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大型變壓器的受潮及其在運(yùn)行中的干燥處理
來(lái)源：http://m.bbbj.com.cn/ 作者：變壓器廠家 日期：2020/02/01 14:26
要使高電壓大容量變壓器每臺(tái)都能安全地運(yùn)行著，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有效地發(fā)揮應(yīng)有的作用，不許發(fā)生任何故障，這就要求從事變壓器的各方面人員認(rèn)真對(duì)待自已本崗位的工作，從開(kāi)始的設(shè)計(jì)，細(xì)致的工藝，嚴(yán)格的試驗(yàn)，安全的運(yùn)輸，合理的儲(chǔ)存，正確的安裝，認(rèn)真的交接鹼收，直到竟競(jìng)業(yè)業(yè)的做好運(yùn)行維修工作;只有每環(huán)節(jié)都能鄭重對(duì)待，高度重視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，確保變壓器安全運(yùn)行，才能避免事故的發(fā)生。在事故統(tǒng)計(jì)中，除了設(shè)計(jì)及制造工藝上存在問(wèn)題以外，安裝與運(yùn)行上的事故也占有一定的比例。例如進(jìn)水受潮，沒(méi)有裝置防措施，形成變壓器絕緣性能逐步下降。
變壓器絕受潮原因很多，如在運(yùn)行中由于防護(hù)措施未及時(shí)跟上，較高溫度的絕緣油經(jīng)常與大氣相接觸，吸收了空氣中的水份，轉(zhuǎn)輾至絕緣受潮。當(dāng)絕緣中纖維材料和油在運(yùn)行中漸老化，分解出一定數(shù)量的水份，還有是疏忽造成的，如在儲(chǔ)存過(guò)程中襯墊未密封得嚴(yán)密，水侵入超高壓套管的端帽未擰緊或密封墊圈放置不當(dāng)，雨水沿端帽進(jìn)入導(dǎo)管與變壓器線圈中等等.
大型變壓器的絕緣是油紙混合結(jié)構(gòu)，油在紙中被分成為很小的格子，在電氣絕緣上油可以彌補(bǔ)紙中的弱點(diǎn)，而紙也可以彌補(bǔ)油中部份絕緣薄弱之處，二者混合后可以避免雜質(zhì)的侵入，從而提高變壓器電氣強(qiáng)度。但是兩者均是含水性很嚴(yán)重的物質(zhì)，而紙比油更嚴(yán)重。當(dāng)空氣中相對(duì)濕度為100％時(shí)，紙吸水后其含水量可達(dá)到16％之多。大型變壓器中的絕緣材料，紙與紙板之類，常用有數(shù)噸，當(dāng)吸水飽和時(shí)，含有幾百公斤之水不是罕有的事。我們?cè)谧儔浩鞯跣緳z查與檢修過(guò)程中，所以規(guī)定要在干燥的氣候中，以及限制在空氣中暴露的時(shí)間，是由于變壓器絕緣紙與紙板吸收水份很迅速，而這些材料當(dāng)吸收少量的水份后其電氣絕緣強(qiáng)度又下降得很迅速，并且它們吸收水份是很容易的，而要使吸收的水份釋放出來(lái)卻要費(fèi)很大的能量與時(shí)間，非要在高真空高溫度經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間才能逸出，所以對(duì)絕緣材料之防止受潮問(wèn)題應(yīng)認(rèn)真對(duì)待不能等閑視之。變壓器油雖然吸收水份的含量比紙要少得多，但當(dāng)含有微量的水份后，其電氣絕緣強(qiáng)度卻迅速下降，甚至到達(dá)不能允許的裕度。
為了使產(chǎn)品的體積和重量減小減輕，并降低其制造成本，國(guó)內(nèi)外所生產(chǎn)的超高壓變壓器，其主絕緣與縱絕緣的裕度，并不是很大的，加上在制造時(shí)可能存在某些弱點(diǎn)，這就要求運(yùn)行維修人員要肩負(fù)起對(duì)變壓器的絕緣性能維持著高的水平，也就是說(shuō)要使絕緣材料的含水量保持在低水平，即紙中的含水量在0.5～2％左右，并且要避兔油中混有雜質(zhì)，使絕緣油具有高的純潔度，對(duì)采用強(qiáng)油循環(huán)或者導(dǎo)向冷卻的變壓器，油的流速快，雜質(zhì)顆粒容易循環(huán)在線圈各處，威脅著絕緣的擊穿，所以對(duì)油質(zhì)的要求更為嚴(yán)格。
