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你了解变压器真空干燥设备吗
编辑:中山市天元真空设备技术有限公司   发布时间:2018-07-28

变压器真空干燥设备是变压器安装过程中一道极其重要的工序,真空干燥的技术水平将直接影响变压器的健康状况。

如果变压器真空干燥设备处理的不彻底,内部绝缘材料中会残留少量的水分,在变压器高电场的作用下生成带大量电荷的电极,容易发生游离放电现象,对内部绝缘水平造成严重的损坏。

文章介绍了变压器真空干燥设备的基本原理、优缺点与使用流程,重点分析了目前采用较多的气相变压器真空干燥设备,并对该方法在使用过程中出现的问题及注意事项进行探讨。 

油浸式电力变压器的内部绝缘介质一般采用的是纸板进行隔离,这些纸板中含有少量的水分,在变压器投运前必须对内部的绝缘材料进行真空处理,以免这些水分子在高电场强度的作用下发生放电现象,造成内部的绝缘损伤。

如果变压器真空干燥设备的不充分将会在变压器的正常运行中使绝缘材料的老化进程变快,造成安全隐患的同时极大的缩短了变压器寿命。因此,对于大容量变压器真空干燥设备,气相干燥法得到了广泛的运用。

1、变压器真空干燥设备技术概述

变压器内部绝缘材料中的水分一般吸附绝缘材料的内部。

进行干燥的过程,一般先是通过加热让水分由液态变为气态、再通过高真空产生的内外压力差使水分排出。在相同的真空条件下施加的温度越高,变压器的干燥速度也就越快。下面就常规的真空干燥技术进行介绍:

(1)、传统真空干燥法

a.流程:利用空气作为载热介质,在标准大气压条件下通过加热把变压器内部的温度升至105度,再利用抽真空机将空气抽出。

b.优点:所用设备简单,操作较为简便。

c.缺点:空气的热传递速度比较慢,且变压器内外受热不均匀,容易出现干燥不够彻底的情况。

(2)、喷油干燥法

a.流程:先对变压器进行抽真空处理,当变压器处于高真空状态时,对变压器的内部喷热油来进行器身的加热。

b.优点:该方法对变压器的加热相对均匀。

c.缺点:干燥处理所用的时间较长。

(3)、循环压力法

a.流程:在进行真空干燥过程中,利用抽真空机抽真空,在达到一定的真空度是,利用注气阀将一定的干燥空气注入变压器内部,以提变压器内部的热传导性,使得绝缘材料上残留的水分获得足够的能量逸出。

b.优点:该方法真空干燥所用的时间短,真空干燥也较彻底。

c.缺点:进行干燥处理时所涉及到的设备繁多。

2、变压器真空干燥设备的应用

大容量的变压器由于其内部的空间较大、绝缘纸板的厚度较大,若采用上述常规的变压器真空干燥设备处理会导致干燥处理的时间过长、干燥的死角多、不够彻底,投资较大等问题的出现,而采用气相干燥法可以达到大容量的变压器对于高真空与高温度的要求,干燥处理相对快速。变压器真空干燥设备的介质主要是煤油。

煤油气相干燥设备工艺阶段

准备阶段:

将变压器利用抽真空机进行抽真空,使内部的压力下降到700Pa 以下。同时对真空罐罐体进行加热并保温,煤油蒸发器对煤油进行预热处理,使煤油蒸汽出口的温度由98度升高到130度,干燥用的煤油由液加热阶段:

这个时候变压器只需要1台真空维持泵保持工作,煤油蒸汽通过高压注入到变压器内进行热交换,在遇到绝缘材料或器壁发生冷凝再流到煤油采集罐,然后返回到蒸发器,构成了一个循环系统。

降压阶段(又叫低真空处理阶段):

停止向蒸发器内注入煤油,并持续的把真空罐内的气体抽出,通过变压器内的高温效应使残留在绝缘纸板上的煤油再次蒸发,然后进行冷凝回收。

针对变压器的容量与电压等级的差异,有的处理过程中采取降压阶段和加热阶段交替进行,以便内部干燥处理效果符合要求。

高真空阶段:

启用主真空系统将真空罐继续抽真空。使得真空罐内的压力降到10Pa以下。变压器器身的温度达到工艺规定的值,且内部绝缘材料每小时每吨的出水率降至10g/t.h以下时,干燥处理过程才能结束。

3、变压器真空干燥设备的优点

干燥器身温度均匀

由于利用煤油蒸气冷凝时放出的热量进行加热,温度越低的地方冷凝越剧烈,即放热量越大,因此器身温度均匀。

加热温度高

煤油气相干燥工艺过程中,器身一直处于真空状态下,绝缘材料老化过程十分缓慢。与热风循环真空干燥相比,加热温度可提高30度左右,达到130度左右。

干燥速度快

器身一直处于真空状态下,由此出水过程贯穿整个干燥周期。例如:原来利用热风循环真空干燥方法干燥,一台SFP9-15万kVA/220kV变压器需要95小时。

现在用真空变压法干燥方法干燥相同容量的变压器只要43小时,时间缩短了1.21 倍,可见利用煤油气相干燥方法较大的缩短了生产周期,其经济性和效率都体现了出来。

对器身具有清洗作用

煤油蒸气冷凝成液体后,对器身内外具有清洗作用,这一点在处理返修变压器时具有独特的优越性,器身处理后表面清洁,无油垢、污渍。

4、变压器真空干燥设备应该注意的问题

(1)、如果对旧变压器检修过程中进行干燥处理,一般该类变压器器身上的油污较多,为避免在加热过程中出现器身上的杂质进入真空泵的现象,可以根据现场的实际情况采用液态循环真空泵。

(2)、延长干燥过程中的加热时间,对于缩短干燥处理时间和提高干燥的水平具有积极的影响。

在实际操作中如果将加热时间延长至整个干燥过程耗时的60%左右(通常情况下仅占1/3),则可以有效的缩短干燥时间大约为10%~15%,变压器内部的分水残留将达到运行标准。

(3)、变压器内部一开始水分含量较高,进行加热过程中,箱体内的湿度会变的较大,此时铁芯易发生氧化经常会出现锈迹。解决办法:控制变压器器身加热的速度,通常使温升速度保持在15~20度/h,内部铁芯的温度差控制在30度范围内。

5、小结

变压器真空干燥设备通常用于大型变压器的干燥处理,其效果显著、能耗较低、经济性好,本文在不断的总结实践经验的基础上,对气相干燥法进行深入的研究学习,对于变压器的安全稳定运行起到了积极的作用。

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