晋北换流变负载加热装置方案(B包)

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1、晋北800千伏换流站工程电气B包施工项目部换流变安装使用低频加热装置施工方案 晋北800千伏换流站工程换流变安装使用低频加热装置施工方案贵州送变电工程公司2016年11月晋北800千伏换流站工程电气B包施工项目部换流变安装使用低频加热装置施工方案批 准:（公司总工程师） 年 月 日审 核:（公司技术部） 年 月 日（公司安质部） 年 月 日（公司施工管理部） 年 月 日（分公司总工） 年 月 日编 写:（项目总工） 年 月 日一、编写说明- 3 -1.1概述- 3 -1.2编制依据- 3 -二、组织措施- 4 -2.1 施工组织机构- 4 -2.2 人员准备- 5 -2.2.1 现场配置人员表

2、（油务组）- 5 -2.2.2 现场人员教育- 5 -2.3 施工工器具准备- 6 -三、施工措施- 6 -3.1 加热装置工作原理- 6 -3.2 低频加热装置工作流程- 8 -3.3接线方式与设备- 8 -3.4短路法优点- 9 -3.5使用的设备、仪器- 9 -3.6低频加热装置使用前具备条件- 10 -3.7方法和步骤- 10 -四、注意事项- 11 -1、操作注意事项- 11 -2、接头处过热情况监视- 12 -一、编写说明1.1概述 晋北800千伏换流站工程换流部分采用双极、每极两个十二脉动换流器串联接线，电压配置为“400kV400kV”，双极共安装24台工作换流变（4个换流器单

3、元，每极高、低端各1组），5台备用换流变，共29台。每极安装HY2组，HD2组，LY2组，LD2组，每组换流变均由3台容量为405.13MVA的单相油浸式双绕组换流换流变组成，换流换流变采用BOX-IN的封闭安装形式，阀侧套管直接插入阀厅。本电气安装工程（B包）负责晋北换流站极1部分12台工作换流变安装。根据平鲁区历年天气情况，冬季均较为寒冷，为保证换流变安装工程施工质量，拟采用低频加热的方式提高换流换流变安装过程中热油循环的工作效率。1.2编制依据1、 800kV及以下换流站换流换流变施工及验收规范（GB50776-2012）2、 电气装置安装工程电气设备交接试验标准（GB50150-200

4、6）3、 施工现场临时用电安全技术规范(JGJ 46-2005)4、 电力建设安全工作规程(变电所部分)（DL 5009.3-2013）5、 输变电工程安全质量过程控制数码照片管理工作要求（基建安质2010322号）6、 输变电工程安全质量过程控制数码照片管理工作要求（基建安质200725号）7、 国家电网公司电力安全工作规程（电网建设部分）（2016年试行版）8、 国家电网公司基建质量管理规定国网（基建/2）112-20159、 国家电网公司基建安全管理规定国网（基建/2）173-201510、 国家电网公司输变电工程流动红旗竞赛管理办法国网（基建/3）189-201511、 国家电网公司输

5、变电工程优质工程评定管理办法国网（基建/3）182-201512、 国家电网公司输变电工程标准工艺管理办法国网（基建/3）186-201513、 国家电网公司基建新技术研究及应用管理办法国网（基建/3）178-2015；14、 国家电网公司电力建设起重机械安全管理重点措施（试行）（基建2008696号）15、 国家电网公司输变电工程施工安全风险识别、评估及预控措施管理办法国网（基建/3）176-201516、 国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施(基建质量201019号)17、 800kV及以下换流站换流换流变施工及验收规范（Q/GDW1220-2014）18、 直流换流站二次

6、电气设备交接试验规程（Q/GDW118-2005）19、 800kV换流站施工质量检验及评定规程（Q/GDW217-2008）20、 直流换流站高压电气交接试验规程（Q/GDW111-2004）21、 输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程Q/GDW248-200822、 800kV换流站电气装置安装工程施工及验收规范（Q/GDW219224-2008）23、 施工设计图纸、设计文件；24、 晋北800kV换流站工程输变电工程施工合同（安装施工C包）；25、 沈变厂家技术说明书、技术文件；26、 晋北800kV换流站工程项目管理实施规划 27、 国网湖北省电力公司电力科学研究院生产的低频加热

