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4.4 变压器的安装与接线

变压器室内安装时应安装在基础的轨道上,轨距与轮距应配合;室外一般安装在平台上或杆上组装的槽钢架上。轨道、平台、钢架应水平;有滚轮的变压器轮子应转动灵活,安装就位后应用止轮器将变压器固定;装在钢架上的变压器滚轮悬空并用镀锌铁丝将器身与杆绑扎固定;变压器的油枕侧应有1%~1.5%的升高坡度。变压器安装过程中的吊装作业应由起重工配合,任何时候都不得碰击套管、器身及各个部件,不得发生严重的冲击和振动,要轻起轻放。吊装时钢索必须系在器身供吊装的耳环上。吊装及运输过程中应有防护措施和作业指导书。

4.4.1 杆上变压器台的安装接线

杆上变压器台有三种形式,一种是双杆变压器台,即将变压器安装在线路方向上单独增设的两根杆的钢架上,再从线路的杆上引入10kV电源。如果低压是公用线路,则再把低压用导线送出去与公用线路并接或与其他变压器台并列;如果是单独用户,则再把低压用硬母线引入到低压配电室内的总柜上或低压母线上去,如图4-10所示。

图4-10 双杆变压器台示意图

另外一种是借助原线路的电杆,在其旁再另立一根电杆,将变压器安装在这两根电杆间的钢架上,其他同上。因为只增加了一根电杆,因此称单杆变压器台,如图4-11所示。

图4-11 单杆变压器台示意图

另外,还有一种变压器台,是指容量在100kV·A以下,将其直接安装在线路的单杆上,不需要增加电杆,又常设在线路的终端,为单台设备供电,如深井泵房或农村用电,如图4-12所示,称本杆变压器台。

图4-12 本杆变压器台示意图

(1)杆上变压器台 安装方便,工艺简单。主要有立杆、组装金具构架及电气元件、吊装变压器、接线、接地等工序。

①变压器支架通常用槽钢制成,用U形抱箍与杆连接,变压器安装在平台横担的上面,应使油枕侧偏高,有1%~1.5%的坡度,支架必须安装牢固,一般钢架应有斜支撑。

②跌落式熔断器的安装 跌落式熔断器安装在高压侧丁字形的横担上,用针式绝缘子的螺杆固定连接,再把熔断器固定在连板上,如图4-13所示。其间隔不小于500mm,以防弧光短路,熔管轴线与地面的垂线夹角为15°~30°,排列整齐,高低一致。

图4-13 跌落式熔断器安装示意图

跌落式熔断器安装前应确保其外观零部件齐全,瓷件良好,瓷釉完整无裂纹、无破损,接线螺钉无松动,螺纹与螺母配套,固定板与瓷件结合紧密无裂纹,与上端的鸭嘴和下端挂钩结合紧密无松动;鸭嘴、挂钩等铜铸件不应有裂纹、砂眼,鸭嘴触头接触良好紧密,挂钩转轴灵活无卡,用电桥或数字万用表测其接触电阻应符合要求,按图4-13所示,放置时鸭嘴触头一经由下向上触动即断开,一推动熔管或上部合闸挂环即能合闸,且有一定的压缩行程,接触良好,即一捅就开,一推即合;熔管不应有吸潮膨胀或弯曲现象,与铜件的结合应紧密;固定熔丝的螺钉,其螺纹完好,与元宝螺母配套;装有灭弧罩的跌落式熔断器,其罩应与鸭嘴固定良好,中心轴线应与合闸触头的中心轴线重合;带电部分和固定板的绝缘电阻须用1000~2500V的兆欧表测试,其值不应小于1200MΩ,35kV的跌落式熔断器须用2500V的兆欧表测试,其值不应小于3000MΩ。

③避雷器的安装 避雷器通常安装在距变压器高压侧最近的横担上,可用直螺钉单独固定,如图4-14所示。其间隔不小于350mm,轴线应与地面垂直,排列整齐,高低一致,安装牢固,抱箍处要垫2~3mm厚的耐压胶垫。

图4-14 避雷器安装示意图

安装前的检查与跌落式熔断器基本相同,但无可动部分,瓷套管与铁法兰间应良好结合,其顶盖与下部引线处的密封物应无龟裂或脱落,摇动器身应无任何声响。用2500V兆欧表测试其带电端与固定抱箍的绝缘电阻应不小于2500MΩ。

