變壓器絕緣受潮是變壓器常見故障,其影響著整個電網的安全運行,因此需要進行防止及處理。然而,我們要先分析影響變壓器干燥效果的因素,再根據目前常用的方法,提出真空熱油循環和繞組短路相結合的方法進行現場干燥處理,并結合實際經驗,才能夠得到更好的效果。
一、影響變壓器干燥效果的因素
影響變壓器干燥效果的因素主要有以下幾個方面:
1)要有足夠的熱能。一臺大型變壓器有數百公斤到數噸的絕緣體,含有大量的水分,因此在干燥過程中需要相當多的熱能。
2)絕緣材料內部與周圍介質的水蒸汽分壓差值越大,絕緣材料中的水分蒸發、擴散、遷移的也越快。降低絕緣周圍介質水蒸汽的分壓和提高絕緣材料的溫度,可以增大差值。
3)絕緣材料的擴散系數取決于絕緣材料的含水量、溫度及周圍空氣壓力。
4)干燥進程的時間要短,干燥時間主要取決于ZUI終所要求達到的含水量指標。
二、變壓器絕緣干燥標準
1.干燥標準
?、僮儔浩鹘^緣油內不含水分,油的擊穿電壓不低于出廠數據的75%;
?、诮^緣電阻不低于出廠數據的70%;
?、劢橘|損失角正切不大于出廠數據的130%.
2.變壓器需進行干燥處理
?、贆z修中更換繞組或絕緣;
?、谠谛蘩砘虬惭b器身時,器身在空氣中暴露的時間超過相應的規定時間;
?、劢浗^緣電阻和吸收比測量變壓器繞組受潮。
三、變壓器干燥處理的方法
1.油箱鐵損真空干燥法:利用變壓器油箱本身進行真空干燥,所以需要電源容量不大,電壓較低;其缺點是工作量大,干燥時間長,需要大量材料、設備和必要的計算。
2.繞組銅損干燥法:利用變壓器繞組通電自身產生熱量,直接加熱繞組絕緣,所以溫度上升較快工作量小,干燥時間短;其缺點是需要電源容量較大。
3.零序電流干燥法:利用變壓器繞組通電使油箱、鐵芯、繞組均發熱;其缺點是變壓器干燥前后均需要放油、吊芯、改變繞組聯結方式,工作量大溫度不易控制,有可能造成局部過熱。
4.零序短路干燥法:該方法是介于零序電流干燥法和繞組銅損干燥法之間的一種綜合方法,前者是靠鐵損耗加熱的,后者是靠銅損耗加熱的,而零序短路干燥法即有鐵耗加熱又有銅耗加熱的一種綜合方法。
5.感應加熱法:是將器身放在原來的油箱中,油箱外纏繞線圈通過電流,利用箱皮的渦流發熱來干燥的。此時箱壁溫度不超過115℃~120℃,器身溫度應不超過90℃~95℃。為了纏繞線圈的方便,盡可能使線圈的匝數少些或電流小一些,一般電流選150A,導線可用35~50mm2.油箱壁上可墊石棉條多根,導線繞在石棉條板上。感應加熱需要的電力,根據變壓器的類型及干燥條件決定。
6.熱風干燥法:將變壓器放在干燥室中,通入熱風進行干燥。干燥室可依據變壓器器身大小用壁板搭合,壁板內滿鋪石棉板或其它浸漬過防火溶液的帆布或石棉麻布。干燥室應盡可能小,壁板與變壓器之間的間距不應大于200mm.可用電爐、蒸汽蛇形管來加熱。
7.真空熱油霧化噴淋干燥法:將變壓器油放至大部分后加熱到100度后,用真空慮油機和特制的霧化噴油嘴將油不停循環打入油箱內,使油箱和器身溫度升高水汽散發,同時絕緣中的一部分水汽被真空機抽走。是一種優質方法,其缺點是工作量大、設備種類多還特殊。
8.真空干燥法:這種干燥方法,是以空氣為載熱介質,在大氣壓力下,將變壓器器身或繞組逐步預熱到105℃左右,才開始抽真空進行處理。由于熱傳遞較慢,內外加熱不均勻(內冷外熱),高電壓大容量的變壓器由于具有較厚的絕緣層,往往預熱需要100h以上,生產周期很長,而且干燥得不徹底,很難滿足變壓器對絕緣的要求。但設備簡單,操作簡便。
9.氣相真空干燥法:這種干燥方法是用一種特殊的煤油蒸氣作為載熱體,導入真空罐的煤油蒸氣在變壓器器身上冷凝并釋放出大量熱能,從而對被干燥器身進行加熱。由于煤油蒸氣熱能大(煤油氣化熱為306×103j/kg),故使變壓器器身干燥加熱更徹底,更均勻,效率很高,并且對絕緣材料的損傷度也很小。但由于結構較復雜,造價較高,目前只限于在110kV及以上的大型變壓器器身干燥處理中應用。
注意:首先,不管采用哪種方式加熱干燥變壓器,在無油時,變壓器的器身溫度不得超過95℃,在帶油干燥時油溫不得高于80℃,以避免油質老化。如果帶油干燥不能提高絕緣電阻時,應把油全部放出,無油干燥。 其次,采用帶油干燥法應每4h測量一次絕緣電阻和油的擊穿電壓。當油擊穿電壓呈穩定的狀態,絕緣電阻值也連續6h保持穩定,即可停止干燥。
總之,隨著變壓器生產的發展,相信將有更多、更先進的干燥設備和干燥方法,用于提高變壓器的干燥質量。實踐證明變壓器繞組絕緣受潮,采用“真空熱油循環和繞組短路相結合干燥法”起到了較好作用,時間短、效率高、工作量小、設備簡單,一般單位都具備這些條件容易實現,是解決大型變壓器絕緣受潮現場干燥的較好方法,值得借鑒和推廣。
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