7、装置的说明书。二、组织措施2.1 施工组织机构党建工作部办公室设计研究院试验研究院审计监察部机具物资租赁公司公安科企业管理部工程管理部工会安全监察部财务部人力资源部市场经营部贵州送变电工程公司经理：李绍煌项 目 法 人国家电网公司建设管理单位国网公司直流建设分公司监 理 单 位安徽电力工程监理有限公司山西锦通工程项目管理咨询有限公司晋北800kV换流站工程电气B包施工项目部项目经理： 刘祖国项目副经理：李 松项目总工： 赵 锋 项目副总工：欧阳炜伟项目部管理机构计划财务部主任：黄芳财务：张婷造价：王常渊办公室主任：周龙信息：侯露竹档案：卢林后勤：周龙（兼）安质部主任：欧阳炜伟安全：申海锋质量：

8、阮士煜工程管理部主任：赵锋（兼）调试：李亚民技术：罗杰物资供应部主任：芶启敬采购：李建华 保管：唐国香施工队管理机构电气一队队 长：张绍武技术员：李成安全员：孙明华质检员：王世凯电气二队队 长：李俊飞技术员：廖宗强安全员：王永富质检员：王世凯电气三队队 长：张跃技术员：胡建贵安全员：余方明质检员：焦华调试队队长：李亚民一次：朱军二次：王文刚安全员：谢军工作领导关系监督指导关系合同关系2.2 人员准备2.2.1 现场配置人员表（油务组）班组普工吊车司机司索工高空技术负责人（罗杰）人员4人1人1人1人1人负责工作配合低频加热装置摆放、安装低频加热装置卸车负责指挥卸车油路连接负责编制方案，交底，现场

9、布置班组电工安全员油务工低频加热装置厂家总指挥（赵锋）负责工作负责低频加热装置连接负责现场安全监护、文明施工负责滤油负责指导装置使用负责整体部署人员1人1人2人1人1人2.2.2 现场人员教育低频加热装置使用前，技术员应组织相关人员，由厂方技术人员专门组织进行培训。熟悉该设备工作操作流程。2.3 施工工器具准备序 号名 称规 格单 位数 量备 注1吊车25t台1卸货、装车2真空滤油机VH120RS型台1ABB生产3低频加热装置租用台14电源箱三级只1配置400A空开1个5干粉灭火器箱4每箱2瓶6电缆ZR-VV22/22-3185+195米95三、施工措施 3.1 加热装置工作原理 变压器低频加

10、热是一种内部加热方式，利用绕组的电阻通以电源产生热量。对被加热变压器选择适当的一侧绕组（通常为低压或中压绕组）短路，在另一侧绕组（通常为高压绕组）施加超低频（0.011Hz）电压进行励磁，两侧绕组上均产生感应电流，绕组的电阻上发热（见图1）。 因施加的电压频率低，变压器短路阻抗数值非常小（远小于工频时的数值，因阻抗中的漏电抗分量数值与频率呈正比，即X=2fL，相对于工频时急剧减小）。短路阻抗由阻性分量占主导地位而感性分量几乎可以忽略（占阻性分量的1/3以下即可）此时电路几乎呈现纯阻性的特征（实际仍为弱感性），电阻数值非常小，施加极低的电压即可获得较大的电流用以加热，因此无需中间升压试验变压器。

11、同时，因电路感性分量较小，相对于传统的工频试验条件，可以省去大量的补偿装置（主要为电容器）。 因自内而外进行加热且功率大，线包内部温度高，绝缘子干燥处理质量好；加热空间大且发热均匀，加热效率高，大大缩短加热时间，可显著加快变压器的绝缘干燥处理过程（热油循环），缩短变压器的现场安装施工周期，提高工作效率。3.2 低频加热装置工作流程加热系统与换流变连接换流变加热前检查施工准备加热系统设备安装加热系统试验换流变低频短路加热热油循环加热结束图3-1低频加热工作流程图拆除3.3接线方式与设备低频加热电源从400V低压配电室获取电源，输出连接到换流换流变网侧套管和中性点端子上，阀侧两套管短路线连接。连接

12、图如下：1-顶层油温温度计；2-冷却器出油口温度计；3-冷却器进油口温度计；4-环境空气温度计图3.3-1换流变低频加热试验接线方式图3.3-2低频加热系统接线图3.4短路法优点 相比热油循环时用滤油机组加热油注入变压器，该装置具有以下优点：直接加热，发热均匀，没有油高温劣化风险；绝缘材料直接受热，绕组主绝缘由于靠近绕组，干燥更彻底，明显提升了主绝缘可靠性，提高了换流变压器安全裕度；操作控制方便，该装置有很好的电压、电流控制方法和措施，可精细控制电压和电流，从而准确控制上层油温到要求值。3.5使用的设备、仪器1、低频加热电源自行研制，额定电流1200A，额定功率600kW，输出电压直流537V

