牵引变压器安装施工工艺工法.docx
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牵引变压器安装施工工艺工法
牵引变压器安装施工工艺工法
1前言
1.1工艺工法概况
牵引变压器作为牵引变电所的主要设备之一，体积和重量在牵引变电所的所有设备里最大。
1.2工艺原理
包括牵引变压器装卸与运输、就位、检查、水平调整、附件安装、抽真空注油等，一步安装到位。
2工艺特点
2.1工艺完整、工期短，安装简便、工作效率高。
2.2施工工艺安全系统数高。
3适用范围
新建、改造电气化铁路接触网及高速铁路、客运专线牵引变压器施工。
4主要引用标准
4.1《铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》（TB10421）。
4.2《铁路通信、信号、电力、电力牵引供电工程施工安全技术规程》（TB10306）。
4.3《铁路电力牵引供电设计规范》（TB10009）。
4.4《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150）。
5施工方法
利用运输起吊设备将牵引变压器移动就位，进行外观、吊芯检查，各种电气检查试验合格后依次对牵引变压器进行本体进行固定安装，由上到下、由重到轻安装变压器附件，抽真空及牵引变进行注油，检验安装一步到位。
6施工工艺流程及操作要点
6.1施工工艺流程
牵引变压器安装工艺流程如图1所示。
图1 牵引变压器安装工艺流程图
6.2操作要点
6.2.1装卸与运输
1起吊、搬运必须由有经验的技术人员统一指挥，有明确的信号和分工，并制定切实可行的安全措施。
变压器在装车、运输、卸车过程中，器身的倾斜度不超过150、不发生冲击和严重的震动，不硬牵引移动变压器，使用千斤顶使受力点放在变压器的重心以下的标定位置。
用钢丝绳牵引变压器时，牵引点应放在变压器重心以下的主体上并不使变压器其他附件受力。
2钢丝绳接头处的链接卡子必须连接牢固，配件齐全，卡子丝扣和压板的一面应置于钢丝绳长的一边。
3吊车及钢丝绳严禁超负荷使用。
起重用钢丝绳的安全系数，应符合规定。
4变压器吊装时钢丝绳必须挂在油箱的吊钩上。
5变压器搬运时，应注意保护瓷瓶，用木箱将高低压瓷瓶罩住，使其不受损伤。
6.2.2变压器就位
1以三角木把拖车前后车轮挚住，作好变压器水平卸车的有关准备工作。
2测量变压器基础正、侧面的设备安装中心线及变压器长、短轴两侧的设备中心线，并做标记以便进行就位调整。
3变压器被牵引至基础上后，应适度降低牵引速度，必要时可在牵引力反方向设晃绳限速，以使变压器准确停于就位处。
4变压器就位后，检查其中心线是否与安装中心线相吻合。
5用滚动运搬法调整变压器位置，需在施力的正反两个方向增设地锚，以便安放牵引滑轮组。
6当有两台变压器位于同一安装中心线上时，就位调整后，应使其外表面相互平行，外观一致。
6.2.3变压器检查
1变压器外观检查
2变压器吊芯检查
（1）所有螺栓应紧固，并应有防松措施。
（2）铁芯完好无变形，表面无锈蚀，漆层完好，铁芯应接地良好。
（3）线圈应紧固，无移动变位，绝缘层完整无损，各组线圈应排列整齐间隙均匀，线圈间、线圈与铁芯及铁芯与轨铁间的绝缘垫应完整无损。
（4）线圈的引出线无打结扭弯现象，包扎严密、固定牢靠、焊接良好，与分接开关和导管的连接正确，接触紧密，引出线接线正确。
（5）油路应畅通，油箱底部应清洁无油垢杂物，油箱内部无锈蚀，芯子检查完毕后，用的变压器油冲洗后将油放净。
3安装后进行电气试验
电气试验主要有：
测线圈直流电阻，测线圈绝缘电阻，测变压比，做变压器的油耐试验，做变压器的耐压试验。
6.2.4水平调整
1把基础上变压器底座固定螺栓的预留孔清理干净，将预埋螺栓置入孔中，并套在底座上拧好螺母。
2分别用水准仪测量变压器四角处的相对高差，高差超过允许值时，可用千斤顶把变压器最低点一侧顶起，在底座型钢下垫上与型钢宽度相等的薄钢板，然后落下，重新测量，至满足要求为止。
3器身水平达到要求后，用C20级（200号）混凝土灌注预埋螺栓。
4器身下加垫钢板后，底座型钢不直接落在基础上，基础上表面用水泥沙浆抹平。
5待混凝土中预埋螺栓已可以承载后，拧紧底座固定螺母，紧固时，应按规定加垫防松垫圈或防松螺母。
6.2.5变压器附件安装
