大型變壓器的現(xiàn)場(chǎng)熱油噴淋真空干燥

1、大型變壓器的現(xiàn)場(chǎng)熱油噴淋真空干燥雙 遼 發(fā) 電 廠   楊國(guó)峰【摘 要】 常規(guī)方法干燥受潮的大型變壓器一般需要15 d的時(shí)間，而采用熱油噴淋真空干燥方法，不但干燥時(shí)間短、見(jiàn)效快，還可節(jié)約大量能源。結(jié)合雙遼發(fā)電廠的實(shí)例對(duì)其干燥原理、工藝、注意事項(xiàng)和判斷依據(jù)做了詳細(xì)論述分析，對(duì)大型變壓器受潮的現(xiàn)場(chǎng)干燥尤為實(shí)用。 【關(guān)鍵詞】 大型變壓器 現(xiàn)場(chǎng)受潮 熱油噴淋 真空干燥 Abstract  Time of 15 days is generally required to dry large luetted transformer with routine method.Ap

2、plying of vacuum drying time,quick effect and much energy saving.Combied with the practice in Shuangliao P.P. the principle,technology,points of attention and criteria of drying are described and analysed in detail.It is particularly applicable for local site drying of large wettedtransformer. Keywo

3、rds  Large Transformer  Local Wetting  Hot Oil Vacuum Drying現(xiàn)場(chǎng)安裝、運(yùn)行和檢修中的大型變壓器一旦受潮，受工作條件和結(jié)構(gòu)等諸多因素的限制，通常根據(jù)絕緣的受潮程度，采用綜合干燥方法(如油箱鐵損法、熱風(fēng)干燥法和真空干燥法。隨著大型變壓器容量日趨增加，帶有磁屏蔽變壓器大量使用，現(xiàn)場(chǎng)受事故搶修時(shí)間和大修工期的限制，再采用上述常規(guī)的干燥方法已不能滿足要求。為此根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和變壓器結(jié)構(gòu)采用了熱油噴淋真空干燥方法，先后在220 kV電壓等級(jí)的二道江發(fā)電廠的120 MVA變壓器、雙遼發(fā)電廠的370 MVA變壓器和黑龍江省

4、富拉爾基發(fā)電二廠的240 MVA變壓器上進(jìn)行了實(shí)踐，均在短期結(jié)束干燥，獲得成功，為大型受潮變壓器的現(xiàn)場(chǎng)干燥開(kāi)辟了新路。 以雙遼發(fā)電廠為例，在環(huán)境溫度為2030 的情況下，對(duì)SFP7-370 000/220的主變壓器進(jìn)行熱油噴淋真空干燥，在經(jīng)歷了28 h的預(yù)熱(油箱達(dá)80 后，轉(zhuǎn)入二次熱油噴淋真空干燥。熱油噴淋真空干燥階段僅用了55 h，比常規(guī)干燥方法約減少10 d，大量節(jié)約了能源。干燥前后的絕緣電阻見(jiàn)附表。 附表 干燥前后絕緣電阻對(duì)比              &#

5、160;          M   項(xiàng) 目A對(duì)B及地B對(duì)A及地A對(duì)B鐵芯對(duì)夾件及地夾件對(duì)鐵芯及地鐵芯對(duì)夾件干燥前600/350500/200200000干燥后5 0003 500/1 6005 0001 0001 000500注：A指高壓線圈，B指低壓線圈。1  熱油噴淋真空干燥的基本原理     在油箱頂部瓦斯繼電器垂直集氣管處裝設(shè)噴頭，用瓦斯繼電器主導(dǎo)氣管作為熱油噴淋的主供油管路；然后用真空濾油機(jī)的加熱器或?qū)Ｓ秒娂訜崞鲗⒆儔浩饔图訜嶂?0 ，利用真空濾

6、油機(jī)的出口壓力將熱油經(jīng)噴頭的出油孔噴出，令其加熱變壓器線圈，使線圈絕緣內(nèi)的水分迅速蒸發(fā)；再用抽真空來(lái)降低變壓器油箱內(nèi)的壓力，從而降低水的汽化溫度，有利于線圈內(nèi)部水分的蒸發(fā)。抽真空與定期破壞真空排潮汽配合進(jìn)行，使潮汽大量排除(由于破壞真空通入熱風(fēng)的溫度與變壓器線圈的溫度相差不多，所以對(duì)線圈內(nèi)部的溫度影響不大。用熱油噴淋可以減少油珠對(duì)線圈的沖力，還可以增大熱油和線圈的接觸面積和接觸時(shí)間，有利于線圈的加熱；同時(shí)熱油沿線圈下流時(shí)，會(huì)吸附絕緣纖維毛孔中的水分，有利于水分的充分排除。2  熱油噴霧真空干燥的主要工藝 2.1  變壓器充氮檢漏     變壓器

