揭秘:變壓器幹燥處理過程及原理
發布時間:2011-09-22
中心議題:
1 變壓器幹燥處理的意義
變壓器幹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,提高其閃絡電壓。電壓在3kVyishangdebianyaqidoubixujinxingganzaochuli。bianyaqiqishenzhuyaoyoutiexinhexianquanyijijueyuancailiaozhuangpeizucheng,zhuangpeihaozhihou,zaijiarubianyaqiyouzhiqian,yidingyaojingguoganzaochuligongyi,yiquchujueyuancailiaozhongdeshuifenheqiti,shiqihanshuiliangkongzhizaichanpinzhiliangyaoqiudexianduzhinei,yibaozhengbianyaqiyouzugoudejueyuanqiangduheyunxingshouming。duigaoyabianyaqi,yaoqiuqijueyuancailiaodehanshuiliangzai0.5%以內。
2 變壓器絕緣幹燥標準及幹燥處理
(1)幹燥標準:
①變壓器絕緣油內不含水分。油的擊穿電壓不低於出廠數據的75%;
②絕緣電阻不低於出廠數據的70%;
③介質損失角正切不大於出廠數據的130%。
(2)變壓器遇到下列情況應進行幹燥處理:
①檢修中更換繞組或絕緣;
②在修理或安裝器身時,器身在空氣中暴露的時間超過相應的規定時間;
③經絕緣電阻和吸收比測量變壓器繞組受潮。
3 變壓器幹燥處理常用的方法
(1)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幹燥的。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幹燥條件決定。
(2)熱(re)風(feng)幹(gan)燥(zao)法(fa)。將(jiang)變(bian)壓(ya)器(qi)放(fang)在(zai)幹(gan)燥(zao)室(shi)中(zhong),通(tong)入(ru)熱(re)風(feng)進(jin)行(xing)幹(gan)燥(zao)。幹(gan)燥(zao)室(shi)可(ke)依(yi)據(ju)變(bian)壓(ya)器(qi)器(qi)身(shen)大(da)小(xiao)用(yong)壁(bi)板(ban)搭(da)合(he),壁(bi)板(ban)內(nei)滿(man)鋪(pu)石(shi)棉(mian)板(ban)或(huo)其(qi)它(ta)浸(jin)漬(zi)過(guo)防(fang)火(huo)溶(rong)液(ye)的(de)帆(fan)布(bu)或(huo)石(shi)棉(mian)麻(ma)布(bu)。幹(gan)燥(zao)室(shi)應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)小(xiao),壁(bi)板(ban)與(yu)變(bian)壓(ya)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)間(jian)距(ju)不(bu)應(ying)大(da)於(yu)200mm。可用電爐、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通過幹燥室熱風量Q,按幹燥室容積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,℃
幹燥時進口熱風溫度應逐漸上升,最高溫度不應超過95℃,在熱風進口處應裝過濾器或裝金屬柵網以消滅火星、灰塵。熱風不應直接吹向器身,從器身下麵均勻地吹向各部,使潮氣通過箱中通風孔放出。
(3)真空幹燥法。這種幹燥方法,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。由於熱傳遞較慢,內外加熱不均勻(內冷外熱),高電壓大容量的變壓器由於具有較厚的絕緣層,往往預熱需要100h以上,生產周期很長,而且幹燥得不徹底,很難滿足變壓器對絕緣的要求。但設備簡單,操作簡便。
(4)qixiangzhenkongganzaofa。zhezhongganzaofangfashiyongyizhongteshudemeiyouzhengqizuoweizaireti,daoruzhenkongguandemeiyouzhengqizaibianyaqiqishenshanglengningbingshifangchudaliangreneng,congerduibeiganzaoqishenjinxingjiare。youyumeiyouzhengqirenengda(煤油氣化熱為306×103j/kg),gushibianyaqiqishenganzaojiaregengchedi,gengjunyun,xiaolvhengao,bingqieduijueyuancailiaodesunshangduyehenxiao。danyouyujiegoujiaofuza,zaojiajiaogao,muqianzhixianyuzai110kV及以上的大型變壓器器身幹燥處理中應用。
