电石炉冶炼属于埋弧炉冶炼中的一个重要分支，电石炉变压器作为电石炉的供电设备，是电石炉系统中非常重要的设备。作为国内电炉变压器的主导生产企业和全部电炉变压器国家标准的主导起草企业，我公司一直致力于电石炉变压器的设计研发和技术革新。其中电石炉变压器经历了从无到有、从小至大的发展全过程，并根据电石炉变压器技术的发展，不断修订、完善电石炉变压器标准，包括《埋弧炉变压器 总则》、《电石炉变压器技术参数和要求》等。
我公司电石炉变压器的设计研制水平一直处于国内领先水平，先后为内蒙古白雁湖化工（HCSFPZ-20000/35）、宜宾天元集团（HCSSPZ-20000/110）、宁夏中卫明距（HCSSPZ-16500/110）、内蒙古利尔化工（HCSFPZ-18000/110）、乌海市海鑫化工（HCSFPZ-27500/35）、中盐吉兰泰（HCDSPZ-9000/35）、平山煤业（HCDSPZ-10000/110）、内蒙古伊东（HCDSPZ-13500/110）、山西阳煤（HCDFPZ-13500/110）、金昌水泥（HCDSPZ-18000/110）、鄂尔多斯市君正（HCDSPZ-27000/35）等企业配套供应了电石炉变压器。自1990年至今，我公司已为国内及国外用户提供了1100台电石炉变压器，其中，三相电石炉变压器300余台，单相电石炉变压器800余台。在生产制造大量电石炉变压器产品的基础上，并根据电石炉对变压器要求的不断进步，对标准进行修订和完善。目前，我公司已形成10kV、35kV、66kV、110kV各个电压等级的完善的电石炉变压器生产制造技术、工艺手段和检验规范。
作为埋弧炉变压器中的一种，电石炉变压器特点是二次输出电压小、二次输出电流大，所以电石炉系统的功率因数一般不高。同时系统负荷相对平稳，要求电石炉变压器阻抗较小，远低于同电压等级的电力变压器，以提高系统的效率。上述特点造成电石炉系统出现故障时，如外部短路等，将对电石炉变压器造成不可估量的损伤。因此，针对电石炉变压器的设计计算、结构形式、制作工艺及试验均提出了很高的要求。
为了提高电石炉系统的功率因数，电石炉变压器采取单设补偿绕组，即带有三次补偿绕组的方式是系统运行经济的一种方式，但由于结构原因，电石炉变压器补偿绕组承受短路能力相对较弱。为提高电石炉变压器承受短路能力，我公司在进行电石炉变压器方案设计时，通过引进专业的电磁场、动态短路机械力等仿真验证软件进行验证计算，使得补偿绕组具有足够的安全系数，保证了电石炉变压器的承受短路能力。同时，为了提高补偿绕组的承受过电压能力，按照提高补偿绕组的绝缘水平进行设计计算，例如，常规补偿绕组的电压等级大都采用10kV，我公司按20kV进行设计计算，并通过波过程软件进行验证分析，保证了补偿绕组的过电压能力。
电石炉变压器的电容补偿采用串联补偿方式时，辅变铁心磁通密度和绕组电流密度按照补偿后的参数进行设计计算，并保留足够的裕度，使得电石炉变压器的过载能力较强。
我公司还承做低压并联补偿变压器，根据电石炉工况，以保证补偿变压器不会出现过励磁，并可以调节电抗器的工作电压，保证电容器的效率。
我公司在针对电石炉变压器技术革新的同时，总结并应用了如下的专利技术：电炉变压器“8”字形低压绕组平行联接结构（ZL 2010 2 0510480.3）、电炉变压器低压冷压联接结构（ZL 2011 2 0197865.3）、电炉变压器控制电缆桥架（ZL 2012 2 0174554.X）、一种单相电炉变压器结构（ZL 2012 2 0174582.1，此结构是将有载调压开关置于高压侧，方便了现场变压器就位安装工作）等。