7、在未進(jìn)行干燥之前，應(yīng)先將預(yù)先校準(zhǔn)好的測(cè)溫元件埋入變壓器器身內(nèi)，回扣變壓器鐘罩后，應(yīng)將變壓器本體充入干燥氮?dú)?。打壓?.0250.035 MPa時(shí)進(jìn)行檢漏，若氮?dú)鈮毫Ρ３? h無(wú)明顯變化，即可認(rèn)為變壓器密封良好。變壓器熱油噴淋循環(huán)、抽真空及通熱風(fēng)系統(tǒng)見(jiàn)附圖。附圖 變壓器熱油噴淋循環(huán)、抽真空及通熱風(fēng)系統(tǒng)2.2  干燥的加熱與保溫     為了防止油箱底部循環(huán)用油的散熱損失及保持變壓器箱底的溫度，在距箱底部150200 mm處設(shè)置電加熱器(電阻絲和電熱管均可，按底面積2.53.0 kW/m2計(jì)算容量。箱底下的電加熱器要分布均勻，箱底四周用保溫材料圍好，并留有觀

8、察孔便于檢查電加熱器的工作狀況。電加熱器的電源應(yīng)分相控制，確保箱底溫度均衡和便于控制油箱溫度；為防止潮汽在油箱頂蓋和引線套管CT處形成二次結(jié)露，在油箱頂部和油箱四周覆蓋23層石棉布保溫；如在冬季室外干燥，還應(yīng)搭設(shè)大帳蓬把變壓器和干燥系統(tǒng)圍起來(lái)。應(yīng)將帳蓬內(nèi)的溫度保持在 15 以上，有利于干燥工作的快速進(jìn)行。 2.3  注入的油量及油質(zhì)要求     在變壓器油箱內(nèi)注入少量的變壓器油，其在油箱內(nèi)的高度沒(méi)過(guò)油箱底部的放油門和事故排油門(滿足循環(huán)用油即可。注入的油必須合格，一般情況下，220 kV變壓器油的耐電強(qiáng)度應(yīng)大于50 kV，含水量應(yīng)控制在15 g/g及以下

9、，油的介損應(yīng)小于0.2%(在90 時(shí)。干燥后油箱底部變壓器油的這三項(xiàng)指標(biāo)也應(yīng)不低于上述值。 2.4  油管路的處理及噴頭的選擇     用于油循環(huán)干燥的管路應(yīng)采用無(wú)縫鋼管，鋼管之間采用法蘭連接。噴頭和鋼管必須使用非鍍鋅鋼管并先經(jīng)嚴(yán)格的化學(xué)和機(jī)械處理，再用合格的變壓器油清洗，直到合格為止。油噴頭的安裝數(shù)量在參考油箱頂部的瓦斯繼電器垂直集氣管數(shù)量的同時(shí)，還要結(jié)合變壓器本身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，以防存在循環(huán)不著的死角而影響干燥效果。在一般情況下，噴頭的長(zhǎng)度以不超過(guò)上軛鐵距油箱頂蓋間距的2/3為宜；噴頭上開(kāi)的孔數(shù)要根據(jù)真空濾油機(jī)的工作壓力和流量確定，在保證工作壓力為0

10、.250.35 MPa的情況下，噴孔總面積與來(lái)油總管面積之比宜保持在0.800.95之間；所開(kāi)噴孔直徑選2.53.0 mm為宜，每個(gè)噴頭所開(kāi)的孔都應(yīng)分布均勻，錯(cuò)開(kāi)布置；變壓器熱油噴淋應(yīng)采用兩側(cè)進(jìn)油對(duì)角循環(huán)的方法。 2.5  油溫的控制和干燥時(shí)間     在變壓器器身由常溫加熱到80 時(shí)的預(yù)熱升溫階段，其升溫速度應(yīng)盡量均勻，還應(yīng)檢查器身所埋設(shè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度值，各測(cè)點(diǎn)的溫差值應(yīng)控制在1015 。如差值較大，應(yīng)對(duì)噴頭重新布置；在器身溫度達(dá)到80 后，繼續(xù)熱油噴淋，并在此溫度下保持恒溫2436 h。此期間可每2 h測(cè)量一次絕緣電阻；然后開(kāi)始對(duì)變壓器抽至極限真空，保

