大型变压器的现场热油喷淋真空干燥

1、大型变压器的现场热油喷淋真空干燥双 辽 发 电 厂 杨国峰【摘 要】 常规方法干燥受潮的大型变压器一般需要15 d的时间，而采用热油喷淋真空干燥方法，不但干燥时间短、见效快，还可节约大量能源。结合双辽发电厂的实例对其干燥原理、工艺、注意事项和判断依据做了详细论述分析，对大型变压器受潮的现场干燥尤为实用。 【关键词】 大型变压器 现场受潮 热油喷淋 真空干燥 Abstract Time of 15 days is generally required to dry large luetted transformer with routine method.Applying of vacuum d

2、rying 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. Keywords Large Transfor

3、mer Local Wetting Hot Oil Vacuum Drying现场安装、运行和检修中的大型变压器一旦受潮，受工作条件和结构等诸多因素的限制，通常根据绝缘的受潮程度，采用综合干燥方法(如油箱铁损法、热风干燥法和真空干燥法。随着大型变压器容量日趋增加，带有磁屏蔽变压器大量使用，现场受事故抢修时间和大修工期的限制，再采用上述常规的干燥方法已不能满足要求。为此根据现场实际和变压器结构采用了热油喷淋真空干燥方法，先后在220 kV电压等级的二道江发电厂的120 MVA变压器、双辽发电厂的370 MVA变压器和黑龙江省富拉尔基发电二厂的240 MVA变压器上进行了实践，均在短期结束干燥，获

4、得成功，为大型受潮变压器的现场干燥开辟了新路。 以双辽发电厂为例，在环境温度为2030 的情况下，对SFP7-370 000/220的主变压器进行热油喷淋真空干燥，在经历了28 h的预热(油箱达80 后，转入二次热油喷淋真空干燥。热油喷淋真空干燥阶段仅用了55 h，比常规干燥方法约减少10 d，大量节约了能源。干燥前后的绝缘电阻见附表。 附表 干燥前后绝缘电阻对比 M 项 目A对B及地B对A及地A对B铁芯对夹件及地夹件对铁芯及地铁芯对夹件干燥前600/350500/200200000干燥后5 0003 500/1 6005 0001 0001 000500注：A指高压线圈，B指低压线圈。1 热

5、油喷淋真空干燥的基本原理 在油箱顶部瓦斯继电器垂直集气管处装设喷头，用瓦斯继电器主导气管作为热油喷淋的主供油管路；然后用真空滤油机的加热器或专用电加热器将变压器油加热至90 ，利用真空滤油机的出口压力将热油经喷头的出油孔喷出，令其加热变压器线圈，使线圈绝缘内的水分迅速蒸发；再用抽真空来降低变压器油箱内的压力，从而降低水的汽化温度，有利于线圈内部水分的蒸发。抽真空与定期破坏真空排潮汽配合进行，使潮汽大量排除(由于破坏真空通入热风的温度与变压器线圈的温度相差不多，所以对线圈内部的温度影响不大。用热油喷淋可以减少油珠对线圈的冲力，还可以增大热油和线圈的接触面积和接触时间，有利于线圈的加热；同时热油沿

6、线圈下流时，会吸附绝缘纤维毛孔中的水分，有利于水分的充分排除。2 热油喷雾真空干燥的主要工艺 2.1 变压器充氮检漏 变压器在未进行干燥之前，应先将预先校准好的测温元件埋入变压器器身内，回扣变压器钟罩后，应将变压器本体充入干燥氮气。打压至0.0250.035 MPa时进行检漏，若氮气压力保持4 h无明显变化，即可认为变压器密封良好。变压器热油喷淋循环、抽真空及通热风系统见附图。附图 变压器热油喷淋循环、抽真空及通热风系统2.2 干燥的加热与保温 为了防止油箱底部循环用油的散热损失及保持变压器箱底的温度，在距箱底部150200 mm处设置电加热器(电阻丝和电热管均可，按底面积2.53.0 kW/

7、m2计算容量。箱底下的电加热器要分布均匀，箱底四周用保温材料围好，并留有观察孔便于检查电加热器的工作状况。电加热器的电源应分相控制，确保箱底温度均衡和便于控制油箱温度；为防止潮汽在油箱顶盖和引线套管CT处形成二次结露，在油箱顶部和油箱四周覆盖23层石棉布保温；如在冬季室外干燥，还应搭设大帐蓬把变压器和干燥系统围起来。应将帐蓬内的温度保持在 15 以上，有利于干燥工作的快速进行。 2.3 注入的油量及油质要求 在变压器油箱内注入少量的变压器油，其在油箱内的高度没过油箱底部的放油门和事故排油门(满足循环用油即可。注入的油必须合格，一般情况下，220 kV变压器油的耐电强度应大于50 kV，含水量应

