1、CPR1000 压水堆 1000MW 级核电机组主变压器安装技术摘要:宁德核电厂 CPR1000 压水堆核电机组,常规岛电气专业最重的设备为主变压器,通过本体及附件分开船运方式供货。本文阐述了该设备主要参数、安装检查、注油排氮、器身检查、附件安装、油处理/真空注油及油循环、静放及密封试验等安装技术及要领,通过本技术提高了施工效率和经济性,保证了主变压器的安装质量,为同类设备施工提供参考。 关键词: 核电主变压器 设备参数安装技术 Yuan Zhixue (Shandong Electric Power Construction No.3 Engineering Corporation,Qing
2、dao 266100,China) ABSTRACT: KEYWORDS:nuclear power station main transformer plant parameterinstallationtechnology 中图分类号:TL4 文献标识码:A 引言 福建宁德核电厂 CPR1000 压水堆核电机组常规岛包括 3 台单相主变压器、2 台降压变压器、一台备用主变压器和一台备用降压变压器以及动力箱、控制箱;控制箱安装 7 面、电缆敷设约 2400 米、电缆端接约 350头;变压器在线监测装置安装 5 台、盘柜安装 1 面、后台设备安装一套、变压器油温表及油位表安装 28 块。主变压
3、器安装在常规岛汽轮机房外部的南端,变压器容量为 3400MVA,单相的总重量约为 288.2t,尺寸约为 8500 mm4500 mm8500mm。 变压器(DFP-400000/500TH)主要参数: 型式:户外、单相双绕组、铜导线油浸强迫油循环风冷变压器 容量:3400MVA 相数:单相 额定频率:50Hz 额定电压:535/ 3 /24 kV 高压侧最高运行电压:550kV 额定容量:环境温度为 40,额定连续容量 400 MVA(线圈 65K 温升) 接线组别:三相联结组别 YNd11,高压绕组按 Y 联接,中性点通过套管引出后直接接地,低压绕组通过封母按联接) 冷却方式:ODAF 冷
4、却器数量 4 组(含 1 组备用) 施工工序流程图 一 施工过程及措施 (一) 存放 1.到货后应立即检查是否受潮: - 主体内部的氮气压力常温下不小于 20kPa; - 主体内取箱底残油进行油样化验,符合耐压45kV/2.5mm 含水量20L/L。 2.充氮存放应符合下列规定: - 试验证明符合 a)中的要求时,允许充氮存放; - 按相应的技术条件充入高纯度氮气(纯度99.99%,露点-40C,其压力为 30kPa; - 每天至少巡查两次,记录压力及补入氮气; 3.对于充油运输的拆卸件如套管式电流互感器等要带油存放。 (二) 注油排氮 1.注油排氮按绝缘油检查、绝缘油处理、注油排氮的顺序进行
5、; 2注油排氮前对所到绝缘油进行分析,耐压60kV,微水10ppm,tg0.5%(90) ,含气量1%及电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB50150-2006的规定; 3.绝缘油应储藏在密封清洁的专用油罐或容器内,必须使用同一牌号的绝缘油,对厂家来油进行目测检查,并辨别其气味,以免混入非绝缘油; 4.注油结束后静放 24h。放油前用热油循环法将器身加热,保证内检过程中温度高于环境气温 5-10C; 5.放油管路接油箱下部蝶阀,将油放尽(储油容器必须清洁); 6.油排放完后,有必要时进行充空气,进一步排氮,以免注油排氮不彻底,保证后续的变压器内检人员安全。 (三)器身检查 1.器身检查按
