变压器改造_变压器改造流程

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变压器改造

一、变压器无励磁调压改有载调压（俗称无载改有载）1． 必要性：

随着电力系统发展和电网供电质量提高的要求，目前电力系统新投变压器普遍采用有载调压变压器，只有采用具有带电随时可调性的有载调压变压器，才能满足稳定电压、联络电网和调节负荷中心潮流的需要。但是目前在全国各地的电网在役运行的变压器，很大一部分都是前几年生产的在预期的寿命以内的无励磁调压变压器，俗称无载变压器，无载变压器因不具备上述功能，需要对其淘汰更新，但是更新有载调压变不但需要高额资金，同时对淘汰下来无载变压器的可利用价值又造成巨大的浪费。将在役的无载调压变压器直接改造成有载调压变压器，无需购置新的有载调压变压器，达到和实现采用有载调压变压器目的和效果，这样既节约了资金又更新了设备，是电力系统和工业用电单位技改势在必行的措施。2． 可行性：

无载调压变压器改造成有载调压变压器，是利用原变压器线圈上的无载调压分接的六个分接头直接改造成五级有载线性调压，不用另外增加调压线圈，在不动变压器器身和线圈的前提下，利用跨接式有载开关将无载调压变压器改成有载调压变压器。

无载改有载的关键是跨接式有载分接开关，该型开关具有原无载分接的中部调压要求（即满足级电压差2.5%，在带负载的情况下实现分接跨接要求）该型开关已有开关厂定型产品，为无载改有载提供了可行的前提条件。

3.经济性

用一台SFS7-31500/110举例，如改造成有载调压变压器大约需要40万元左右，而更换一台新的有载调压变压器大约需要170万元左右。原更换下来的旧变压器按废品处理，也就能卖25万元左右。

二、变压器绕组铝改铜改造（同时实现增容和无载改有载）1． 必要性：

目前在电力系统网上和工业用户单位运行的变压器很大一部分是八十年代及以前生产的铝线圈变压器，此类变压器抗短路能力差，而且很多是薄绝缘变压器，不少变压器经过多次短路的累积效应，绕组绝缘早已进入寿命的临界状态。随着我国电力系统的发展，电网容量增大（短路容量增大），目前这类变压器经过多年后运行很不安全，随时会发生因变压器承受不了线路短路而造成的重大事故，电力系统的安全运行急需淘汰这类铝线圈变压器，为满足用户的需求，我们可以直接将铝线圈变压器改造成铜线圈变压器，这样不但可以充分利用原变压器的剩余价值，又可以重新取得变压器的新的寿命，节约资金、提高电网的安全性，这是电力用户追求的最大效益目标。2． 可行性：

因铜导体的电导特性大大优于铝导体，所以变压器铝改铜是完全可实现的，由于铜导线电密的提高，可以节省线圈在变压器铁心窗口内占有的空间，利用这一空间，在铝改铜时实现提高变压器的性能水平，即降低变压器的空载和负载损耗指标，同时还可以结合性能指标高低，将旧变压器改造增容。

另外，对铝线圈无载调压变压器，利用节省出来的铁芯窗口空间增设独立的调压线圈，可以直接改造成铜线圈有载调压变压器。

新改造的变压器铜线圈可以按国家电力公司【2002】158号文件及“25”项反措，实现变压器的预防性反事故措施要求，提高变压器抗短路能力，按照我厂标准结构设计原则设计，从而改造成具备抗短路能力的铜线圈变压器。

3.经济性

铝线圈变压器一般都是八十年代末和九十年代初的产品，使用寿命也基本到使用年限，而变压器的使用寿命主要指的就是线圈的使用寿命。更换一台变压器线圈的费用大约在变压器售价的50%左右。也就是说把一台快要淘汰的变压器花了一半的钱就变成一台新变压器。

三、变压器冷却系统（装置）改造 1．必要性：

变压器冷却系统改造包括三种型式的改造。即：散热器的改造、强油冷却器的改造、水冷却器的改造。①散热器的改造：

散热器的改造包括自冷式散热器改造和风冷散热器的改造。改造内容主要是把管式散热器改造成片式散热器。老旧式变压器的散热器采用的均是管式散热器(88管、100管、120管)，该型散热器结构落后，管头手工焊缝多易渗漏，冷却效率低，体积庞大，风冷式散热器的风机安装不合理，故障率高，风冷效果差。九十年代后发展起来的片式散热器外形美观，自动加工焊缝程度高不易渗漏，冷却效率高，体积空间小，风冷片式散热器采用底吹或侧吹的风洞式风机，低噪音、低转速，安装结构合理，故障率低，风冷效果好。该型散热器的改造主要适用于110kV级及以下变压器使用。