变压器附件安装，一般按先重后轻，自上而下，依次渐进方式操作的。
1安装前对所有的附件设备开箱清扫，冲洗灰尘，检查内部，作好安装准备。
2打开安装于变压器高压侧C相法兰盖板上的压力计阀门，测定器身内的氮气压力及当时环境温度，并作好记录。
3关闭压力计主阀门，拧下压力计配管末端的封堵，打开主阀门排除氮气，在排气的同时，连接输油管路，排净器身内的残油，以便下一次观察变压器。
4以变压器高压侧C相为起点，依次安装高、低压侧套管升高座。
5打开变压器顶部中轴线上的两个手孔盖板，更换铁心定位销与器身间的绝缘衬垫。
6把散热器及支架上与其相对应的法兰盖卸掉，取出散热器内为运输放入的吸湿剂。
利用散热器上的吊环，将散热器吊起，调整吊臂的长度和角度，摆正散热器方向，上、下法兰对正吻合后，紧固连接螺栓。
7安装自动复位型减压（放压）装置时在地面上把减压装置及其管道组装在一起。
后把减压装置整体吊到安装位置，先连接排压管道与器身间的支撑点，然后连接油路法兰。
8安装隔膜式储油柜及其支架：
（1）将储油柜放在平坦地面上，打开其上部的放气阀和下部的放油阀，排净隔膜袋内和柜内的残气及残油，排空后，关闭阀门。
（2）检查指针式油位计浮子的行程及传动机构的转换功能：
（3）在变压器器身上安装储油托架和横撑、斜撑，安装时，要在托架与储油柜安装螺孔间的距离符合要求后，拧固横撑、斜撑上的紧固螺栓。
（4）将储油柜吊起，就位于托架上，用小撬棍插入螺孔，调整储油柜位置至符合要求后，插入螺栓拧紧即可。
9安装变压器高、低压侧套管，并进行芯部引线连接，步骤有：
（1）充油套管的油位符合规定，检查套管有无损伤或泄漏现象，检查后根据安装位置决定吊装方式，并绑好吊绳。
（2）打开套管升高座上法兰盖板和侧面的入孔盖板，以变压器引线夹板为依托，在引线周围铺满塑料布，以防连接引线时将工具或材料掉入器身内。
（3）将套管吊至升高座上方，调整其方向，使套管油位计朝向变压器外侧，指挥吊车司机缓慢落钩，套管就位后，先拧下法兰连接螺栓，逐个拧紧后摘离吊钩，然后用力矩扳手检查所有螺栓紧固情况，应符合规定。
（4）从升高座入孔处调整变压器引线端子的方向，要与套管下端的接线板平行，拧紧引线端子与接线板的连接螺栓，用力矩扳手检查所有螺栓紧固情况，应符合规定。
（5）拿出升高座中的塑料布，更换法兰密封垫圈，涂敷密封脂，装回入孔盖板。
10测量冲击油压继电器、气体检出继电器和指针式温度计的绝缘电阻，并检查继电器触点的动作情况，应满足规定。
11连接吸湿连管。
连管由储油柜顶部引下，经两个支撑点固定在器身上。
安装时，连管内要除尘，装好后连管末端用盖板封堵，待注油结束后再安装吸湿器。
12连接储油柜至器身的油路配管，油路配管为一“L”形弯管。
保证其由储油柜垂直引下部分呈垂直状态，不使连接法兰承受其他外力。
6.2.6变压器抽真空注油
变压器在整体组装结束后，进行抽真空和注油作业。
抽真空和注油过程中，检测变压器的密封性能和漏泄率。
1打开所有散热器和冲击油压继电器的碟型阀门，使变压器全部油路畅通，检查并拧紧各类放气塞、油堵及进出油阀门，保证变压器处于全密封状态。
2安装真空泵及其冷却系统，并进行空载试验和常规保养。
一般情况下，真空泵循环冷却用水量不应小于1立方米，以降低温升。
3连接储油柜至真空泵间的抽真空管路。
由于抽真空管路上端直接连接在储油柜顶部的真空阀门上，因此在安装后要将管路固定牢靠，不得使阀门承受额外应力，以防损坏。
4利用从变压器上拆下的、运输中用的氮气压力监测量计，改制成真空度检测及充氮气压力监测导管组合计量，连接在从储油柜引下的吸湿起连接管末端；其中真空计与连接嘴间用直径6mm左右的橡胶管连接，接口处应涂敷密封脂。
5检查抽油真空系统和真空度监测装置的配管，所有连接部位的密封应完好。
6确认上列检查合格后，按以下步骤操作，进行抽真空作业前的漏泄率检查。
7真空漏泄率符合规定后，启动抽真空系统，在保持667Pa真空度的情况下，连续抽真空12h，并每小时作一次真空度记录。
8变压器注油
（1）在变压器的真空度及连续抽真空时间达到规定时，打开注油阀门向变压器注油，注油量为油位计的30%刻度线。
（2）注油量符合要求后，关闭注油阀门，继续抽真空作业。
（3）15min后，停止真空泵运转，关闭抽真空阀门1及连通阀门2。
拆下真空计，在原与真空计连接处换接氮气瓶管路。