6、照器身加热、排油、器身检查、复装的顺序进行; 2.器身检查采用内检方式,周围空气温度不宜低于 0,器身温度不应低于周围空气温度;凡雨、雪、风(4 级以上)和相对湿度 75%以上的天气不能进行内检;内检过程中应保证油箱内空气的相对湿度不大于 60%; 3.器身检查主要项目和要求:接地电阻检查,油箱器身定位件的检查,运输支撑和器身各部位应无移动现象,运输用的临时防护装置及临时支撑应予拆除,并经过清点作好记录以备查。所有螺栓应紧固,并有防松措施;绝缘螺栓应无损坏,防松绑扎完好; 4.器身内检时,进入内检人员穿无扣连体工作服、高筒耐油胶鞋;内检时采用防水手电筒;物品由专人登记,内检完成后进行全面核对;
7、内检过程中人孔处要有防尘措施,并应有专人守候,以便与内检人员联系。 5.铁芯检查 6.绕组检查 - 绕组绝缘层应完整,无缺损、变位现象;各绕组应排列整齐,间隙均匀,油路无堵塞; - 绕组的压钉应紧固,防松螺母应锁紧; 7.引出线绝缘检查 - 引出线绝缘包扎牢固,无破损、拧弯现象;距离应合格,固定牢靠,其固定支架应紧固;裸露部分应无毛刺或尖角,其焊接应良好;与套管的连接应牢靠,接线正确。 8.无励磁调压切换装置检查 - 无励磁调压切换装置各分接头与线圈的连接应紧固正确;分接头应清洁,且接触紧密,弹力良好;所有接触到的部分,用 0.0510mm 塞尺检查,应塞不进去;转动接点与指示器所指位置一致;
8、切换装置的拉杆、分接头凸轮、小轴、销子等应完整无损;转动盘应动作灵活,密封良好。 9.器身检查完毕及变压器接线引出后,应清出带进变压器的所有工具等,并清点,应与记录相符;同时必须用合格的变压器油进行冲洗,不得有遗留杂物; 10.检查结束,应立即复装所打开的人孔门。 (四) 油管安装 1.油管安装前须检查管内壁清洁,无锈蚀; 2.先从散热器、油枕端安装到变压器本体端; 3.所有法兰连接处应用耐油密封垫(圈)密封,密封垫(圈)必须无扭曲、变形、裂纹和毛刺,密封垫(圈)应与法兰面的尺寸相配合。 (五)油枕安装 安装前要对油枕进行外形,表面,内部清洁度检查,须进行密封试验。 (六)冷却装置安装 1.冷
9、却器安装前保证无毛刺、杂物或积水,外接油管路干净。风扇无扭曲变形,阀门法兰连接牢固,密封良好; 2.冷却器安装前应向冷却器内充入 0.25MPa 的氮气或厂家规定的数值进行整体密封试验,应保持 30 分钟不泄漏;(数据来自电气装置安装工程 电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范GBJ148-2010) ; (七)气体继电器安装 1.气体继电器需校验合格,应水平安且其与连接管密封良好。 (八)500kV 可拆卸引线安装 1.检查引线箱表面有无损伤; 2.引线安装前完成电流互感器的试验。 (九)套管安装 1.装配前,用软布擦去表面尘土和油污。套管油中部分及瓷件表面的清洁程度应由技术人员检查认
10、可;套管由水平位置起吊时,按图所示方法进行。起吊过程中应避免使套管受到大的冲击,水平起吊使套管距地面高度 2500mm 时操作手动起吊葫芦,使套管处于垂直状态,然后按图示调整套管的起吊方式和角度; 高压套管及低压套管吊装示意图 套管就位后,尾部与 500kV 引线的位置关系如图 4 所示: 高压套管与 500kV 引线装配 2.高压中性点套管的安装 套管安装方式同上,就位过程中,保持套管与升高座法兰周边的间隙适当,防止碰坏套管瓷件;套管就位后,按图进行接线。套管与引线连接前,均压球应已套在引线上。套管与引线按图中 K 向视图联结,均压球与套管尾部为螺栓联结,之后将均压球上推拧紧在套管尾部。 中