本说明书适用于本公司生产的地埋式电力变压器，容量1000kVA以下，电压等级10kV及以下，额定频率为50Hz。凡此系列产品变压器正常运输后，不需作吊心检查，即可装配有关装卸的零部件，做验收试验项目，合格后，便可投入运行。
1.产品概述
地埋式变压器是一种将变压器等安装在同一油箱内的紧凑型配电设施。
地埋式变压器将无励磁分接开关、低压出线套管等部件布置在箱体的部；高压进线采用全绝缘、全密封的肘型电缆接头。高压进线肘型电缆接头可根据设备安装场地的大小采用侧出线和部出线两种方式。
地埋式变压器可安装于地下室（地窖）、高速公路隧道之中。箱体外壳采用不锈钢或同类材料制作。高、低压进出线电缆采用防水全密封、全绝缘、全屏蔽接线方式，具有不占用地表空间、可在一定时间内浸没在水中运行、免维护等特点。可确保供电设施和周围环境完美统一，可广泛应用于人口密集的中心城区和街道、高速公路、桥梁、隧道、停车场、机场、港口、旅游景点等照明系统，特别适用于对高度和占地面积有严格要求的用户。在产品设计上，充分考虑通风散热的特殊情况，采用低损耗与低温升设计，操作方便，运行可靠。
2. 产品执行标准
2.1 GB1094.1.2-1996 《电力变压器》
2.2 GB1094.3.5-2003 《电力变压器》
2.3 GB/T6451-1999 《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》
2.4 GB/T15164-1994 《油浸式电力变压器负载导则》
2.5 JB/T10544 – 2006 《地下式变压器》
3、使用条件
3.1电流电压波形：正弦波或近似正弦波；
3.2三相电流电压：大致对称；
3.3安装环境：4级污秽等级；
3.4高气温：+50℃；
3.5低气温：-25℃；
3.6高日平均气温：+30℃；
3.7高年平均气温：+20℃；
3.8海拔高度：≤1000m；
3.9使用环境：地下
3.特殊使用条件：
凡是需要满足正常使用条件之外的特殊使用条件，应在询价订货时说明。
4. 运输
4.1 变压器至安装地点的运输方法，主要为公路或铁路运输。此类变压器一律装满油运输，应附带的配套件、出厂技术文件等，另装成箱与变压器一起发运。
4.2 起吊变压器时，箱盖折边的变压器，要用箱盖上的吊板起吊，该吊板完全可以承受变压器的总重量，严禁用油箱箱壁上吊板起吊箱盖折边变压器的总重，油箱箱壁上吊板仅供运输绑扎用；其它结构变压器，箱盖上吊板及油箱上吊板均可使用。起吊时，绳与垂线之夹角≤30°，若因吊高限制不能满足此要求，则应使用吊梁。
2.3变压器在运输中倾斜度不得超过15°，并避免受冲击和振动。
5.验收和测试
5.1检查所有包装箱和包装盒是否完好。
5.2 检查变压器铭牌数据是否符合订货合同,检查出厂技术文件是否齐全。
5.2 检查变压器外形是否完好,是否有零部件缺损及漏油。
5.3 检查完毕后,变压器按GB50150-91《交接试验标准》进行安装前试验。
6. 检查验收
用户收到变压器后，应立即进行检查。
6.1 检查产品的铭牌数据与订货合同是否相符，如产品型号、额定容量、额定电压、联结组标号、阻抗电压等。
6.2 检查出厂文件是否齐全。
6.3 检查包装箱内零部件是否与装箱单相符。
6.4 检查变压器在运输过程中有无损伤，变压器的零部件是否损伤或移位，接线是否松动、断裂、绝缘是否有破损，是否有脏污或异物等。同时，如有运输时使用的垫柱等物，必须把它们挪开。
6.5 产品开箱检查完毕后，如不立即投入运行，则必须重新包装并把它放在房内安全、干燥的地方，以防损、防盗。
