試析變壓器受潮的干燥處理

摘要：

電力系統(tǒng)最關(guān)鍵的設(shè)備之一就是變壓器，它的正常運(yùn)行是整個(gè)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保證，變壓器一旦受潮將會(huì)變成整個(gè)系統(tǒng)的安全隱患，因此必須引起重視。本文簡(jiǎn)單分析了變壓器的受潮原因，介紹了幾種干燥方法，并針對(duì)這些方法提出了幾點(diǎn)注意事項(xiàng)。

1.變壓器的受潮原因及受潮診斷

1.1變壓器的受潮原因

變壓器受潮的原因有很多種，歸納性地分為兩大類：一類是對(duì)變壓器進(jìn)行安裝和檢修過程中造成變壓器的受潮；第二類引起變壓器受潮的原因是密封不良。由于變壓器的某些部件或部位密封不嚴(yán)，器身表面通常會(huì)出現(xiàn)漏油的現(xiàn)象，而這些油會(huì)具有親水性，將空氣中的水分吸附在油上面，這樣的話時(shí)間一長(zhǎng)，水分容易經(jīng)過這些漏油的點(diǎn)層層滲入最后進(jìn)到變壓器內(nèi)部，引起變壓器絕緣受潮。

1.2電力變壓器絕緣受潮診斷

變壓器主要是靠絕緣紙板和變壓器油來組成它的油屏障絕緣，因此這二者的絕緣的受潮最終都會(huì)表現(xiàn)為整個(gè)變壓器的受潮。如何來判斷變壓器是否受潮，這是一個(gè)值得思考的問題。實(shí)踐證明，通過對(duì)變壓器這幾個(gè)參數(shù)的測(cè)量對(duì)判斷變壓器是否受潮具有較高的靈敏度和準(zhǔn)確性，它們包括變壓器繞組絕緣電阻、介質(zhì)損耗、吸收比以及泄露電流等。具體操作步驟是先采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過分別對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并將它們跟原始數(shù)據(jù)作比對(duì)，從而可以分析出各個(gè)參數(shù)的走勢(shì)，最終判斷出變壓器是否受潮。

通過大量實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)證明，認(rèn)為出現(xiàn)以下情況，則必須進(jìn)行干燥處理：全部更換了繞組或?qū)ψ儔浩鬟M(jìn)行了絕緣修理；在大修前，變壓器本體在相對(duì)濕度低于65S的情況下暴露于空氣中超過16小時(shí)；檢修中間變壓器繞組絕緣電阻比之前測(cè)得的數(shù)據(jù)下降了40%以上，且在10-30度時(shí)吸收比小于1.3。

2.變壓器的干燥方法

當(dāng)確定了變壓器受潮時(shí)，通常需要根據(jù)具體的實(shí)際情況來選擇干燥方法，常用的干燥方法包括兩大類，即離線干燥處理和在線干燥處理。

2.1離線干燥處理法

離線干燥法的基本原理是：加熱升溫和排潮，一般不同容量和不同結(jié)構(gòu)的變壓器所采用的加熱方式也不同，通常有這幾種加熱方法：油箱渦流加熱法、短路電流加熱法、熱油循環(huán)、熱油噴淋等方法。下面就簡(jiǎn)單介紹幾種加熱方法。

2.1.1油箱渦流加熱干燥法

油箱渦流法干燥法，需要將變壓器里面的油放掉，然后拆掉上面的其他附件，在變壓器外殼上包上一層保溫材料，例如石棉等。再在外面繞上一定匝數(shù)的導(dǎo)線（匝數(shù)和導(dǎo)線截面須經(jīng)過計(jì)算），最后給以通上交流電，交流電會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)作用，通電以后鋼板箱體外殼會(huì)產(chǎn)生渦流而發(fā)熱，從而達(dá)到變壓器干燥的目的。這種方法常在修理現(xiàn)場(chǎng)無法使用其它熱源加熱的情況下采用，正常情況下不宜采用。

2.1.2短路電流加熱干燥法

短路電流法是將變壓器進(jìn)行低壓短路，通過電流的熱效應(yīng)來干燥變壓器。其中需要注意的是，要嚴(yán)格控制變壓器溫度避免可能出現(xiàn)局部過熱的問題。另外，如果底部的溫度比較低，也可以考慮在箱殼的底部加電爐來補(bǔ)熱。這種方法還是比較好的，尤其是對(duì)于一些小型變壓器。