（4）通过真空计阀门7向隔膜袋内缓缓充入氮气，破坏原真空状态。
（5）随着氮气充入，储油柜内的油面将下降，油位计指示10%刻度线时，停止充氮，打开油位阀门，再次注油至30%刻度线。
（6）重复上述操作，至隔膜袋内达到大气压力为止
（7）把变压器油位调整到比正常情况下高出10%的油面上。
（8）再次向隔膜袋内充入氮气，并反复加压至9.8～14.7Pk范围内后，保持压力不变。
（9）反复打开储油柜、套管升高座、气体检出继电器和冲击油压继电器等附件的放气塞，排出残存在器身内的空气，然后关闭所有放气塞。
（10）再次向隔膜袋内充入压力为34.3kPa的氮气，在保持压力不变的情况下，静置24h后，对变压器进行油密封状况检查。
（11）确认变压器密封状况良好后，排放储油柜内的氮气，排除测量用导管组合量计，安装吸湿器。
（12）重新对气体检出继电器、冲击油压继电器和套管升高座等附件进行放气检查，彻底排净残存气体。
（13）静置24h后，取油样进行绝缘油耐压试验和简化分析试验。
7劳动力组织
7.1主变就位劳动力组织见表1。
表1主变就位劳动力组织
序号
人员
数量
分工
备注
1
负责人
1
指挥施工
2
技术员
2
技术指导
3
牵引组
2
变压器搬运
4
辅助组
2
调平清扫
5
安全员
1
安全检查监督
7.2主变检查安装劳动力组织见表2
表2主变检查安装劳动力组织
序号
人员
数量
分工
备注
1
负责人
1
指挥施工
2
技术员
1
技术指导
3
装配组
4
安装调整
4
辅助组
3
调平清扫
5
安全员
1
安全检查监督
8主要机具设备
8.1主变就位主要机具设备见表3
表3 主变就位主要机具设备
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
经纬仪
台
1
2
水平仪
台
1
3
钢卷尺
50M
把
2
4
线绳
50M
根
1
5
千斤顶
液压-100T
台
1
6
定位杆
Φ24mm
根
4
7
道木
L=2500mm
根
8
钢垫板
δ=10mm（500×300）
块
20
9
钢丝绳
φ=15
m
100
10
钢丝绳卡扣
21
个
20
11
撬棍
羊角开口
根
4
12
滑轮组
2-2组合
只
3
13
断线剪
L=900mm
把
2
14
滚杠
φ=100mm
根
20
硬木
8.2主变检查安装主要机具设备见表4
表4 主变检查安装主要机具设备
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
水准仪
微倾式
套
1
2
兆欧表
2500/5000V
台
各1
3
油耐压试验器
60kV
台
1
4
直流电阻测试仪
台
1
5
变比阻别测试仪
台
1
6
介质损耗测试仪
台
1
7
直流高压发生器
台
1
8
真空计
1.33~1330pa
套
1
9
干湿温度计
只
1
10
滤油机
90升/小时
台
1
11
千斤顶
液压-100T
套
4
12
钢丝绳
Φ12L=2000mm
根
4
13
U形环
Φ19
个
10
14
储油罐
容量7t
个
2
15
耐油橡胶管
Φ40mm
米
50
16
耐油橡胶管
Φ50mm（加钢丝）
米
12
17
氧气表减压阀
15MPa
只
1
18
氮气
15MPa
瓶
1
19
力矩扳手
M12-M50
套
1
9质量控制
9.1易出现的质量问题
运输就位过程中牵引变压器容易受损伤，附件安装容易对变压器本体造成损伤，抽真空不彻底。
9.2保证措施
9.2.1充油运输的变压器，从器身向外排油时，在打开器身底部放油阀前，打开器身顶部的任一法兰盖板或放气塞，防止器身内部形成真空变形。
9.2.2变压器安装的基础应水平、变压器箱底支架的纵横中心线与基础中心线的偏差不大于10mm；
9.2.3气体继电器和温度计安装方向位置应正确、安全气道或压力释放装置的安装方向及气道隔膜的材质符合产品技术规定。
9.2.4用钢丝绳牵引变压器时，牵引点放在变压器重心以下的主体上并使变压器其他附件不受力。
变压器在吊装或搬运过程中，避免严重震动，颠簸及冲击。
变压器注油24h后的油密封检查无渗漏现象，绝缘油耐压强度试验符合技术规定。
9.2.5主变投用前的检查：
1为保证变压器的安全运行，在投入前必须做好如下的检查工作。
