变压器及GIS设备安装调试技术

董 亮

（国网上海市电力公司崇明供电分公司，上海 崇明 202150）

1 变压器的安装调试技术分析

变压器的运行质量对于整个变电系统的稳定性和安全性有着直接的影响[1]，应全面了解和掌握变压器安装调试技术，确保变压器在安装过程中科学合理地进行布置、连接和测试，提高变电系统的运行效率和可靠性。

1.1 变压器就位

开展变压器整体就位工作之前，需要进行方位研究。在进行方位研究时，通常是实地勘查结合详细的设计图纸，与相关部门和人员进行充分地沟通，以确保变压器就位的位置最佳。变压器就位之后，工程技术人员应及时对进线方向和位置展开调查勘察，仔细查看设备和相关资料，进行实地测量和检查。必要时，可与设计单位或生产厂家进行沟通和协商，以保障设备的安装质量和运行稳定性。

1.2 变压器器身吊罩检查和钻芯检查

在这一环节要分析运输支撑是否移动，确保螺栓紧固状态和防松措施情况，检查绝缘屏障。然后再进行吊装工作，在吊装过程中，确保变压器罩壳和铁芯不会发生碰撞或受到损坏。吊装高度一般设定为50～100 mm，这有助于减少重心不稳定的问题，确保变压器在吊装过程中不会出现晃动或倾斜[2]。在吊装前须检查变压器的重心位置是否合适，确保设备在吊装过程中重心稳定，避免倾斜或侧翻的风险。吊装过程应缓慢进行，保持平稳，以避免突发情况导致设备受损。

1.3 回罩注油

回罩注油是指在变压器内部完成一系列的实验和处理后，将绝缘油重新注入变压器中，使其充满并保持在合适的油位。在进行一系列实验后，须对获取的数据进行分析和比对，确保其符合相关标准和要求[3]。这些实验包括油质检测、绝缘电阻测试、漏电流测试等，当实验数据证明变压器内部绝缘性能满足标准后，可进行回扣钟罩的工作。注油工作通常在放油后的一段时间后进行，这个时间通常超过16 h，主要目的是为了避免器身暴露时间过长，使变压器内部不受外界环境影响。

1.4 附件安装

在进行套管安装工作时，确保套管内部的引流线正确穿入是非常关键的一步。引流线是为了防止套管内部产生积水或湿气而设计的，其作用是将套管内部的液体或湿气排出，保持套管内部干燥和绝缘性能良好。

在安装冷却装置时，安装之前必须关闭变压器本体阀门，以防止冷却介质（通常是油或水）的泄漏。要及时将安装过程中使用的临时封闭板去除，确保冷却装置通道畅通。使用吊装设备将冷却器悬挂在预定位置，并用橡皮圈固定，确保冷却装置牢固稳定。最后应将上下连管法兰的螺栓拧紧，确保冷却装置与变压器本体连接紧密，防止漏油和漏气。

1.5 变压器调试

1.5.1 油中溶解气体

绝缘油在裂解的过程中会产生一些气体，如H2（氢气）和CH4（甲烷）等。当变压器内部气体成分或含水量大于正常数值，表明变压器绝缘系统出现异常，存在潜在故障，应立即采取措施进行检查和调整。

1.5.2 检查所有分接头电压比、极性（接线组别）和绕组直流电阻测量

应确保变压器的头电压比和铭牌数据吻合，头电压比是变压器高压侧和低压侧之间的电压比值，应与铭牌上的数据一致。还应确认头电压比是否符合电压比规律，即高压侧电压和低压侧电压的比值是否符合设定的变压器设计。

在进行油中溶解气体分析时，使用单相变压器进行极性试验，使用三相变压器进行接线组别的试验。极性试验是用来确定变压器的高压侧和低压侧之间的极性关系，以便在接线时确保正确的相位连接，接线组别试验是用来确定三相变压器高压绕组和低压绕组的相位差和连接方式，确保变压器的正常运行和稳定性。

1.5.3 测量绕组连同套管的介质损耗 tgδ 和直流泄漏电流

正常情况下，变压器绕组和套管的绝缘系统应该是良好的，绝缘损耗较小，tgδ的值应该稳定在一个较低的范围内。如果tgδ的值明显增加，可能意味着绝缘材料受潮、老化或存在其他问题。正常情况下，变压器绝缘系统的直流泄漏电流应该是非常小的，表明绝缘状态良好。如果直流泄漏电流明显增大，可能表示绝缘系统存在缺陷，如绝缘老化、污秽或局部击穿等问题。

1.5.4 绝缘电阻测试及交流耐压试验

绝缘电阻测试是通过测量绕组和套管的绝缘电阻来评估绝缘系统的质量。测试时，施加一定的直流电压，然后测量绝缘电阻值。正常情况下，绕组和套管的绝缘电阻应该是较高的，表明绝缘状态良好。如果绝缘电阻明显降低，可能意味着绕组主绝缘受潮、老化或存在其他绝缘故障。