2.1.3熱油噴淋結(jié)合變壓法干燥

通過大量實(shí)踐證明，熱油噴淋法是比較穩(wěn)定且比較容易實(shí)現(xiàn)的干燥方法，只是按以往熱油噴淋的干燥法也存在一些問題，比如熱傳遞速度比較慢、內(nèi)外受熱不均勻等，后來有人提出將其跟變壓方法結(jié)合起來，能加快干燥速率。其大致方法是：將熱油從變壓器的頂部開始噴下，使得變壓器的鐵芯和線圈乃至整個(gè)變壓器器身都被噴灑的熱油擴(kuò)散到，與此同時(shí)，對(duì)整個(gè)油箱進(jìn)行抽真空處理，使里面充斥的水分蒸發(fā)然后被抽到油箱外面來達(dá)到排除水分的目的。因而整個(gè)干燥過程可以說是在真空無氧的條件下進(jìn)行，這樣的話就能加快干燥的速度和效率，另外還能通過提高絕緣材料溫度來改善受熱不均的問題。這種方法到這里還沒有結(jié)束，因?yàn)楦稍镆院螅儔浩骼锩鏁?huì)有酸值比較高的熱油殘留，這樣不利于變壓器之后的運(yùn)行，所以必須將這一部分油排除干凈，然后再用新的合格的油對(duì)變壓器進(jìn)行沖洗。這種方法效果很好，尤其適合受潮程度比較嚴(yán)重且施工期緊張的變壓器。但是它也有缺點(diǎn)，首先是成本相對(duì)比較高，其次也不是所有的變壓器都適合用，需要變壓器本身能承受高真空的條件。

2.2在線處理干燥方法

這種方法的基本原理是：變壓器正常運(yùn)行時(shí)會(huì)存在空載損耗和負(fù)載損耗，在線處理的方法就是將這部分損耗利用起來，將它作為干燥的發(fā)熱源，使得變壓器絕緣紙中的水分慢慢地滲透到器身的油中，然后通過在線濾油裝置將油中的水分去掉，去除水分的油隨后進(jìn)到真空容器內(nèi)，利用壓力嘴的作用將油中的氣體和水蒸氣徹底轉(zhuǎn)移，這樣就完成了絕緣油的脫水和脫氣處理。

3.變壓器干燥時(shí)應(yīng)該注意的問題

由于變壓器的工作條件比較特殊，在干燥中需要注意以下問題：

（1）雖然變壓器干燥時(shí)采用的溫度越高，效果越好。但是也不能盲目追求高溫，應(yīng)該考慮到油溫和絕緣件的耐熱程度；

（2）干燥過度會(huì)導(dǎo)致絕緣材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損害，一般只要達(dá)標(biāo)就應(yīng)該停止干燥；

（3）使用變壓器油箱進(jìn)行干燥時(shí)，考慮到油箱變形的限制因素必須對(duì)油箱的真空度進(jìn)行控制。

（4）干燥變壓器時(shí)，為避免油箱頂蓋的保溫性不好導(dǎo)致水蒸氣在頂蓋下凝結(jié)，應(yīng)該給油箱配置一個(gè)保溫帶。

（5）采用渦流加熱法干燥時(shí)，纏繞組之前必先保證油箱內(nèi)壁的清潔；

（6）干燥變壓器過程中，應(yīng)定時(shí)記錄溫度、真空度、電壓、絕緣電阻等參數(shù)，保證變壓器干燥工作的順利進(jìn)行。

4.結(jié)束語(yǔ)

作為電力系統(tǒng)核心設(shè)備之一的變壓器，其安全運(yùn)行的重要條件之一就是良好的絕緣特性。但是由于變電站中的變壓器一般是在露天環(huán)境中工作，出于各種原因可能會(huì)導(dǎo)致變壓器受潮，從而降低變壓器的性能。當(dāng)變壓器受潮時(shí)，必須根據(jù)變壓器的受潮程度、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)條件和施工工期等因素，選擇一種適宜和有效的方法對(duì)變壓器進(jìn)行干燥處理。