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4 變壓器幹燥處理後應符合的要求
(1)不管采用哪種方式加熱幹燥變壓器,在無油時,變壓器的器身溫度不得超過95℃,在帶油幹燥時油溫不得高於80℃,以避免油質老化。如果帶油幹燥不能提高絕緣電阻時,應把油全部放出,無油幹燥
(2)采用帶油幹燥法應每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,即可停止幹燥。
5 變壓器幹燥過程中應注意的問題
(1)幹燥室如不抽真空,則在箱蓋上應開通氣孔或利用油門孔等使潮氣放出。
(2)采用帶油加熱時,應在油箱外裝設保溫層,保溫層可用石棉布、玻璃布等絕緣材料,不得使用易燃材料,並應采取相應的防火措施。
(3)為提高繞組的幹燥質量,有兩大因素必須認真考慮:一是控製幹燥溫度;二er是shi提ti高gao設she備bei的de真zhen空kong度du。對dui第di一yi點dian,一yi般ban的de幹gan燥zao設she備bei都dou能neng夠gou滿man足zu工gong藝yi要yao求qiu,對dui第di二er點dian,則ze受shou諸zhu多duo因yin素su的de影ying響xiang,必bi須xu統tong籌chou考kao慮lv,合he理li安an排pai,以yi取qu得de良liang好hao的de幹gan燥zao效xiao果guo。
(4)幹gan燥zao時shi抽chou真zhen空kong的de過guo程cheng中zhong,在zai開kai始shi烘hong燥zao的de低di溫wen階jie段duan,不bu宜yi抽chou真zhen空kong或huo在zai低di真zhen空kong情qing況kuang下xia烘hong燥zao,否fou則ze不bu利li於yu鐵tie心xin溫wen度du的de升sheng高gao和he潮chao氣qi的de排pai除chu,當dang溫wen度du升sheng至zhi70~80℃時開始提高真空度。烘燥進行1~2h時,油箱內水蒸汽較多,熱輻射能力提高,內部溫度趨於均勻,水分也逐漸減小,熱輻射能力又降低。
(5)ganzaohoujiandingjueyuandefangfahegaiceshidebianyaqijishuzhibiao。bianyaqijingguoganzaohou,duitadejueyuanxingnengxuzuoyiciquanmianjianding,yijianzhaqiganzaoxiaoguo。jiandingdexiangmu,chutaoguanwai,qiyujunyudiaoxindaxiushishiyanxiangmuxiangtong。
6 影響變壓器幹燥效果的主要因素
(1)要有足夠的熱能。一台大型變壓器有數百公斤到數噸的絕緣體,含有大量的水分,因此在幹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)絕緣材料的擴散係數取決於絕緣材料的含水量、溫度及周圍空氣壓力。
(4)幹燥進程的時間要短,幹燥時間主要取決於最終所要求達到的含水量指標。
7 結束語
zongshangsuoshu,bianyaqijueyuancailiaodeganzaochulijiushibacailiaozhongdeshuifenzhuanyidaozhouweijiezhizhongqudeguocheng,weiletigaojueyuancailiaodeganzaosudu,renmencongtigaoqishenganzaowenduheyouxiangneizhenkongduzheshou,caiqulexuduoganzaofangfa,laichuliganzaoguochengzhongyudaodexuduoshijiwenti。gezhongganzaochulifangfadouyougezideyingyongchanghejiyouquedian,yingyindizhiyidijinxing。suizhebianyaqishengchandefazhan,xiangxinjiangyougengduo、更先進的幹燥設備和幹燥方法,用於提高變壓器的幹燥質量。
- 探討變壓器幹燥處理的方法
- 討論影響變壓器幹燥效果的主要因素