避雷器和跌落式熔断器必须有产品合格证,没有试验条件的,应到当地供电部门进行试验。避雷器和跌落式熔断器的规格型号必须与设计相符,不得使用额定电压小于线路额定电压的避雷器和跌落式熔断器。

④低压隔离开关的安装 有的设计在变压器低压侧装有一组隔离开关,通常装设在距变压器低压侧最近的横担上,有三极的,也有单极的,目的是更换低压熔断器方便,其外观检查和测试基本与低压断路器相同,但要求瓷件良好,安装牢固,操动机构灵活无卡,隔离刀刃合闸后应接触紧密,分闸时有足够的电气间隙(≥200mm),三相联动动作同步,动作灵活可靠。用500V兆欧表测试绝缘电阻应大于2MΩ。

(2)变压器的安装 变压器安装必须经供电部门认可的试验单位试验合格,并有试验报告。室外变压器台的安装主要包括变压器的吊装、绝缘电阻的测试和接线等作业内容。

①变压器的吊装

a.吊装要点:卸车地点的土质必须坚实,用汽车吊装时,周围应无障碍物,否则应无载试吊,观察吊臂和吊件能否躲过障碍物。变压器整体起吊时,应将钢丝绳系在专供起吊的吊耳上,起吊后钢丝绳不得和钢板的棱角接触,钢丝绳的长度应考虑双杆上的吊高。吊装前应核对高低压套管的方向,避免吊放在支架上之后再调换器身的方向。吊装过程中,高低压套管都不应受到损伤和应力,器身的任何部位不得有与它物碰撞现象。起吊时应缓慢进行,当吊钩将钢丝绳撑紧即将吊起时应停止起吊,检查各个部位受力情况、有无变形、吊车支撑有无位移塌陷,杆上支架和安装人员是否已准备就绪。全部准备好后,即可正式起吊,就位时应减到最慢速度,并按测定好的位置落放在型钢架上,吊钩先稍微松动,但钢丝绳仍撑直;先检查高低压侧是否正确,坡度是否合适,然后用镀锌铁丝将器身与电杆绑扎并紧固,最后再松钩且将钢丝绳卸掉。

b.吊装方法:有条件时应用汽车进行吊装,方法简便且效率高。无吊车时,一般用人字抱杆吊装,现介绍常用的一种方法。

?吊装机具布置如图4-15所示。

图4-15 吊具的布置示意图

抱杆可用杆头ф150mm的杉杆或ф159mm的钢管,长度H由下式决定:

式中 h——变压器安装高度,m;

h'——变压器高度,m;

α——人字抱杆与地面的夹角,α一般取70°。

其中,吊具可用手拉葫芦或绞磨,手拉葫芦的规格应大于变压器重量;绞磨、滑轮、钢丝绳及吊索应能承受变压器的重量并有一定的保安系数。拖拉绳一般可用ф16~20mm钢丝绳,地锚要可靠牢固,不得用电杆或拉线地锚。

?吊装工艺。所有受力部位检查无误后即可起吊,吊装注意事项可参照立杆的部分内容。

当变压器底部起吊高度超过变压器放置构架1.5h~1.7h时,即停止起吊,然后用电杆上部横担悬挂的手拉葫芦2(副钩),吊住变压器的吊索,同时拉动其手链使变压器向放置构架方向倾斜位移,然后原吊钩缓慢放松,而手拉葫芦则将变压器缓慢吊起,且原吊钩放松和副钩起吊收紧应同步,逐渐将变压器的重量移至副钩,当到一定程度时,副钩再缓慢下降,直至副钩将变压器的全部重量吊起时(副钩的吊链与地面垂直时)再将副钩缓慢下降,同时松开原吊钩,即可将变压器放落在构架上,如图4-16所示,必要时应在杆的另侧设辅助拉线,防止电杆倾斜。按图4-16进行吊装时,还可用另一方法,将副钩手拉葫芦取掉,把拖拉绳换成由绞磨控制,当主钩手拉葫芦将变压器起吊到一定高度时,由绞磨慢慢将拖拉绳放松,人字抱杆前斜,即可把变压器降落在构架上。这种方法对人字抱杆、拖拉绳、绞磨、地锚及抱杆的支点要求很高,要正确选择,并有一定的安全系数。