2变压器基础是否稳定、坚实，变压器器身下侧的主受力槽钢和基础预埋件是否密切、需要焊接时焊接的部位是否合乎要求。
3检查油位是否在油位计的标准线上（注意假油位）。
4温度表是否完好，指示是否正确。
5变压器主体和变压器各附件连接部分是否有渗、漏油现象。
6套管有无破损，是否清洁，防爆装置是否完整。
7用于变压器保护的瓦斯继电器、温度继电器、压力继电器是否经试验合格。
8变压器主体与各散热片之间、与油箱之间的蝶阀是否打开。
9变压器高、低压侧、中性点、瓦斯继电器、温度继电器、压力继电器个连接端子是否良好，有无松动现象。
10呼吸器内的干燥剂颜色是否正常，底部是否注油。
11检查变压器器身无工具、材料和其他物品。
12变压器的接地点的数量符合要求，接地电阻达到了设计标准。
9.2.6吊芯检查过程中，总体与油箱不碰撞，检查完毕后，严禁在油箱内部遗留任何杂物。
9.2.7电气试验由试验人员在变压器吊芯检查完毕，注油24小时后进行。
9.2.8水平调整操作时，除将混凝土捣实外，还应保持预埋螺栓始终垂直。
9.2.9附件安装时，引线长度调好后，必须及时拧紧夹板螺栓。
9.2.10法兰安装时，应保证各法兰连接面密贴，周圈的缝隙均匀，必要时，可松开T型配管的安装螺栓，稍作调整。
9.2.11安装油路时，勿使密封垫圈从法兰凹槽中脱出，以防密封不严。
为防灰尘侵入管道，组装时管道法兰应包扎塑料布。
9.2.12减压装置安装后，避免连接法兰承受其他外力，以防渗、漏油。
9.2.13安装高低压套管时当套管下端设有均压罩时，在引线未连接前，应先将均压罩套在引线上，连接后，把均压罩拧在套管连接金属上。
9.2.14检查触点动作情况时，先打开继电器下部的试验钮，然后将驱动杆拧到驱动轴上，向上托起驱动杆，触点应即闭合。
9.2.15注油过程中，真空泵应持续运转，并保持800Pa的真空度。
9.2.16位于储油柜顶部的放气塞，排气拧紧后应涂敷硅脂密封。
10安全措施
10.1主要安全风险分析
牵引变压器器身质量大，要大型起重设备起吊安装，移动就位困难，附件安装时高空作业。
10.2保证措施
10.2.1吊车及钢丝绳严禁超负荷使用，起重用钢丝绳的安全系数，应符合规定。
10.2.2卸车场地要平坦宽广，地面结实，交通方便，运输距离短，无较大高差坡道。
10.2.3使用千斤顶使受力点放在变压器的重心以下的标定位置。
10.2.4当前后及左右的中心线都吻合时，可将变压器直接就位于基础之上，操作时变压器长轴两端应轮流逐步下落，每端高度一次不宜超过100mm，以免出现偏移。
10.2.5当长轴超过预定位置（出现越位）时，可将牵引滑轮组调转方向，把变压器牵回，直至与预定中心线位置吻合为止。
11环保措施
11.1选用环保机械。
采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允许值以下，同时尽可能避免夜间施工。
11.2对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。
12应用实例
12.1工程简介
我公司承建的浙赣线DH-4标段电化施工任务自局界（K889+670）至株洲（K944+546），既有正线长55.60公里。
安装的S2-QY-40000/110GY变压器两台。
主机单件带油运输重56625kg，运输外形尺寸为4930㎜×2700㎜×3175㎜，油箱及附件单套运输重18530kg。
12.2施工情况
在施工中，施工人员按照牵引变施工工艺和工艺，严格按照施工规范进行施工，合理运用新技术、新方法，并在施工工程中根据现场实际情况，合理调整，优质高效地完成施工任务。
变压器安装包括：
主体就位、附件安装、注油、试验及配线。
12.3工程结果评价
2006年在我国首条按时速200公里标准进行电气化改造的浙赣铁路电气化改造工程中应用本工艺，根据施工现场实际情况，提高了施工效率保证了施工质量。
一次送电成功，且由于组织合理，工艺规范，节省了材料，提高了施工效率。
有效的保障了浙赣铁路改造后电气化牵引按时供电，并得到了广铁集团公司的好评。
12.4建设效果及施工图片
图2浙赣铁路板杉铺牵引变压器图3浙赣铁路板杉铺牵引变压器
图4东乌铁路牵引变压器
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