0. 概述
根据中国核电运行信息网核电厂主变压器相关事件专辑（CINNO－ZYSJFK－200802）中的统计，我国核电厂共因主变压器故障发生17起事故，部分国外核电厂因主变压器故障发生5起事故。我国核电厂因主变压器本体内部及套管原因而发生的事故为9起。因此，如何提升核电厂主变设备预防性维修质量，进而提升运行的安全可靠性， 值得技术人员关注与思考。
1 某核电主变压器与GIC及500kVGIS开关站的初期设计接线方式
某核电6台机组分别以发电机——主变压器单元机组接线升压至500kV接入系统。发电机、变压器与GIS的初期设计接线方式为发电机机端经隔离开关、出口断路器采用全链式离相封闭母线与主变压器低压侧及高压厂用变压器高压侧相连接，主变压器高压侧干式油－SF6复合套管（GIS型套管）与GIC直接连接，经一段GIC后直接经500kV充油纸绝缘电缆（约450米/相）连接至远方500KV开关站。GIC段对地设一进线避雷器，进线电压互感器设于远方500kV开关站进线处，500kV开关站采用一个半断路器接线方式。主变压器低压侧无断路器连接至高压厂变A和高压厂变B。
2 初期设计接线方式对主变压器预防性试验带来的问题
2.1 初期设计接线方式对主变压器预防性试验的影响
按照《电力设备预防性试验规程DLT596-1996》的规定，每年需对主变压器进行一次预防性试验，或在变压器受到冲击等其它因素影响变压器的绝缘性能时需要对主变压器进行全面检查性试验及特殊性试验。
2.1.1 不拆除变压器高压侧GIC段对接导体时对变压器预防性试验的影响
在某核电初期设计的主变压器高压侧出线接线方式设计中，在主变压器高压侧与500kV开关站间为经电缆直接联接方式，没有装设隔离开关或断路器等元件使变压器与电缆间形成断口，从而因500kV充油纸绝缘电缆长度长、电缆对地电容量大、试验回路并联支路多、部分试验试验电压较高等因素的影响，使得一些试验项目无法进行或试验数据误差较大，影响设备健康评价。
在不拆除变压器高压侧GIC段对接导体时，试验项目受影响的情况如表2所示：
表2 试验数据受影响不真实的试验项目
序号
试验数据受影响不真实的试验项目
受影响类型
1
变压器本体绕组绝缘电阻、吸收比或(和)极化指数试验
结果不真实
2
绕组直流电阻试验
结果不真实
3
绕组泄漏电流测量
结果不真实
4
绕组变形（频率响应）试验
结果不真实
5
变压器高压侧绕组介质损耗因数（tgδ）试验
无法进行
6
变压器高压侧电容型套管的介质损耗因数（tgδ）和电容值测量试验
无法进行
7
变压器交流耐压试验
无法进行
8
变压器局部放电试验
无法进行
2.1.2 拆除变压器高压侧GIC段对接导体进行变压器预防性试验时存在的困难和问题
对于核电站而言，拆除GIC段对接导体进行变压器预防性试验时，因变压器的预防性维修窗口时间较短，很难在计划时间内完成拆除GIC段对接导体、变压器进行预防性试验、回装GIC段对接导体工作，同时，对设备的完好性及安全运行可能带来隐患。
3 初期设计接线方式的改进
3.1 改进方案
根据初期设计接线方式对主变压器预防性试验带来的问题，提出在主变压器和辅助变压器高压侧GIC段中增加一组隔离开关和接关开关，增加的隔离开关和接地开关仅为进行变压器试验时隔离所用，并增加电气五防联锁逻辑，采用就地电动或手动操作的技术改进方案。在变压器进行预防性试验时打开此隔离开关，并合上接地开关。在此种隔离状态下，不需要拆除GIC段对接导体就可将主变压器本体与GIC、避雷器、500kV电缆及PT完全隔离，对主变压器本体及变压器高压侧套管单独进行相关预防性试验。
3.2 改进方案优缺点分析
根据操作顺序分析，改进后正常操作情况变压器不会带因电分断小容量感性电流产生过电压。另一方面新增联锁逻辑相对较为复杂，但成熟度及安全性较高。增加隔离开关的弊端是在变压器高压侧主回路中增加了一组隔离开关和接地开关的电气连接，增加一次存在发生故障的可能故障点，但概率极低。
根据改进方案，相对初始方案可以实现不需要拆除GIC段对接导体就可将主变压器本体与GIC、避雷器、500kV电缆及PT完全隔离，对主变压器本体及变压器高压侧套管单独进行相关预防性试验。反之，但若在维修中，因未增加隔离开关而没有发现变压器存在缺陷至使投入运行后运行中发生事故，单台百万千瓦核电机组损失发电量产值约1000万元/天。此外。就变压器本体在运行中发生事故后修复处理和增加隔离开关后维修中发现缺陷及时消除缺陷处理，维修费用上就能避免相当大的经济损失。
4 结论
电力变压器是电力系统中最关键的设备之一，本文通过某核电站500kV主变高压侧出线GIC一次主接线初期设计接线方式对变压器预防性维修带来的问题进行全面阐述、剖析及总结，提出在主变压器和辅助变压器高压侧GIC段增加一组隔离开关和接关开关的技术改进方案，并对技术改进中可能存在的问题进行分析，论证了增加隔离开关和接关开关的技术改进方案不仅是可行的，必要的，而且通过此项改进将推进我国核电系统设计的进一步向前发展，为已运行及将运行核电站提供宝贵经验，希望通过本文能使同行们对核电站发电机、主变压器及GIS开关站一次主接线方式有更全面步的了解。
参考文献
[1] 保定天威保变电气股份有限公司. 变压器试验技术. 机械工业出版社. 2003.01
[2] 陈天翔，王寅仲. 电气试验[M]. 北京. 中国电力出版社, 2007.06
[3] 罗学琛. SF6气体绝缘全封闭组合电器（GIS）[M]. 中国电力出版社，1999.06
[4] 中华人民共和国电力行业标准. 电力设备预防性试验规程. 中华人民共和国电力工业部, 1996.09
[5]英 马丁 J.希思科特 王晓莺等译. 变压器实用技术大全. 机械工业出版社, 2004.01
作者简介：
马红星（1971—），男，安徽铜陵人，高级技师，本科，从事核电厂电气维修工作。