图4-16 吊装就位示意图

将变压器放稳找正,并用铅丝绑扎好后,才可将副钩拆开,取下。取下时,不得碰击变压器的任何部位。

下面再介绍一种简便的吊装方法,先把两杆顶部的横担装好,必要时应附上一根ф100mm的圆木或钢管,以防横担压弯,并于垂直横担方向在两根杆上作临时拉线或装置拖拉绳,其余杆上金具暂不安装,然后分别在两杆同一高度(应满足变压器安装高)上挂一只手拉葫芦,挂手拉葫芦时应先在杆上绑扎一横木,一般为(100~150)2mm2×400mm即可,以防吊装时挤压水泥杆,布置示意如图4-17所示。

图4-17 简易吊装变压器布置示意图

将手拉葫芦的吊钩分别与变压器用钢索系好,并同时起吊,一直将变压器提升到略高于安装高度,这时将预先装配合适的型钢架由四人分别从杆的外侧合梯上(不得在变压器下方)抬于杆的安装高度处,并迅速将其用穿钉与杆紧固好,油枕侧应略高一点,并把斜支撑装好。最后将变压器缓慢落放在型钢架上,找正后再用铅丝绑扎牢固,如图4-18所示。

图4-18 将变压器落在槽钢架上

②变压器的简单检查与测试 变压器在接线前要进行简单的检查与测试,虽然变压器是经检查和试验后的合格品,但要以防万一。

a.外观无损伤,无漏洞,油位正常,附件齐全,无锈蚀。

b.高低压套管无裂纹、无伤痕,螺栓紧固,油垫完好,分接开关正常。

c.铭牌齐全,数据完整,接线图清晰。高压侧的线电压与线路的线电压相符。

d.10kV高压线圈用1000V或2500V兆欧表测试绝缘电阻应大于300MΩ,35kV高压线圈用2500V或5000V兆欧表测试绝缘电阻应大于400MΩ;低压220/380V线圈用500V兆欧表测试绝缘电阻应大于2.0MΩ;高压侧与低压侧的绝缘电阻可用500V兆欧表测试,阻值应大于500MΩ。

③变压器的接线

a.接线要求。

?和电器连接必须紧密可靠,螺栓应有平垫及弹垫,其中与变压器和跌落式熔断器、低压隔离开关的连接,必须压接线鼻子过渡连接,与母线的连接应用T形线夹,与避雷器的连接可直接压接连接。与高压母线连接时,如采用绑扎法,绑扎长度不应小于200mm。

?导线在绝缘子上的绑扎必须按前述要求进行。

?接线应短而直,必须保证线间及对地的安全距离,跨接弓子线在最大风摆时要保证安全距离。

?避雷器和接地的连接线通常使用绝缘铜线,避雷器上引线不小于16mm2,下引线不小于25mm2,接地线一般为25mm2。若使用铝线,上引线不小于25mm2,下引线不小于35mm2,接地线不小于35mm2

b.接线工艺。以图4-19来说明接线工艺过程。

图4-19 导线在直瓶上的绑扎

?将导线撑直,绑扎在原线路杆顶横担上的直瓶上和下部丁字横担的直瓶上,与直瓶的绑扎应采用终端式绑扎法,如图4-19所示。同时将下端压接线鼻子,与跌落式熔断器的上闸口接线柱连接拧紧,如图4-20所示。导线的上端应暂时团起来,先固扎在杆上。

图4-20 导线与跌落式熔断器的连接

?高压软母线的连接。首先将导线撑直,一端绑扎在跌落式熔断器丁字横担上的直瓶上,另一端水平通至避雷器处的横担上,并绑扎在直瓶上,与直瓶的绑扎方式如图4-19所示。同时丁字横担直瓶上的导线按相序分别采用弓子线的形式接在跌落式熔断器的下闸口接线柱上。弓子线要做成铁链自然下垂的形式,见图4-19平面图,其中U相和V相直接由跌落式熔断器的下闸口由丁字横担的下方翻至直瓶上按图4-19的方法绑扎,而W相则由跌落式熔断器的下闸口直接上翻至T形横担上方的直瓶上,并按图4-21的方法绑扎。

图4-21 导线在变压器台上的过渡连接示意图

而软母线的另侧,均应上翻,接至避雷器的上接线柱,方法如图4-21所示。

其次将导线撑直,按相序分别用T形线夹与软母线连接,连接处应包缠两层铝包带,另一端直接引至高压套管处,压接线鼻子,按相序与套管的接线柱接好,这段导线必须撑紧。

?低压侧的接线。将低压侧三只相线的套管,直接用导线引至隔离开关的下闸口(这里要注意,这全是为了接线的方便,操作时必须先验电后操作),导线撑直,必须用线鼻子过渡。

将线路中低压的三根相线及一根零线,经上部的直瓶直接引至隔离开关上方横担的直瓶上,绑扎如图4-22所示,直瓶上的导线与隔离开关上闸口的连接如图4-23所示,其中跌落式熔断器与导线的连接可直接用上面的元宝螺栓压接,同时按变压器低压侧额定电流的1.25倍选择与跌落式熔断器配套的熔片,装在跌落式熔断器上,其中零线直接压接在变压器中性点的套管上。