- 感應加熱法
- 真空幹燥法
- 氣相真空幹燥法
1 變壓器幹燥處理的意義
變壓器幹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,提高其閃絡電壓。電壓在3kVyishangdebianyaqidoubixujinxingganzaochuli。bianyaqiqishenzhuyaoyoutiexinhexianquanyijijueyuancailiaozhuangpeizucheng,zhuangpeihaozhihou,zaijiarubianyaqiyouzhiqian,yidingyaojingguoganzaochuligongyi,yiquchujueyuancailiaozhongdeshuifenheqiti,shiqihanshuiliangkongzhizaichanpinzhiliangyaoqiudexianduzhinei,yibaozhengbianyaqiyouzugoudejueyuanqiangduheyunxingshouming。duigaoyabianyaqi,yaoqiuqijueyuancailiaodehanshuiliangzai0.5%以內。
2 變壓器絕緣幹燥標準及幹燥處理
(1)幹燥標準:
①變壓器絕緣油內不含水分。油的擊穿電壓不低於出廠數據的75%;
②絕緣電阻不低於出廠數據的70%;
③介質損失角正切不大於出廠數據的130%。
(2)變壓器遇到下列情況應進行幹燥處理:
①檢修中更換繞組或絕緣;
②在修理或安裝器身時,器身在空氣中暴露的時間超過相應的規定時間;
③經絕緣電阻和吸收比測量變壓器繞組受潮。
3 變壓器幹燥處理常用的方法
(1)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幹燥的。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幹燥條件決定。
(2)熱(re)風(feng)幹(gan)燥(zao)法(fa)。將(jiang)變(bian)壓(ya)器(qi)放(fang)在(zai)幹(gan)燥(zao)室(shi)中(zhong),通(tong)入(ru)熱(re)風(feng)進(jin)行(xing)幹(gan)燥(zao)。幹(gan)燥(zao)室(shi)可(ke)依(yi)據(ju)變(bian)壓(ya)器(qi)器(qi)身(shen)大(da)小(xiao)用(yong)壁(bi)板(ban)搭(da)合(he),壁(bi)板(ban)內(nei)滿(man)鋪(pu)石(shi)棉(mian)板(ban)或(huo)其(qi)它(ta)浸(jin)漬(zi)過(guo)防(fang)火(huo)溶(rong)液(ye)的(de)帆(fan)布(bu)或(huo)石(shi)棉(mian)麻(ma)布(bu)。幹(gan)燥(zao)室(shi)應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)小(xiao),壁(bi)板(ban)與(yu)變(bian)壓(ya)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)間(jian)距(ju)不(bu)應(ying)大(da)於(yu)200mm。可用電爐、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通過幹燥室熱風量Q,按幹燥室容積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,℃
幹燥時進口熱風溫度應逐漸上升,最高溫度不應超過95℃,在熱風進口處應裝過濾器或裝金屬柵網以消滅火星、灰塵。熱風不應直接吹向器身,從器身下麵均勻地吹向各部,使潮氣通過箱中通風孔放出。
(3)真空幹燥法。這種幹燥方法,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。由於熱傳遞較慢,內外加熱不均勻(內冷外熱),高電壓大容量的變壓器由於具有較厚的絕緣層,往往預熱需要100h以上,生產周期很長,而且幹燥得不徹底,很難滿足變壓器對絕緣的要求。但設備簡單,操作簡便。
(4)qixiangzhenkongganzaofa。zhezhongganzaofangfashiyongyizhongteshudemeiyouzhengqizuoweizaireti,daoruzhenkongguandemeiyouzhengqizaibianyaqiqishenshanglengningbingshifangchudaliangreneng,congerduibeiganzaoqishenjinxingjiare。youyumeiyouzhengqirenengda(煤油氣化熱為306×103j/kg),gushibianyaqiqishenganzaojiaregengchedi,gengjunyun,xiaolvhengao,bingqieduijueyuancailiaodesunshangduyehenxiao。danyouyujiegoujiaofuza,zaojiajiaogao,muqianzhixianyuzai110kV及以上的大型變壓器器身幹燥處理中應用。