8、控制在15 g/g及以下，油的介损应小于0.2%(在90 时。干燥后油箱底部变压器油的这三项指标也应不低于上述值。 2.4 油管路的处理及喷头的选择 用于油循环干燥的管路应采用无缝钢管，钢管之间采用法兰连接。喷头和钢管必须使用非镀锌钢管并先经严格的化学和机械处理，再用合格的变压器油清洗，直到合格为止。油喷头的安装数量在参考油箱顶部的瓦斯继电器垂直集气管数量的同时，还要结合变压器本身的结构进行确定，以防存在循环不着的死角而影响干燥效果。在一般情况下，喷头的长度以不超过上轭铁距油箱顶盖间距的2/3为宜；喷头上开的孔数要根据真空滤油机的工作压力和流量确定，在保证工作压力为0.250.35 MPa的情

9、况下，喷孔总面积与来油总管面积之比宜保持在0.800.95之间；所开喷孔直径选2.53.0 mm为宜，每个喷头所开的孔都应分布均匀，错开布置；变压器热油喷淋应采用两侧进油对角循环的方法。 2.5 油温的控制和干燥时间 在变压器器身由常温加热到80 时的预热升温阶段，其升温速度应尽量均匀，还应检查器身所埋设测温点的温度值，各测点的温差值应控制在1015 。如差值较大，应对喷头重新布置；在器身温度达到80 后，继续热油喷淋，并在此温度下保持恒温2436 h。此期间可每2 h测量一次绝缘电阻；然后开始对变压器抽至极限真空，保持812 h。在变压器抽真空期间禁止测量线圈、铁心和夹件的绝缘电阻；冷凝器的

10、冷却水温不应超过 20 ，并采用逆流原理进行热交换，使潮汽充分冷凝析出。每1 h检查记录一次析水量，然后往变压器本体通入不低于75 的干燥热风(破坏变压器的真空状态，待全部解除变压器真空后，再重复上述工作。一般情况下重复23个循环，干燥35 d即可结束。 3 热油喷雾真空干燥的注意事项 a. 经真空滤油机加热的油出口温度应控制在955 内，而变压器的出入口油温差应控制在10 之内。若能做到这一点，说明保温效果好，否则应重新考虑保温。变压器底部油温不宜超过105 。油箱底部电加热器电源采用分相控制，这样有利于油箱底部受热均匀和控制温度。 b. 用于变压器热油喷淋的无缝钢管不得使用镀锌钢管，防止镀

11、锌层受热脱落进入器身内，造成变压器绝缘损坏事故。 c. 通入变压器的热风要先开启旁路门进行预加热，当热风温度达到要求后，再开启热风入口门。热风最好从变压器底部进入，对于导向风冷变压器宜选冷却器入口油管作为热风入口，这样有利于变压器干燥。通入加热的空气要先经过干燥的硅胶罐除去空气中的水分，加热后的热风再经过滤器除去热风中的异物和杂质。 d. 在对变压器抽真空的同时要检查变压器油箱的机械强度，变压器油箱的机械变形应不超过油箱壁厚的2倍。 e. 在变压器干燥油投入正常循环后，方可投入真空滤油机的加热器或专用电加热器工作。要在停止热油喷淋循环之前，提前10 min停止真空滤油机加热器或专用电加热器的工

12、作，防止电加热器因断油过热而烧损或发生火灾。 f. 热油喷淋循环必须使用真空滤油机，既可以除去油中溶解的水分，又可以用真空滤油机的电加热器作为一个辅助的加热源。由于操作灵活方便，还有利于油温的调节。另一方面把真空滤油机作为热油喷淋循环的入口最后一个设备，还可以对油中的杂质进行充分过滤，具有一举多得之效用。 g. 在变压器抽真空的状态下，绝对禁止测量线圈、铁心和夹件的绝缘电阻。根据巴申气体放电理论可知，在高真空状态下测量绝缘电阻，如果测量电压选择不当，极有可能发生绝缘击穿。 h. 变压器干燥现场除应备有足量的消防器材和砂箱外，还应配备自动电话，便于和外界取得联系。4 变压器干燥结果的判断 干燥合格的变压器应满足以下几点： a. 变压器线圈、铁心、夹件的绝缘电阻达到稳定值，连续12 h内无明显变化；且变压器线圈、铁心和夹件的绝缘电阻值不低于出厂值的70%，变压器的吸收比大于1.3或极化指数