②强油冷却器的改造（老式小容量冷却器改造成新型大容量冷却器）：

早年冷却器单台冷却容量都很小（80kW、100kW、120kW），大型变压器的冷却总容量大，需要的冷却器组数很多，最多近20几组冷却器。当年冷却器本身所用冷却管件技术落后，结构过时，冷却效率低；冷却器的潜油泵和风机技术落后，潜油泵属高转速立式轴流泵，结构落后，故障率高，轴承叶轮易产生金属粉末，损坏变压器的绝缘；风机都采用的高转速的风机，风扇电机和风扇叶故障率高，噪音大，吹风冷却效率低。随着技术进步，新型元件的出现，冷却器技术改进快，出现了新型大容量冷却器，所以对冷却器的改造势在必行。改造后选用的新式冷却器，单台冷却容量大（200kW、250kW、315kW），这样选用组数少，利于运行；同时由于冷却器本身所用的冷却管件技术先进，冷却效率高，加之风机选用大风量、低噪音风机，低转速、大流量的盘式电机潜油泵，所以冷却器的故障率大大降低、给变压器的安全运行提供了可靠的保证。

③水冷却器的改造：主要指水冷却器改风冷却器。

过去水冷却器的选用，主要基于水冷却器冷却容量大和占地空间小，适于室内通风条件不好的环境。但水冷却器最大缺陷是其运行必须以水作为冷却阶质，因而需要可靠的水源，同时需对水质、水流速实现控制，无形中增加了冷却系统的监控和维护（不但要实现油控，而且还要实现水控）加之油水两系统间的渗漏可能会造成变压器重大绝缘损坏事故，因而水冷却器运行的安全可靠性稳定性明显低于风冷却器，这是不符合电力变压器安全运行要求的，国家电力公司【2002】158号文件及“25”反措明确阐明，新投变压器尽量不采用水冷却方式，对已采用水冷却方式的变压器，在可能条件下（即安装空间环境的位置条件和通风条件满足要求前提下）能改造成风冷却方式的均应改成强油风冷。尤其是对高电压、大容量的220kV变压器。已经采用水冷却方式的，改造成强油风冷方式尤为必要。2．可行性：

冷却方式改造主要是确保改造后冷却容量满足要求，变压器的温升不提高，这在技术上是可行的。由于冷却器的改造不牵扯变压器内部结构的变动，所以只对冷却系统进行技术改造达到和满足要求是完全可以实现的。

①对自冷和风冷散热器改造：保证改造后散热器的散热面积和吹风的风量、风速≥改造前参数即可。

②对强油冷却系统改造：可按以下几个方面原则控制。ａ.改造后冷却器散热功率不减(采用大容量少组数冷却器)。

ｂ.改造后冷却器用油泵总流量不减(采用低转速盘式泵)保证散热效率不变。

ｃ.改造后的冷却器用油泵扬程不减(采用低转速盘式泵)保证油流速不变。ｄ.改造完的冷却器用风机吹风容量不减(采用低转速，低噪音风机)。

ｅ.改造后的冷却回路的长度及弯折数不增。③对水冷改风冷的改造：

ａ.重新按风冷器选用计算公式计算出满足原水冷却容量要求的强油风冷器组数，确保改造后选用的强油风冷却器的散热功率，与原水冷却器的散热总功率比不减。

ｂ.风冷却器油系统必须满足原水冷却器油系统的运行参数要求，具体如下：

——确保改造后的油冷却系统的总流量不减，保证散热效率不变。

——确保改造后的冷却器所采用的油泵的扬程不减，保证油流速不变。

——改造后的冷却系统管路选择和布置，确保油路流程合理单程单向，尽量缩短管理长度和减少拐弯数量（少于原水冷却器油管路系统）。

——风冷却器的位置环境需具备足够的散热条件，对外通风通畅无障碍。3.经济性

冷却方式改造主要是确保改造后冷却容量满足要求，变压器油的温升不提高、变压器线圈的温升不提高，这在技术上是可行的。由于冷却器的改造不牵扯变压器内部结构的变动，所以只对冷却系统进行技术改造达到和满足要求是完全可以实现的。

