點火變壓器干燥處理原理及注意問題
1 變壓器干燥處理的意義
變壓器干燥的目的是除去變壓器絕緣材料中的水分,增加其絕緣電阻
,提高其閃絡(luò)電壓。電壓在3kV以上的變壓器都必須進行干燥處理。
變壓器器身主要由鐵心和線圈以及絕緣材料裝配組成,裝配好之后,在加入變壓器油之前,一定要經(jīng)過干燥處理工藝,以去除絕緣材料中的水分和氣體
,使其含水量控制在產(chǎn)品質(zhì)量要求的限度之內(nèi),以保證變壓器有足夠的絕緣強度和運行壽命
。對高壓變壓器
,要求其絕緣材料的含水量在0.5%以內(nèi)。
2 變壓器絕緣干燥標準及干燥處理
(1)干燥標準:
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、僮儔浩鹘^緣油內(nèi)不含水分
。油的擊穿電壓不低于出廠數(shù)據(jù)的75%;
②絕緣電阻不低于出廠數(shù)據(jù)的70%;
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、劢橘|(zhì)損失角正切不大于出廠數(shù)據(jù)的130%。
(2)變壓器遇到下列情況應(yīng)進行干燥處理:
①檢修中更換繞組或絕緣;
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、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(yīng)的規(guī)定時間;
③經(jīng)絕緣電阻和吸收比測量變壓器繞組受潮
。
3 變壓器干燥處理常用的方法
(1)感應(yīng)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(fā)熱來干燥的
。此時箱壁溫度不超過115℃~120℃,器身溫度應(yīng)不超過90℃~95℃
。為了纏繞線圈的方便
,盡可能使線圈的匝數(shù)少些或電流小一些,一般電流選150A
,導(dǎo)線可用35~50mm2。油箱壁上可墊石棉條多根,導(dǎo)線繞在石棉條板上
。感應(yīng)加熱需要的電力
,根據(jù)變壓器的類型及干燥條件決定。
(2)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(jù)變壓器器身大小用壁板搭合
,壁板內(nèi)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(yīng)盡可能小,壁板與變壓器之間的間距不應(yīng)大于200mm
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?捎秒姞t、蒸汽蛇形管來加熱
。
采用電爐時消耗的電力按下式計算:每min通過干燥室熱風量Q
,按干燥室容積q來選擇,一般用Q=15qm3來進行計算
。
P≈0.07γQ(t2-t1) 式中P-所需電爐電力
,kW γ-空氣定壓比熱(均為0.31) t2,t1-進口熱風溫度與周圍氣溫
,℃
干燥時進口熱風溫度應(yīng)逐漸上升
,最高溫度不應(yīng)超過95℃,在熱風進口處應(yīng)裝過濾器或裝金屬柵網(wǎng)以消滅火星
、灰塵
。熱風不應(yīng)直接吹向器身,從器身下面均勻地吹向各部
,使潮氣通過箱中通風孔放出
。
(3)真空干燥法。這種干燥方法
,是以空氣為載熱介質(zhì)
,在大氣壓力下,將變壓器器身或繞組逐步預(yù)熱到105℃左右
,才開始抽真空進行處理
。由于熱傳遞較慢,內(nèi)外加熱不均勻(內(nèi)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(yù)熱需要100h以上,生產(chǎn)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(shè)備簡單,操作簡便
。
(4)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(dǎo)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(jié)構(gòu)較復(fù)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(yīng)用
。
4 變壓器干燥處理后應(yīng)符合的要求
(1)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(zhì)老化。如果帶油干燥不能提高絕緣電阻時
,應(yīng)把油全部放出
,無油干燥。
(2)采用帶油干燥法應(yīng)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(wěn)定的狀態(tài)
,絕緣電阻值也連續(xù)6h保持穩(wěn)定,即可停止干燥
。
5 變壓器干燥過程中應(yīng)注意的問題
(1)干燥室如不抽真空
,則在箱蓋上應(yīng)開通氣孔或利用油門孔等使潮氣放出。
(2)采用帶油加熱時
,應(yīng)在油箱外裝設(shè)保溫層
,保溫層可用石棉布、玻璃布等絕緣材料
,不得使用易燃材料
,并應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施。
(3)為提高繞組的干燥質(zhì)量
,有兩大因素必須認真考慮:一是控制干燥溫度;二是提高設(shè)備的真空度
。對第一點,一般的干燥設(shè)備都能夠滿足工藝要求
,對第二點
,則受諸多因素的影響
,必須統(tǒng)籌考慮,合理安排
,以取得良好的干燥效果
。
(4)干燥時抽真空的過程中
,在開始烘燥的低溫階段
,不宜抽真空或在低真空情況下烘燥,否則不利于鐵心溫度的升高和潮氣的排除
,當溫度升至70~80℃時開始提高真空度
。烘燥進行1~2h時,油箱內(nèi)水蒸汽較多
,熱輻射能力提高
,內(nèi)部溫度趨于均勻,水分也逐漸減小
,熱輻射能力又降低
。
(5)干燥后鑒定絕緣的方法和該測試的變壓器技術(shù)指標。變壓器經(jīng)過干燥后
,對它的絕緣性能需作一次全面鑒定
,以檢查其干燥效果。鑒定的項目
,除套管外
,其余均與吊心大修時試驗項目相同。
6 影響變壓器干燥效果的主要因素
(1)要有足夠的熱能
。一臺大型變壓器有數(shù)百公斤到數(shù)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(nèi)部與周圍介質(zhì)的水蒸汽分壓差值越大
,絕緣材料中的水分蒸發(fā)、擴散
、遷移的也越快
。降低絕緣周圍介質(zhì)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(shù)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最終所要求達到的含水量指標
。
7 結(jié)束語
綜上所述,變壓器絕緣材料的干燥處理就是把材料中的水分轉(zhuǎn)移到周圍介質(zhì)中去的過程
,為了提高絕緣材料的干燥速度
,人們從提高器身干燥溫度和油箱內(nèi)真空度著手
,采取了許多干燥方法,來處理干燥過程中遇到的許多實際問題
。各種干燥處理方法都有各自的應(yīng)用場合及優(yōu)缺點
,應(yīng)因地制宜地進行。隨著變壓器生產(chǎn)的發(fā)展
,相信將有更多
、更先進的干燥設(shè)備和干燥方法,用于提高變壓器的干燥質(zhì)量
。
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