13、，工作频率0.01Hz3Hz，工作波形：方波。自带电流电压测量功能，已经通过中国电科院高电压计量中心校验。2、电缆电源电缆：铜芯240mm22股3相，输出电缆：铜芯240mm22股2线，短路电缆：铜芯300mm28股。3、电流传感器霍尔电流传感器，额定电流1500A，输出电压4V。已经通过中国电科院高电压计量中心校验。4、温度巡测仪20通道，配备30m热电偶测温。热电偶布点：1上层油温，2散热器进油口，3散热器出油口，4环境温度。5、16通道波形记录仪6、直流电阻测试仪最大电流20A，具有智能退磁功能。7、变比测试仪8、精密元件分析仪9、温湿度计10、红外热成像仪3.6低频加热装置使用前具备条

14、件1、换流变牵引就位，换流变常规试验（尤其包括绕组直流电阻和油试验）试验结果合格，接地连接可靠。2、换流变临时引线完成。3、铁心夹件可靠接地，各侧套管CT短路接地。4、换流变油泵具备运行条件。5、滤油机就位，管路连接完成。6、有载调压机构二次线完成。7、阀侧套管短接，临时围栏维护完成。8、防火墙设备接地可靠。9、换流变绕组温度计、上层油温温度计工作正常；10、按照换流变厂家要求，短路法加热时有载分接开关设置在额定位置。短路法试验时电流不能超过换流变的额定电流。3.7方法和步骤1、调节换流变开关档位，采用直流电阻测试仪测量换流变网侧和阀侧绕组直流电阻R1和R2，测量过程用录波仪全程记录直流电阻测

15、试仪输出电流和输出电压，测量完成后进行智能退磁；2、采用变比测试仪测量换流变当前档位变比k；3、在测直阻之前、测直阻之后、退磁之后以及低频加热之后均采用精密元件分析仪分别测量换流变励磁电感，记录励磁电感的变化；4、计算绕组等效直流电阻，并记录当前环境温度T01、换流变上层油温T02和换流变绕组温度T03；5、按照0连接试验设备和仪器，确保各部分连接紧密；6、开启温度巡测仪监视换流变上层油温、散热器进出口油温和环境温度，并在整个试验过程全程监视；7、开启全部散热器进出口蝶阀，开启全部散热器油泵（但不启动风机），等待10分钟，确保换流变油整体稳定循环；8、启动低频加热电源，初始设定输出电流频率为3

16、Hz，逐步提高输出电流，对换流变进行短路法加热，升流过程使用波形记录仪记录输出电压、输出电流和阀侧短路电流。9、当输出电压达到加热电源额定电压后，适当降低调节输出频率，增加方波电流的占空比，提高输出电流，调节过程中注意控制电流波形和频率确保换流变不出现铁心饱和；10、加热过程全程监视低频加热电源的输出电流及换流变阀侧感应的电流，控制电流不超过换流变额定电流；11、按每隔30分钟关闭一组散热器油泵并关闭散热器进出口蝶阀，使换流变油温逐步提高；12、采用红外热成像仪监测换流变温度分布，确保不产生局部过热；升流过程实时监测顶层油温，保证顶层油温升不超过40摄氏度；13、待换流变上层油温升达到40摄氏

17、度时，降低电流到零，切断低频加热电源输出；14、继续监视换流变上层油温，确认换流变油温达到最大值并开始下降；15、用激光点温计或者红外热成像仪测量换流变绕组连接部温度小于40摄氏度时开始拆除接线；16、恢复换流变试验前原始状态，试验结束；17、加热结束24小时后取换流变油进行油试验，与试验前结果进行比较。四、注意事项1、操作注意事项（1）加热装置操作过程中，防止电力设备和人员触电，至关重要。要重点做好：严格操作规程，系统内外设备可靠接地，带电区域的隔离和防护、规范操作程序和方法。（2）首次合闸时，应重点监视中间变压器输出电流、换流变压器输入电流及换流变压器的输入电压，防止对加热装置和换流变压器造成大的冲击；调压器升压调节过程，应观察各部位电流、电压的变化，防止异常。（3）为使油箱内的油温分布尽量均匀，防止局部过热情况，加热过程中必须启动油泵。2、接头处过热情况监视 加热过程中，换流变压器接线侧电流很大。若在连接接头处存在不良连接，将会在不良连接处产生很严重的局部过热问题，影响加热试验的进行，甚至可能会损坏设备和被试换流变压器。因此，试验过程中，需对接头处使用红外图谱仪进行扫描，监视是否存在局部过热现象。- 9 -