電力變壓器現(xiàn)場熱油噴淋真空干燥技術(shù)研究

摘要：楷體電力變壓器在安裝過程中都會(huì)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(duì)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(duì)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(huì)繼續(xù)外逸。在干燥過程中對(duì)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(duì)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(duì)絕緣油的溫度要求嚴(yán)格控制，真空度低油溫度，油會(huì)老化，油溫低又達(dá)不到效果，因此這種方法只有對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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。