7. 仓储保管
7.1 需仓储保管的产品，不应拆除包装，验收完毕后应恢复包装。
7.2 对需长期仓储的产品，必须在库房存放，库房应清洁、干燥，不应同时储存活性化学药品和腐蚀性物品。
7.3 所有产品不许堆码。
7.4 短期户外放置的产品要用木方等垫好，垫高不小于100mm。
8.安装与调试
8.1将变压器用起重设备吊起放入预制好的坑内,用地脚螺栓固定牢固,将变压器外壳有效接地。变压器四周留有适当空间,设置排水设施,其盖需设置通风孔和人孔,以便于散热和监视运行。
8.2高压电缆的安装
8.2.1高压电缆与肘型电缆插头的连接须由经过专业培训的电缆操作技工进行。连接步骤详见相应的电缆使用说明书。
8.2.2肘型电缆插头安装前,必须始终保持其清洁,避免灰尘和脏物进入。注意:高压套管的出线锥形头的外部绝缘表面及肘型电缆插头内部绝缘表面不能用手接触。应用专用干净擦布擦净,再均匀涂上一层硅脂,准备装配。
8.2.3 肘型电缆插头的插拔应在停电情况下进行。
8.3低压电缆的安装
8.3.1 安装之前，将所有零件用清洁布（纸）擦拭干净。将压接好接线端子的件插入接头里，将双头螺栓拧紧在套管上确保插入到位，将装好电缆的接头对正插到已涂抹好一层硅脂的套管上。注意：各部件必须保证水平及垂直对正插入，后堵盖与双头螺栓M10端联接时必须对正,上两扣后感觉无异常方可继续上紧，但不能过力（保证密封不漏气即可），否则将造成乱扣，出现松动影响电气性能，造成不必要的事故。硅脂必须涂抹均匀，不能有遗漏。
8.3.2低压肘型电缆连接后，将螺母用专用套筒扳手紧固在双头螺栓上（紧固力45kg±2kg），将后堵盖拧紧在双头螺栓上，确保配合良好，防止漏气产生爬电现象,后套上后护帽。
8.4分接开关的操作
无励磁分接开关的操作手柄用防护罩密封。确认停电后,打开防护罩再调节开关,操作完毕后,仍将罩仔细密封,密封时紧固力矩为10N.m。
8.5高压熔断器的操作
8.5.1高压熔断器是当变压器内部发生故障时立即熔断,并作为低压出口侧有一相或多相故障时的后备保护,防止故障范围扩大而起到保护作用。
9.运行
9.1 投入运行前,检查变压器油箱,肘型电缆头,高压电缆屏蔽线等是否可靠接地;检查压力释放阀的闭锁装置是否已拆除;确定紧固件无松动。
9.2 按国家规定的有关变压器运行规程运行。
10. 地埋式变压器巡视、检查、维护
10.1巡视检查的主要内容
10.1.1 检查地埋变有无异常响声
10.1.2 检查地埋变高压电缆接头是否漏油
10.1.3检查油温、油色、油面是否正常，有无异声、异味；
10.1.4 用红外线测温仪测量地埋变高压电缆接头表面温度是否有异常
10.1.5高压电缆接头是否清洁，有变形、损伤、放电痕迹
10.1.6检查各个电气连接点有无锈蚀、过热和烧损现象；
10.1.7 检查地埋变接地装置
a) 接地引下线有无丢失、断股、损伤；
b) 接头接触是否良好，线夹螺栓有无松动、锈蚀；
c) 接地体有无外露、严重腐蚀。
10.1.8检查外壳有无脱漆、锈蚀；焊口有无裂纹、渗油；接地是否良好；
10.1.9检查各部密封垫有无老化、开裂，缝隙有无渗漏油现象；
10.1.10检查各部螺栓是否完整、有无松动；
10.1.11检查铭牌及其他标志是否完好；
10.1.12检查绝缘电阻是否正常；
10.1.13检查变压器盖上的低压接线盒,熔断器盒,分接开关罩等密封元件的紧密状况。
表1 地埋式变压器巡视、检查、维护周期表
|
序号 |
项 目 |
周 期 |
备 注 |
|
1 |
定期巡视 |
每季一次 |
|
|
2 |
清扫高压电缆接头、检查熔丝等 |
一般一年一次 |
