便于观测的变压器护网栏上。软管不得有压扁或死弯弯曲半径不得小于50mm，余下部分应盘圈并固定在温度计附近。

3）干式变压器的电阻温度计，一次元件应预埋在变压器内，二次仪表应安装在值班室或操作台上，导线应符合仪表要求，并加以适当的附加电阻校验调试后方可使用。

（4）电压切换装置的安装。

1）变压器电压切换装置各分接点与线圈的联线应紧固正确，且接触紧密良好。转动点应正确停留在各个位置上，并与指示位置一致。

2）电压切换装置的拉杆、分接头的凸轮、小轴销子等应完整无损；转动盘应动作灵活，密封良好。

3）电压切换装置的传动机构（包括有载调压装置）的固定应牢靠，传动机构的摩擦部分应有足够的润滑油。

4）有载调压切换装置的调换开关的触头及铜辫子软线应完整无损，触头间应有足够的压力（一般为8～10kg）。

5）有载调压切换装置转动到极限位置时，应装有机械联锁与带有限位开关的电气联锁。

6）有载调压切换装置的控制箱一般应安装在值班室或操作台上，联线应正确无误，并应调整好，手动、自动工作正常，挡位指示正确。

7）电压切换装置吊出检查调整时，暴露在空气中的时间应符合表7-6的规定。

（5）变压器联线。

1）变压器的一、二次联线、地线、控制管线均应符合相应各章的规定。

2）变压器一、二次引线的施工，不应使变压器的套管直接承受应力。

3）变压器工作零线与中性点接地线，应分别敷设。工作零线宜用绝缘导线。

4）变压器中性点的接地回路中，靠近变压器处，宜做一个可拆卸的连接点。

5）油浸变压器附件的控制导线，应采用具有耐油性能的绝缘导线。靠近箱壁的导线，应用金属软管保护，并排列整齐，接线盒应密封良好。

5.变压器吊芯检查及交接试验

（1）变压器吊芯检查。

1）变压器安装前应作吊芯检查。制造厂有特殊规定者，1000kV·A以下，运输过程中无异常情况者，短途运输，事先参与了厂家的检查并符合规定，运输过程中确认无损伤者，可不做吊芯。

2）吊芯检查应在气温不低于0℃，芯子温度不低于周围空气温度、空气相对湿度不大于75％的条件下进行（器身暴露在空气中的时间不得超过16h）。

3）所有螺栓应紧固，并应有防松措施。铁芯无变形，表面漆层良好，铁芯应接地良好。

4）线圈的绝缘层应完整，表面无变色、脆裂、击穿等缺陷。高、低压线圈无移动变位情况。

5）线圈间、线圈与铁芯、铁芯与轭铁间的绝缘层应完整无松动。

6）引出线绝缘良好，包扎紧固无破裂情况，引出线固定应牢固可靠，其固定支架应紧固，引出线与套管连接牢靠，接触良好紧密，引出线接线正确。

7）所有能触及的穿心螺栓应连接紧固。用摇表测量穿心螺栓与铁芯和轭铁，以及铁芯与轭铁之间的绝缘电阻，并做1000V的耐压试验。

8）油路应畅通，油箱底部清洁无油垢杂物，油箱内壁无锈蚀。

9）芯子检查完毕后，应用合格的变压器油冲洗，并从箱底油堵将油放净。吊芯过程中，芯子与箱壁不应碰撞。

10）吊芯检查后如无异常，应立即将芯子复位并注油至正常油位。吊芯、复位、注油必须在16h内完成。

11）吊芯检查完成后，要对油系统密封进行全面检查，不得有漏油、渗油现象。

（2）变压器的交接试验。

1）变压器的交接试验应由当地供电部门许可的试验室进行。试验标准应符合规范要求、当地供电部门规定及产品技术资料的要求。

2）变压器交接试验的内容。

①测量绕组连同套管的直流电阻。

②检查所有分接头的变压比。

③检查变压器的三相结线组别和单相变压器引出线的极性。

④测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数。

⑤测量绕组连同套管的介质损耗角正切值tanδ。

⑥测量绕组连同套管的直流泄漏电流。

⑦绕组连同套管的交流耐压试验。

⑧绕组连同套管的局部放电试验。

⑨测量与铁芯绝缘的各紧固件及铁芯接地线引出套管对外壳的绝缘电阻。

⑩绝缘油试验。

有载调压切换装置的检查和试验。

额定电压下的冲击合闸试验。

检查相位。

测量噪声。

6.变压器送电前的检查

（1）变压器试运行前应做全面检查，确认符合试运行条件时方可投入运行。

（2）变压器试运行前，必须由质量监督部门检查合格。

（3）变压器试运行前的检查内容。

1）各种交接试验单据齐全，数据符合要求。

2）变压器应清理、擦拭干净，顶盖上无遗留杂物，本体及附件无缺损，且不渗油。

3）变压器一、二次引线相位正确，绝缘良好。

4）接地线良好。

5）通风设施安装完毕，工作正常，事故排油设施完好；消防设施齐备。

6）油浸变压器油系统油门应打开，油门指示正确，油位正常。

7）油浸变压器的电压切换装置及干式变压器的分接头位置放置正常电压挡位。

8）保护装置整定值符合规定要求；操作及联动试验正常。

9）干式变压器护栏安装完毕。各种标志牌挂好，门装锁。

7.变压器送电试运行验收

（1）送电试运行。

1）变压器第一次投入时，可全压冲击合闸，冲击合闸时一般可由高压侧投入。

2）变压器第一次受电后，持续时间不应少于10min，无异常情况。

3）变压器应进行3～5次全压冲击合闸，并无异常情况，励磁涌流不应引起保护装置误动作。

4）油浸变压器带电后，检查油系统不应有渗油现象。

5）变压器试运行要注意冲击电流，空载电流，一、二次电压，温度，并做好详细记录。

6）变压器并列运行前，应核对好相位。

7）变压器空载运行24h，无异常情况，方可投入负荷运行。

（2）验收。

1）变压器开始带电起，24h后无异常情况，应办理验收手续。

2）验收时，应移交下列资料和文件：

①变更设计证明。

②产品说明书、试验报告单、合格证及安装图纸等技术文件。

③安装检查及调整记录。