欲使運(yùn)行中已受潮的大型變壓器干燥是件工作量比較大的事，通常是將變壓器運(yùn)至檢修單位修理與干燥，或在現(xiàn)場(chǎng)干燥處理。這都需要設(shè)備停運(yùn)，還要將備用變壓器運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)調(diào)換，其運(yùn)輸、拆裝等工作量是很大的。在現(xiàn)場(chǎng)干燥還需要龐大的設(shè)備、電源、以及組織有經(jīng)驗(yàn)人員工作一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期。若利用變壓器油箱作為干燥罐，其真空度不能維持過(guò)高，真空度不高便不能使水份逸出到理想程度，真空度低還將延長(zhǎng)干燥時(shí)間，并且干燥不能徹底。要想變壓器不停運(yùn)繼續(xù)向電網(wǎng)供電，但又要使其絕緣干燥，將已吸收的水份放出，以往有一個(gè)老方法即將變壓器帶電濾油。這是依靠濾油機(jī)將絕緣油循環(huán)過(guò)濾，在過(guò)濾過(guò)程中濾油紙將油中的水份吸附，絕緣紙和油中的幾十公斤甚至幾百公斤水份要從幾十張濾油紙中吸去，是難以想像的，只有不間斷地從濾油機(jī)上調(diào)換干燥的濾油紙，花上較長(zhǎng)的時(shí)間，才可以除去部份的水份，這方法歐美有些國(guó)家還繼續(xù)在使用，我們認(rèn)為這方法即使是對(duì)容量小、電壓等級(jí)低的變壓器，由于缺乏干燥處理設(shè)備或減少停電機(jī)會(huì)而使用，也是一種不得已的方法。國(guó)內(nèi)有些地區(qū)用濾油機(jī)經(jīng)過(guò)一個(gè)硅膠罐循環(huán)處理變壓器油，但硅膠價(jià)格貴吸附水份也有限，效果也不太佳。
今推薦一種在帶負(fù)荷下將變壓器內(nèi)熱油打出經(jīng)過(guò)真空噴霧干燥的處理方法。在說(shuō)明這工藝之前，先介紹一個(gè)物理現(xiàn)象，即水份在油紙絕緣中的平衡現(xiàn)象。前面已經(jīng)提及變壓器內(nèi)部吸收水份的兩種物質(zhì)是油和絕緣紙板等，這兩者各自的含水量是隨油箱內(nèi)的溫度不同而變化著，但在一恒定溫度下各自含水量會(huì)趨向平衡。
在低溫時(shí)紙中的含水量較高溫時(shí)為高，而油中的含水量較高溫時(shí)為低;在高溫時(shí)情況適得其反。人們利用這個(gè)物理現(xiàn)象可以有利地在變壓器高溫時(shí)，當(dāng)絕緣紙、紙板等絕緣材料將大量的水份釋放到絕緣油中去的時(shí)候，抓住機(jī)會(huì)將絕緣油中的水份分解出來(lái)，使整個(gè)混合絕緣達(dá)到低的含水量，從而提高變壓器的電氣絕緣水平。從變壓器油箱上層處將油用泵打至一個(gè)特制的真空噴霧油罐中去，當(dāng)高溫的油經(jīng)過(guò)噴咀在罐內(nèi)霧化后，噴向頂部與四周，然而下降至罐的底部，再用潛油泵送回變壓器油箱底部，這樣完成了一次油的循環(huán)。
變壓器絕受潮原因很多，如在運(yùn)行中由于防護(hù)措施未及時(shí)跟上，較高溫度的絕緣油經(jīng)常與大氣相接觸，吸收了空氣中的水份，轉(zhuǎn)輾至絕緣受潮。當(dāng)絕緣中纖維材料和油在運(yùn)行中漸老化，分解出一定數(shù)量的水份，還有是疏忽造成的，如在儲(chǔ)存過(guò)程中襯墊未密封得嚴(yán)密，水侵入超高壓套管的端帽未擰緊或密封墊圈放置不當(dāng)，雨水沿端帽進(jìn)入導(dǎo)管與變壓器線圈中等等.