11、持812 h。在變壓器抽真空期間禁止測(cè)量線圈、鐵心和夾件的絕緣電阻；冷凝器的冷卻水溫不應(yīng)超過(guò) 20 ，并采用逆流原理進(jìn)行熱交換，使潮汽充分冷凝析出。每1 h檢查記錄一次析水量，然后往變壓器本體通入不低于75 的干燥熱風(fēng)(破壞變壓器的真空狀態(tài)，待全部解除變壓器真空后，再重復(fù)上述工作。一般情況下重復(fù)23個(gè)循環(huán)，干燥35 d即可結(jié)束。 3  熱油噴霧真空干燥的注意事項(xiàng)     a. 經(jīng)真空濾油機(jī)加熱的油出口溫度應(yīng)控制在95±5 內(nèi)，而變壓器的出入口油溫差應(yīng)控制在10 之內(nèi)。若能做到這一點(diǎn)，說(shuō)明保溫效果好，否則應(yīng)重新考慮保溫。變壓器底部油溫不宜超過(guò)10

12、5 。油箱底部電加熱器電源采用分相控制，這樣有利于油箱底部受熱均勻和控制溫度。     b. 用于變壓器熱油噴淋的無(wú)縫鋼管不得使用鍍鋅鋼管，防止鍍鋅層受熱脫落進(jìn)入器身內(nèi)，造成變壓器絕緣損壞事故。     c. 通入變壓器的熱風(fēng)要先開(kāi)啟旁路門進(jìn)行預(yù)加熱，當(dāng)熱風(fēng)溫度達(dá)到要求后，再開(kāi)啟熱風(fēng)入口門。熱風(fēng)最好從變壓器底部進(jìn)入，對(duì)于導(dǎo)向風(fēng)冷變壓器宜選冷卻器入口油管作為熱風(fēng)入口，這樣有利于變壓器干燥。通入加熱的空氣要先經(jīng)過(guò)干燥的硅膠罐除去空氣中的水分，加熱后的熱風(fēng)再經(jīng)過(guò)濾器除去熱風(fēng)中的異物和雜質(zhì)。     d. 在對(duì)變

13、壓器抽真空的同時(shí)要檢查變壓器油箱的機(jī)械強(qiáng)度，變壓器油箱的機(jī)械變形應(yīng)不超過(guò)油箱壁厚的2倍。     e. 在變壓器干燥油投入正常循環(huán)后，方可投入真空濾油機(jī)的加熱器或?qū)Ｓ秒娂訜崞鞴ぷ?。要在停止熱油噴淋循環(huán)之前，提前10 min停止真空濾油機(jī)加熱器或?qū)Ｓ秒娂訜崞鞯墓ぷ?，防止電加熱器因斷油過(guò)熱而燒損或發(fā)生火災(zāi)。     f. 熱油噴淋循環(huán)必須使用真空濾油機(jī)，既可以除去油中溶解的水分，又可以用真空濾油機(jī)的電加熱器作為一個(gè)輔助的加熱源。由于操作靈活方便，還有利于油溫的調(diào)節(jié)。另一方面把真空濾油機(jī)作為熱油噴淋循環(huán)的入口最后一個(gè)設(shè)備，還可以對(duì)油中的雜質(zhì)

14、進(jìn)行充分過(guò)濾，具有一舉多得之效用。     g. 在變壓器抽真空的狀態(tài)下，絕對(duì)禁止測(cè)量線圈、鐵心和夾件的絕緣電阻。根據(jù)巴申氣體放電理論可知，在高真空狀態(tài)下測(cè)量絕緣電阻，如果測(cè)量電壓選擇不當(dāng)，極有可能發(fā)生絕緣擊穿。     h. 變壓器干燥現(xiàn)場(chǎng)除應(yīng)備有足量的消防器材和砂箱外，還應(yīng)配備自動(dòng)電話，便于和外界取得聯(lián)系。4  變壓器干燥結(jié)果的判斷     干燥合格的變壓器應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：     a. 變壓器線圈、鐵心、夾件的絕緣電阻達(dá)到穩(wěn)定值，連續(xù)12 h內(nèi)無(wú)明顯變化；且變壓器線圈、鐵心和夾件的絕緣電阻值不低于出廠值的70%，變壓器的吸收比大于1.3或極化指數(shù)大于1.5；     b. 冷凝器8 h內(nèi)無(wú)冷凝水析出；     c. 干燥后變壓器油箱底部循環(huán)油的耐壓值、含水量應(yīng)滿足有關(guān)的工藝規(guī)程 要求。    實(shí)踐證明，此種干燥方法具有干燥時(shí)間短、用料少、大量節(jié)約能源、易實(shí)現(xiàn)、見(jiàn)效快等特點(diǎn)，適用于變壓器的事故搶修和現(xiàn)場(chǎng)改造，特別適用于大型變壓器的現(xiàn)場(chǎng)干燥，具有很好的推廣使用價(jià)