从以上可以看出，老式风冷却器，冷却效率低、故障率高和维护费用大等缺点。通过以上改造，老式风冷却器改造只需80万元左右。对110KV以上的变压器停电检修一次其停电损失和维护费用就累计约40万元。改造后可以大大减少或避免冷却器因故障的检修次数，其经济效益是相当可观的。同时改造后的冷却器运行耗电比改造前具有明显的节能效果。而且改造后的变压器可以实现部分增容。

四、变压器高、中、低压电压等级的导变（改压）改造 1．必要性：

变压器的导变改造即是改压改造，根据电网升压的改造要求，往往需提升或调整网络的电压等级，变压器按电网电压等级要求进行相应电压等级导变改造。如：110kV和121 kV间的导变改造；35kV与38.5kV间的导变改造;3.15kV、6.0kV、6.3kV、6.6 kV、10.5 kV、11kV间导变改造。

2．可行性：

变压器导变改造就是按新的电压等级要求，调整或更换变压器相应的变压器线圈，使其调整成更换后的线圈，匝数满足改造后新电压等级的要求，这在技术上完全可以实现的。

五、变压器储油柜的改造 1．必要性：

老旧变压器采用的储油柜多是普通型开放式储油柜，这种储油柜会加剧变压器油的老化，缩短变压器油及绝缘的寿命，它不适应当今提倡的全密封变压器的要求。这种普通型储油柜的油位指示多采用管试油位计，管式油位计的油在阳光紫外线的照射下极易劣化变黑，劣化了的油会严重污染变压器本体油，为克服此缺陷设置的油位计小胶囊，又增多了密封渗漏部位，增加了维护工作量，不少用户的欢迎。老式储油柜又多含安全气道配用，安全气道及储油柜上部存气空阀极易凝露，渗落到变压器器身上造成绝缘受潮击穿事故。总之老旧的普通型开放式储油柜当前必须淘汰，更新为全密封式新型储油柜。

另外早期使用的单密封式隔膜式储油柜，虽然该型储油柜是为了克服普通开放式储油柜缺陷而产生的密封式储油柜，但是由于初期产品的结构不完善，其隔膜密封法兰极易渗漏，给用户造成极大不便。2.可行性：

近年来，储油柜技术和结构得到迅速进步，改进型的胶囊储油柜和波纹式储油柜，这些全密封结构的储油柜都已得到普遍运用。改进型胶囊储油柜结构简单、经济实用、安装方便、易于操作，由于它运行可靠无渗漏深得现场运行人员的欢迎。波纹式储油柜结构新颖、运作可靠、是近年来引进的高新技术产品，由于其不锈钢材质及波纹的加工工艺复杂，该型产品价格极高，但很受欢迎，在很多重大产品上得到了应用。3.经济性

由于老式储油柜渗油严重，油质老化加快，降低变压器油寿命，且常出现假油位等现象，对温差较大的地方，冬天补油夏天放油，每一次处理都必须停电，给维护检修工作带来非常大的麻烦，增加维护操作，造成无谓的浪费。4.变压器储油柜改造的实施方案：

储油柜的更新改造可以结合变压器大修，同时进行现场操作，改造费用成本不高，主要是购置新型储油柜，更新后的储油柜不但大大提高了储油柜作用的性能水平，同时也大大降低了日常的维护工作量。

六、变压器老式有载分接开关改造

1．必要性：

目前电网内工业用户运行使用的早期生产的大型有载调压变压器（包括66kV、110kV、220kV）及特种变压器（如炉用、整流用变压器），它们所采用的有载分接开关大多是变压器厂以前自制产品或是开关生产厂的初期产品，这些开关均属老式有载开关，如SYXZ型开关，由于当年开关生产技术所限，这种开关的切换系统及传动系统的结构设计不合理，加工工艺落后，致使开关构件质量可靠性差，开关寿命时间短，经过多年运行后经常出现故障。保证不了变压器安全可靠运行，对于这些老式有载开关必须进行更新改造。2．可行性：

现在国内开关生产厂所生产的有载分接开关及进口的开关产品，都具备当代国际目前最先进的技术水平，新的变压器均采用这类开关，对早期生产的有载调压变压器采用的老式开关可以方便的运用新型有载分接开关，进行更新改造，新型有载分接开关的选用可根据变压器的容量大小，合理选择复合式（V型）或组合式（M型）的有载开关。3.经济性

变压器的使用寿命一般在20年以上，而老式产品上用的开关运行不到10年左右就开始不断出现各种故障，当出现故障以后还得请开关厂家来修，而这些开关早已淘汰，没有备品备件，而且每修一次还得停电，租用大量的设备，如滤油机、油罐、吊车等，维护费用时时发生，造成巨大浪费。