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電力變壓器現(xiàn)場熱油噴淋真空干燥技術(shù)研究

http://mamafrist.com 2015年09月19日        

摘要:楷體電力變壓器在安裝過程中都會出現(xiàn)受潮的現(xiàn)象,致使變壓器絕緣水平不同程度地降低,為了保證安全運(yùn)行,需要對變壓器進(jìn)行現(xiàn)場干燥。傳統(tǒng)的干燥方法有鐵損法,熱油循環(huán)法和熱油噴霧法。但是這些方法在使用時(shí)都存在干燥時(shí)間長、速度慢、費(fèi)用大的問題。針對這些問題,我們通過多年來的工作經(jīng)驗(yàn),探索出一種新的干燥方法——熱油噴淋真空干燥法。使用這種方法基本上解決了上面的問題,提高了工作效率,保證了變壓器的絕緣水平滿足運(yùn)行的要求。
  關(guān)鍵詞:現(xiàn)場熱油噴淋真空干燥

  一、熱油噴淋真空干燥原理

  熱油噴淋真空干燥技術(shù)的基本原理是將電能通過變壓器油轉(zhuǎn)換成熱能傳給變壓器的鐵芯及整個(gè)器體,使變壓器油箱內(nèi)溫度提高,絕緣件中表面水份蒸發(fā),內(nèi)部水份逸出,溫度越高,水分子獲得的汽化蒸發(fā)能量就越大,絕緣件中水份汽化越快,水分子運(yùn)行速度越快,絕緣干燥得越迅速。但是隨著水分子汽化的不斷進(jìn)行,則油箱內(nèi)蒸汽的壓力增大,在一定的壓力和溫度下,當(dāng)周圍介質(zhì)的蒸汽壓力增大到等于絕緣體本身的蒸汽壓力或者蒸汽飽和時(shí),這時(shí)絕緣體的水份汽化過程就停止,于燥也因而停頓下來,但是如能降低箱內(nèi)周圍空間的蒸汽壓力,則絕緣體內(nèi)的水份就會繼續(xù)外逸。在干燥過程中對油箱抽真空就是這個(gè)目的。真空建立后,可加速干燥過程。因壓力降低以后,絕緣體周圍的空氣便得到了膨脹。特別是絕緣物之間的空氣膨脹,有助于潮氣的蒸發(fā),并且為了水份汽化而反抗周圍壓力所做的功也減少,因此在比較低的溫度下水分子也有足夠的外逸速度,使蒸發(fā)過程提前。這就是水的沸點(diǎn)隨壓力的減少而降低的現(xiàn)象,二者的關(guān)系見下表:

  二、熱油噴淋真空干燥與其它方法比較

  從干燥原理知道,進(jìn)行變壓器干燥時(shí),當(dāng)周圍的氣壓一定,即根據(jù)油箱的機(jī)械強(qiáng)度而達(dá)到一定的真空度時(shí),其干燥速度的快慢,就取決于如何在允許的溫度范圍內(nèi)盡量減少熱量的損耗。以往干燥大型變壓器習(xí)慣上所用的主要方法有:

  1.與鐵損方法的比較這種干燥的方法,主要缺點(diǎn)就是熱量產(chǎn)生于油箱壁鐵損,溫度由外向內(nèi)傳到器體內(nèi)部,由于油箱內(nèi)部是處于真空狀態(tài),故傳熱性能差,因而絕緣部分的溫升速度也就慢,能量損耗也就大,故導(dǎo)致干燥時(shí)間延長。

  2.與熱油循環(huán)方法比較熱油循環(huán)方法在80年代已被廣泛的采用,其主要缺點(diǎn)是,由于有靜油壓的存在,尤其是變壓器的下部線圈由于靜油壓比較大,故對絕緣件中潮氣的排除有阻擋作用,另外真空熱油循環(huán)干燥法對絕緣油的溫度要求嚴(yán)格控制,真空度低油溫度,油會老化,油溫低又達(dá)不到效果,因此這種方法只有對施工現(xiàn)場絕緣輕度受潮的變壓器是比較理想的方法。

  3.與熱油噴霧方法比較熱油噴霧需要加工特制的噴嘴,從原理來分析確實(shí)是一種比較好的于燥方法,它克服了熱油循環(huán)法所存在的靜油壓的缺點(diǎn),使絕緣件中的水份逸出容易,同時(shí)它的用油少,油是霧狀,減少壓力油對絕緣件的沖擊,有利于水份的蒸發(fā),并被真空設(shè)備抽出。但是根據(jù)大型變壓器的結(jié)構(gòu),若用這種方法干燥線圈,顯然有不足的地方,其原因是,由于線圈被圍屏所包圍,則霧狀熱油在圍屏的阻擋作用下,不易全部進(jìn)入圍屏內(nèi)部與線圈直接接觸,把熱能傳送給需要干燥的線圈及絕緣件,故造成熱能傳送的困難,影響了線圈的溫升速度,從而降低了干燥速度,因此這兩種方法都不理想。

  三、熱油噴淋真空干燥實(shí)用意義

  為了達(dá)到充分利用已有的熱能,盡量減少能量損失的要求,根據(jù)上述方法所存在的問題,經(jīng)過分折,采用熱油噴淋真空干燥方法可以解決以上各種方法存在的問題。A、這種方法同樣具備了上述干燥方法所共有的降低容器壓力(抽真空),使絕緣物中的潮氣在熱能作用下易于蒸發(fā)逸出的優(yōu)點(diǎn);B.此干燥方法,由于采用了真空噴淋油,而不是噴霧的方式,將已吸收熱能的油,直接沖噴到鐵芯頂部和上夾件、線圈壓板上,靠熱油從上而下流動(dòng),將熱量傳遞器體內(nèi)部的各部位,同時(shí)沖洗器體,起到清潔的作用;C.這種干燥方法,工藝用油量少。

  四、現(xiàn)場驗(yàn)證

  通過以上分析,從原理上講,這種干燥方法對于大型變壓器干燥效果好,為了進(jìn)一步證明它的可行性,我們采用該方法對佛山電力局高明變電站SFPSZ8—150000/220變壓器進(jìn)行了干燥處理(下表為進(jìn)行干燥處理時(shí)的記錄)。時(shí)間1999年 絕緣電阻(MΩ) 左加熱器油溫℃ 右加熱器油溫℃ 。


備注:(上表中絕緣電阻一欄上行為15″時(shí)的電阻值,下行為60″時(shí)的電阻值)鐵蕊——夾件700MΩ夾件——地700MΩ

  五、干燥過程

  @@@1——變壓器油2——潛油泵3——加熱器4——閥門5——真空表6——干燥空氣7——真空泵8——噴嘴9——管路10——變壓器體11——石棉加熱板(熱油噴淋真空干燥示意圖)六、結(jié)論通過理論和實(shí)踐的結(jié)合,我們認(rèn)為熱油噴淋真空干燥法是干燥大型變壓器的理想方法,它具有干燥速度快,操作簡單,費(fèi)用小的特點(diǎn)。通常處理同樣類型變壓器,用其它方法一般要15—20天,采用熱油噴淋真空干燥法僅用11天,并且經(jīng)過6個(gè)月的運(yùn)行,絕緣狀況良好。因此熱油噴淋真空干燥法是目前干燥大型變壓器的最好方法,值得大力推廣。

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