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4 變壓器幹燥處理後應符合的要求
(1)不管采用哪種方式加熱幹燥變壓器,在無油時,變壓器的器身溫度不得超過95℃,在帶油幹燥時油溫不得高於80℃,以避免油質老化。如果帶油幹燥不能提高絕緣電阻時,應把油全部放出,無油幹燥
(2)采用帶油幹燥法應每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,即可停止幹燥。
5 變壓器幹燥過程中應注意的問題
(1)幹燥室如不抽真空,則在箱蓋上應開通氣孔或利用油門孔等使潮氣放出。
(2)采用帶油加熱時,應在油箱外裝設保溫層,保溫層可用石棉布、玻璃布等絕緣材料,不得使用易燃材料,並應采取相應的防火措施。
(3)為提高繞組的幹燥質量,有兩大因素必須認真考慮:一是控製幹燥溫度;二er是shi提ti高gao設she備bei的de真zhen空kong度du。對dui第di一yi點dian,一yi般ban的de幹gan燥zao設she備bei都dou能neng夠gou滿man足zu工gong藝yi要yao求qiu,對dui第di二er點dian,則ze受shou諸zhu多duo因yin素su的de影ying響xiang,必bi須xu統tong籌chou考kao慮lv,合he理li安an排pai,以yi取qu得de良liang好hao的de幹gan燥zao效xiao果guo。
(4)幹gan燥zao時shi抽chou真zhen空kong的de過guo程cheng中zhong,在zai開kai始shi烘hong燥zao的de低di溫wen階jie段duan,不bu宜yi抽chou真zhen空kong或huo在zai低di真zhen空kong情qing況kuang下xia烘hong燥zao,否fou則ze不bu利li於yu鐵tie心xin溫wen度du的de升sheng高gao和he潮chao氣qi的de排pai除chu,當dang溫wen度du升sheng至zhi70~80℃時開始提高真空度。烘燥進行1~2h時,油箱內水蒸汽較多,熱輻射能力提高,內部溫度趨於均勻,水分也逐漸減小,熱輻射能力又降低。
(5)ganzaohoujiandingjueyuandefangfahegaiceshidebianyaqijishuzhibiao。bianyaqijingguoganzaohou,duitadejueyuanxingnengxuzuoyiciquanmianjianding,yijianzhaqiganzaoxiaoguo。jiandingdexiangmu,chutaoguanwai,qiyujunyudiaoxindaxiushishiyanxiangmuxiangtong。
6 影響變壓器幹燥效果的主要因素
(1)要有足夠的熱能。一台大型變壓器有數百公斤到數噸的絕緣體,含有大量的水分,因此在幹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)絕緣材料的擴散係數取決於絕緣材料的含水量、溫度及周圍空氣壓力。
(4)幹燥進程的時間要短,幹燥時間主要取決於最終所要求達到的含水量指標。
7 結束語
zongshangsuoshu,bianyaqijueyuancailiaodeganzaochulijiushibacailiaozhongdeshuifenzhuanyidaozhouweijiezhizhongqudeguocheng,weiletigaojueyuancailiaodeganzaosudu,renmencongtigaoqishenganzaowenduheyouxiangneizhenkongduzheshou,caiqulexuduoganzaofangfa,laichuliganzaoguochengzhongyudaodexuduoshijiwenti。gezhongganzaochulifangfadouyougezideyingyongchanghejiyouquedian,yingyindizhiyidijinxing。suizhebianyaqishengchandefazhan,xiangxinjiangyougengduo、更先進的幹燥設備和幹燥方法,用於提高變壓器的幹燥質量。
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