11、性点套管与引线装配图 3.低压套管的安装 套管安装方式同上,就位时其头部放气塞的方向应向上;低压套管下部接线端子与引线之间的联结如图所示。 低压套管与引线联接图 (十) 其他附件安装 - 组装两个压力释放装置; - 注油后,在油箱顶盖的端子盒里安装油温、线圈温度探测器; - 安装控制箱支撑架,就位控制箱; - 开关操纵机构的安装 - 套管式电流互感器安装 1.按变压器总装配图安装高压套管式电流互感器;互感器出线盒的方向应与联管焊装所示方向相一致。 2.附件端子箱、二次线、电气连接和接地 - 回路符合图纸要求; - 用于连接端子箱柜和开关的各类电缆应符合要求,并在变压器本体上相应的路径上敷设牢靠
12、。电缆按设备要求尺寸截取。电缆如有损坏,可在不破坏内部接线的情况下予以更换。 (十一) 主变压器油处理 1.主变压器油到货后取样检查,须满足: 介质强度45KV 含水量20ppm 90下的介损角 tg 510-3 2.油处理后,真空注油前油质要求: 介质强度60KV 含水量10ppm 含气量1 90下的介损角 tg210-3 直径5M 的颗粒含量5000/100ml (十二)真空注油 1.在真空注油前,应对真空注油时使用的变压器油进行脱气和过滤处理,使油质符合下述要求待用: 耐压60kV/2.5mm 含水量10L/L 含气量1% tg0.2%(90C) 闪点140C 颗粒度2000/100ml
13、(5m 以上颗粒) 2.真空注油前,除储油柜与变压器本体之间的气体继电器不装外,所有与油箱相连通的组件、附件均应复装完毕; 3.抽真空系统的管路与储油柜上抽真空用管路相连接; 4.打开各组件、附件(如冷却器等)与本体之间所有的阀门,关闭所有的放气阀; 5.抽真空时应监视箱壁的弹性变形,其最大值不得超过壁厚的两倍;6.对整个变压器抽真空,真空度50Pa,并维持 24h,方可进行真空注油。 7. 注油完毕立即关闭阀门,拆除注油管将注油口密封; (十三) 热油循环 1.关闭冷却装置与变压器本体之间的阀门,接通热油循环系统的管路,通过真空滤油机进行热油循环,使热油从油箱顶盖(端部)的蝶阀进入油箱,从油
14、箱下部的蝶阀流回油处理装置; 2.循环过程中,维持整个循环系统真空度50Pa,滤油机加热脱水缸中的温度控制在 65C5C 范围内。当环境温度低于全天平均气温时,应在油箱外表面采取保温措施; 3.热油循环的时间要同时满足下面两条规定: - 不少于 48h; - 不少于 4.热油循环时间除满足 d)条规定外,使循环结束时油样结果符合下面规定: 耐压60kV/2.5mm 含水量10L/L 含气量1% tg0.2%(90C) 闪点140C 颗粒度2000/100ml(5m 以上颗粒) 。 (十四) 静放及密封性试验 1.密封性试验可采用油柱或氮气。储油柜油面以上施加 30kPa 压力,并维持 24h
15、应无渗漏; 2.密封性试验结束后,整个变压器静放 72h,在此期间变压器应无渗漏。静放结束后,利用所有放气塞放气,然后调整油位至相应环境温度时的位置。 结束语 现场通过主变压器安装各工序的有效实施和技术控制,使得主变压器安装质量符合标准要求,单体试验、倒送厂用电试验一次成功,为同类型机组安装同行提供了有价值的参考。 参考文献: 1.宁德核电站主变压器电力变压器设备运行维护手册-ABX42EOM001S60A45SS 2.电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范- GBJ148-2010 3.电气装置安装工程电气设备交接试验标准-GB50150-2006 4.电气装置安装工程质量检验及评定规程-DL/T 5161.3-2002 5.沈俊雄主编. 大亚湾核电站建设经验汇编M. 北京.原子能出版社,1992