脏污地段适当增加次数 |
|
3 |
绝缘电阻测量 |
一年一次 |
|
|
4 |
油耐压、水份试验 |
五年至少一次 |
|
10.2 地埋式变压器有下列情况之一者应进行检查、处理。
a) 高压电缆接头过热、击穿、烧损、严重污秽；
b) 漏油、严重渗油、油标上见不到油面；
c) 绝缘油老化，油色显著变深；
d) 外壳和散热器大部分脱漆，严重锈蚀；
e) 有异音、放电声、冒烟、喷油和过热现象等；
f) 如变压器因故浸没在水中，重新送电前应清除污秽，检查绝缘是否合格，确认其符合送电要求方可送电。
10.3地埋式变压器的维修
高速公路隧道内用地埋式变压器，出现10.2所述情况应进行检查处理。
10.3.1高压熔断器的更换（如有）
高压熔断器如遇变压器内部故障,在排除故障后,可进行更换,具体操作步骤如下:
a.工作时严格执行电力系统的安全操作规程,且使用符合安全要求,合格的操作工具和服饰。
b.先在变电所供电侧切断供电电源,并挂上接地装置和警告标志。
c.检查油箱外部接地是否可靠。
d.拉开压力释放阀拉环释放压力。
e.打开熔断器盖板,进行熔丝更换。更换后,需测量变压器高低压侧绕组的电阻及绝缘电阻等,确认变压器无故障后方可继续进行相应恢复操作,进行供电。
f.以上操作中,所有被打开的密封均应更换密封件,按安装要求重新密封好,所有密封件紧固力10N.m
10.3.2高速公路隧道内用地埋式变压器高压侧为手拉手结构，为了缩短维修变压器造成的停电时间，应将变压器移出变压器室进行维修处理，并临时将高压连接箱移入变压器室进行临时连接，待变压器修好后更换。
10.3.3地埋式变压器出现故障需通知制造厂家派专业人员维修。
附录A
（规范性附录）
变压器试验标准
A1 绝缘电阻测量
使用额定电压为1000～2500V的欧表进行测量， 其值不低于出厂值的70%(表B1为换算到同一温度后比较)。
表B1 绝缘电阻换算系数
|
温度(℃) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
|
换算系数 |
1.2 |
1.5 |
1.8 |
2.3 |
2.8 |
3.4 |
4.1 |
5.3 |
7.6 |
变压器绝缘电阻测量工作，应在气温5℃以上的干燥天气(湿度不超过75%)进行，测量时断开其他设施，擦净套管，测量变压器的温度，绝缘电阻值不应低于表B2的规定。
A2 工频耐压试验
a) 绝缘电阻值低于允许值时，不得进行耐压试验；
b) 新产品和大修后的变压器按表A2规定值试验合格。
表A2 变压器的绝缘电阻允许值(ＭΩ)
|
温度℃ 测量项目 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
|
一次对二次及地 |
450 |
300 |
200 |
130 |
90 |
60 |
40 |
25 |
|
二次对地 |
450 |
300 |
200 |
130 |
90 |
60 |
40 |
25 |
表A3 工频耐压试验值
|
电压等级 （kV） |
高压侧（kV） |
低压侧(kV) |
试验时间 （分钟） |
||
|
新产品 |
大修后 |
新产品 |
大修后 |
|
|
|
10 |
35 |
30 |
5 |
4 |
1 |
|
6 |
25 |
21 |
5 |
4 |
1 |
注：运行中非标准的变压器，如需做工频耐压试验，可按大修后规定值进行。
A3 直流电阻试验
a) 检查变压器分接头位置是否正常，回路的连接是否良好；
b) 三相线间直流电阻的不平衡度按下式计算不大于2%。