大型變壓器的絕緣是油紙混合結(jié)構(gòu)，油在紙中被分成為很小的格子，在電氣絕緣上油可以彌補(bǔ)紙中的弱點(diǎn)，而紙也可以彌補(bǔ)油中部份絕緣薄弱之處，二者混合后可以避免雜質(zhì)的侵入，從而提高變壓器電氣強(qiáng)度。但是兩者均是含水性很嚴(yán)重的物質(zhì)，而紙比油更嚴(yán)重。當(dāng)空氣中相對(duì)濕度為100％時(shí)，紙吸水后其含水量可達(dá)到16％之多。大型變壓器中的絕緣材料，紙與紙板之類，常用有數(shù)噸，當(dāng)吸水飽和時(shí)，含有幾百公斤之水不是罕有的事。我們?cè)谧儔浩鞯跣緳z查與檢修過(guò)程中，所以規(guī)定要在干燥的氣候中，以及限制在空氣中暴露的時(shí)間，是由于變壓器絕緣紙與紙板吸收水份很迅速，而這些材料當(dāng)吸收少量的水份后其電氣絕緣強(qiáng)度又下降得很迅速，并且它們吸收水份是很容易的，而要使吸收的水份釋放出來(lái)卻要費(fèi)很大的能量與時(shí)間，非要在高真空高溫度經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間才能逸出，所以對(duì)絕緣材料之防止受潮問(wèn)題應(yīng)認(rèn)真對(duì)待不能等閑視之。變壓器油雖然吸收水份的含量比紙要少得多，但當(dāng)含有微量的水份后，其電氣絕緣強(qiáng)度卻迅速下降，甚至到達(dá)不能允許的裕度。
為了使產(chǎn)品的體積和重量減小減輕，并降低其制造成本，國(guó)內(nèi)外所生產(chǎn)的超高壓變壓器，其主絕緣與縱絕緣的裕度，并不是很大的，加上在制造時(shí)可能存在某些弱點(diǎn)，這就要求運(yùn)行維修人員要肩負(fù)起對(duì)變壓器的絕緣性能維持著高的水平，也就是說(shuō)要使絕緣材料的含水量保持在低水平，即紙中的含水量在0.5～2％左右，并且要避兔油中混有雜質(zhì)，使絕緣油具有高的純潔度，對(duì)采用強(qiáng)油循環(huán)或者導(dǎo)向冷卻的變壓器，油的流速快，雜質(zhì)顆粒容易循環(huán)在線圈各處，威脅著絕緣的擊穿，所以對(duì)油質(zhì)的要求更為嚴(yán)格。
欲使運(yùn)行中已受潮的大型變壓器干燥是件工作量比較大的事，通常是將變壓器運(yùn)至檢修單位修理與干燥，或在現(xiàn)場(chǎng)干燥處理。這都需要設(shè)備停運(yùn)，還要將備用變壓器運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)調(diào)換，其運(yùn)輸、拆裝等工作量是很大的。在現(xiàn)場(chǎng)干燥還需要龐大的設(shè)備、電源、以及組織有經(jīng)驗(yàn)人員工作一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期。若利用變壓器油箱作為干燥罐，其真空度不能維持過(guò)高，真空度不高便不能使水份逸出到理想程度，真空度低還將延長(zhǎng)干燥時(shí)間，并且干燥不能徹底。要想變壓器不停運(yùn)繼續(xù)向電網(wǎng)供電，但又要使其絕緣干燥，將已吸收的水份放出，以往有一個(gè)老方法即將變壓器帶電濾油。這是依靠濾油機(jī)將絕緣油循環(huán)過(guò)濾，在過(guò)濾過(guò)程中濾油紙將油中的水份吸附，絕緣紙和油中的幾十公斤甚至幾百公斤水份要從幾十張濾油紙中吸去，是難以想像的，只有不間斷地從濾油機(jī)上調(diào)換干燥的濾油紙，花上較長(zhǎng)的時(shí)間，才可以除去部份的水份，這方法歐美有些國(guó)家還繼續(xù)在使用，我們認(rèn)為這方法即使是對(duì)容量小、電壓等級(jí)低的變壓器，由于缺乏干燥處理設(shè)備或減少停電機(jī)會(huì)而使用，也是一種不得已的方法。國(guó)內(nèi)有些地區(qū)用濾油機(jī)經(jīng)過(guò)一個(gè)硅膠罐循環(huán)處理變壓器油，但硅膠價(jià)格貴吸附水份也有限，效果也不太佳。
今推薦一種在帶負(fù)荷下將變壓器內(nèi)熱油打出經(jīng)過(guò)真空噴霧干燥的處理方法。在說(shuō)明這工藝之前，先介紹一個(gè)物理現(xiàn)象，即水份在油紙絕緣中的平衡現(xiàn)象。前面已經(jīng)提及變壓器內(nèi)部吸收水份的兩種物質(zhì)是油和絕緣紙板等，這兩者各自的含水量是隨油箱內(nèi)的溫度不同而變化著，但在一恒定溫度下各自含水量會(huì)趨向平衡。
在低溫時(shí)紙中的含水量較高溫時(shí)為高，而油中的含水量較高溫時(shí)為低;在高溫時(shí)情況適得其反。人們利用這個(gè)物理現(xiàn)象可以有利地在變壓器高溫時(shí)，當(dāng)絕緣紙、紙板等絕緣材料將大量的水份釋放到絕緣油中去的時(shí)候，抓住機(jī)會(huì)將絕緣油中的水份分解出來(lái)，使整個(gè)混合絕緣達(dá)到低的含水量，從而提高變壓器的電氣絕緣水平。從變壓器油箱上層處將油用泵打至一個(gè)特制的真空噴霧油罐中去，當(dāng)高溫的油經(jīng)過(guò)噴咀在罐內(nèi)霧化后，噴向頂部與四周，然而下降至罐的底部，再用潛油泵送回變壓器油箱底部，這樣完成了一次油的循環(huán)。
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