交流耐压试验是用来评估变压器绝缘系统的绝缘强度。测试时，施加一定的交流电压到绝缘系统上，观察是否发生击穿现象。正常情况下，绝缘系统应该能够承受一定的交流电压而不发生击穿。如果在测试中发生击穿现象，可能表示绝缘系统存在缺陷，如绝缘材料损坏、污秽、绝缘距离不足等。

2 GIS 安装调试技术分析

2.1 GIS 安装

在进行GIS安装时，严格按照步骤执行，最大程度地避免可能出现的问题。其步骤如下。

根据GIS设备的布置图纸，确定地面上的轴线位置。这是后续安装过程的基础，确保设备按照正确的位置进行布置。

将GIS设备的组件按照轴线定位的位置就位，确保各个间隔之间的布置正确，符合设计要求。

对GIS设备的各个组件进行拼装，确保它们之间的连接紧密可靠，并按照设计要求组合成整个GIS设备的形态。

在GIS设备中的气室内进行真空抽气处理，确保气室内的气体达到所需的真空度。

在气室达到所需真空度后，将SF6气体注入气室内，作为绝缘介质。SF6具有优异的绝缘性能，有助于确保GIS设备的安全运行。

在GIS设备安装完成后，开始敷设二次电缆。这些电缆用于连接GIS设备与控制室或其他设备，确保信号传输和控制功能正常。

对敷设的二次电缆进行接线，确保电缆与GIS设备及其他设备的连接牢固可靠。

2.2 GIS 调试

2.2.1 一次回路直流电阻试验

一次回路直流电阻试验是GIS调试过程中的重要步骤，它用于验证GIS设备内部导体的连接质量和接触性能，确保导体之间的连接紧密可靠，不会产生过高的接触电阻。这项测试通常采用直流降压法，通过将直流电源接入测试回路，并通过变压器将电压降低，然后测量回路中的电流，从而计算出回路的电阻值[4]。测试步骤为：确保GIS设备已经安装就位，并完成相关的二次电缆敷设和接线。将直流电源与测试回路连接，通过变压器降低电压，确保测试回路的稳定运行。使用电流表或万用表等仪器，准确测量测试回路中的电流值。根据测得的电流值和降压后的电压值，使用欧姆定律计算出测试回路的电阻值。

2.2.2 气室密封性检验和测量微含水量

气室密封性检验是为了确保GIS设备的气室具备良好的密封性能，密封性检验通常采用气体泄漏检测仪器进行。SF6气体作为绝缘介质，在气室内的微含水量对设备的绝缘性能有着重要的影响。使用专用的微水测试仪器，对GIS设备内的SF6气体进行微含水量的测量。确保气室内的SF6气体不会因泄漏而减少，保障设备气体压力和纯度稳定。通过检测SF6气体中的微含水量，评估其是否超出设备要求的标准。合理控制微含水量，保证SF6气体的纯度，减少对设备绝缘性能的不良影响。

2.2.3 避雷器检查

受损的避雷器将无法有效地保护设备免受过电压的影响。在安装GIS设备之前，对避雷器进行仔细检查，确保避雷器没有损坏、裂纹或其他物理缺陷。对于带有震荡或撞击指示器的避雷器，应在安装前检查指示器是否完好，指示器可以用来检测避雷器是否受到过大的冲击或震荡。若指示器动作，表明避雷器可能已损坏或失效，应进行返厂处理。在GIS避雷器安装完成后，可以借助母线高压试验的方式来检测避雷器的有效性。高压试验会模拟设备遭受过电压的情况，确保避雷器能够正常工作并有效保护设备。确保GIS设备中的避雷器完好无损，并能正常工作，有效地防止设备遭受过电压的损害，提高设备的安全性和可靠性。

2.2.4 接地检查和二次回路检查

检查GIS设备的接地系统是否符合设计要求，确认接地位置是否正确，接地点是否牢固可靠。对接地系统的接地电阻进行测试，确保接地电阻值在规定范围内，以保障设备的电气安全。

检查GIS设备二次回路中导线的连接是否牢固，确保导线之间没有松动或脱落，避免电路断开或故障，确认二次回路的端子具有足够的绝缘性能，防止导线之间或导线与设备金属结构之间出现绝缘故障。良好的接地状态和二次回路连接可以保障GIS设备的安全运行，并防止因接地不良或导线连接松动等问题引起的潜在危险，保证二次回路连接的可靠性和绝缘性。

3 结束语

变压器和GIS设备的有效运行与日常维护密切相关，并且安装调试工作也起着至关重要的作用。如果在安装过程中忽略了相关标准和细节，可能导致系统在实际运行中出现各种问题和不足。因此，为确保电力系统的安全稳定运行，相关工作人员应不断加强对变压器和GIS设备安装调试技术的学习与提升。只有确保设备按照标准进行安装、调试，并且定期进行日常维护，才能保障系统的可靠运行。