图4-22 导线与避雷器的连接示意图

图4-23 低压侧连接示意图

如果变压器低压侧直接引入低压配电室,则应安装硬母线将变压器二次侧引入配电室内。如果变压器专供单台设备用电,则应设管路将低压侧引至设备的控制柜内。

?变压器台的接地。变压器台的接地共有三个点,即变压器外壳的保护接地,低压侧中性点的工作接地,再一个是避雷器下端的防雷接地,三个接地点的接地线必须单独设置,接地极则可设一组,但接地电阻应小于4Ω。接地极的设置同前述架空线路的防雷接地,并将其引至杆处上翻1.20m处,一杆一根,一根接避雷器,另一根接中性点和外壳。连接方法见第五章第六节。

接地引线应采用25mm2及以上的铜线或4×40镀锌扁钢,其中,中性点接地应沿器身翻至杆处,外壳接地应沿平台翻至杆处;与接地线可靠连接;避雷器下端可用一根导线串接而后引至杆处,与接地线可靠连接,如图4-24所示。其他同架空线路。装有低压隔离开关时,其接地螺钉也应另外接线,与接地体可靠连接。

图4-24 杆上变压器台避雷器的接地示意图

?变压器台的安装要求。变压器应安装牢固,水平倾斜不应大于1/100,且油枕侧偏高,油位正常;一、二次接线应排列整齐,绑扎牢固;变压器应完好,外壳干净,试验合格;应可靠接地,接地电阻符合设计要求。

?全部装好接线后,应检查有无不妥,并把变压器顶盖、套管、分接开关等用棉丝擦拭干净,重新测试绝缘电阻和接地电阻并确保其符合要求。将高压跌落式熔断器的熔管取下,按表4-5选择高压熔丝,并将其安装在熔管内。高压熔丝安装时必须伸直,且有一定的拉力,然后将其挂在跌落式熔断器下边的卡环内。

表4-5 高压跌落式熔断器的选择

与供电部门取得联系,在线路停电的情况下,先挂好临时接地线,然后将三根高压电源线与线路连接,通常用绑扎或T形线夹的方法进行连接,要求同前。接好后再将临时接地线拆掉,并与供电部门联系,请求送电。

合闸试验是分以下几步进行的:

?将低压隔离开关断开,如未设低压隔离开关,应先将低压熔断器的熔丝拆下。

?再次测量绝缘电阻,如在当天已测绝缘电阻,且一直有人看护,则可不测。

?与供电部门取得联系,说明合闸试验的具体时间,必要时应请有关人员参加,合闸前必须征得供电部门的同意。

?无风天气,则先合两个边相的跌落式熔断器,后合中间相的;如有风,则按顺序先合上风头的跌落式熔断器,后合下风头的。合闸必须用高压拉杆,戴高压手套,穿高压绝缘靴或辅以高压绝缘垫。

?合闸后,变压器应有轻微的均匀嗡嗡声,可用细木棒或旋具测听,温升应无变化,无漏油、无振动等异常现象,如图4-1所示。应进行5次冲击合闸试验,且第一次合闸持续时间不得少于10min,每次合闸后变压器应正常。然后用万用表测试低压测电压,应为220/380V,且三相平衡。

?悬挂警告牌,空载运行72h,无异常后即可带动负载运行。

4.4.2 落地变压器安装

落地变压器台与杆上变压器台的主要区别是将变压器安装在地面上的混凝土台上,其标高应大于500mm,上面装有与主筋连接的角钢或槽钢滑道,油枕侧偏高。安装时将变压器的底轮取掉或装上止轮器。其他有关安装、接线、测试、送电合闸、运行等与杆上变压器台相同。

安装好后,应在变压器周围装设防护遮栏,高度不小于1.70m,与变压器距离应大于或等于2.0m并悬挂警告牌“禁止攀登、高压有电”。落地变压器台布置如图4-25所示。安装方法基本同前。

图4-25 室外落地变压器台布置图

注:如无防雨罩时,穿墙板改为户外穿墙套管。