變壓器煤油氣相干燥工藝研究

吳銀紅

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦胁豢苫蛉钡哪茉?，對于國民?jīng)濟(jì)具有重要的推動作用。發(fā)電廠中的電力經(jīng)由變壓器最終輸送到電用戶，因此，為了保障電用戶的用電需求，要保障變壓器良好的工作狀態(tài)。但是由于變壓器惡劣的工作環(huán)境，導(dǎo)致變壓器在工作過程中受潮，而不能正常的工作。本文對變壓器煤油氣相干燥的原理、特點以及整個工藝過程進(jìn)行詳盡的分析說明，并指出了其中不完善的部分，進(jìn)而提出一些具有實際意義的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：變壓器；煤油；氣相干燥

1 前言

在變壓器的制作過程中，干燥處理是非常關(guān)鍵的步驟，變壓器干燥處理工藝的優(yōu)劣對變壓器的使用性能以及壽命長短起著決定性的作用。在變壓器的實際使用過程中，由于其工作環(huán)境較惡劣，再加上變壓器的密封處理不到位，導(dǎo)致變壓器受潮而不能正常工作?，F(xiàn)在常用的變壓器干燥工藝主要有循環(huán)熱風(fēng)真空干燥、循環(huán)熱油干燥、變壓閥真空干燥以及煤油氣相干燥等，與前三種相比煤油氣相干燥工藝具有加熱均勻、加熱速度快、干燥效果好等優(yōu)點，廣泛的應(yīng)用到變壓器的干燥處理過程中。但是煤油氣相干燥工藝也有其自身的局限性，導(dǎo)致在變壓器的干燥過程中出現(xiàn)一些影響干燥效果的問題，因此，需要對煤油氣相干燥工藝進(jìn)行一定的改進(jìn)，以滿足變壓器干燥的需要。

2 煤油氣相干燥工藝

2.1煤油氣相干燥工藝原理

煤油氣相干燥工藝是指采用特殊的煤油作為載熱介質(zhì)，在真空的環(huán)境中將煤油進(jìn)行加熱處理，由于煤油的比熱容比水低，飽和蒸氣壓力介于水和變壓器之間。因此，受熱后煤油很容易揮發(fā)出來，揮發(fā)的同時將變壓器中殘留的水分一同帶走，干燥完成后，變壓器中的全部煤油受熱后也容易蒸發(fā)出來，在變壓器中幾乎沒有殘留，不會影響變壓器的正常工作。另外，煤油也是一種優(yōu)良的洗滌劑，在帶走水分的同時，也能將變壓器中的灰塵、顆粒、雜質(zhì)等一同帶出變壓器，對變壓器進(jìn)行清潔提高變壓器的整體性能，從而提高變壓器的工作效率。

2.2煤油氣相干燥工藝優(yōu)點

（1）加熱均勻。由于煤油蒸汽可以進(jìn)入到變壓器的絕大多數(shù)地方，然后通過相態(tài)轉(zhuǎn)變由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，將熱量傳遞給變壓器。氣相的煤油可以對變壓器整體進(jìn)行包圍式的加熱，變壓器溫度越低的部分吸收煤油蒸汽的熱量也越多，即在溫度低的部位，煤油蒸汽相態(tài)變化劇烈，釋放的熱量也就越多，變壓器該部位溫度上升的速度也就越快，溫差得以縮小，形成較均勻的加熱。

（2）加熱溫度高。由于煤油氣相干燥工藝整個過程是處于真空無氧的狀態(tài)下，在加熱煤油的時候，能夠避免溫度過高導(dǎo)致煤油燃燒現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此，能夠?qū)⒓訜釡囟忍岣叩?30～135℃，雖然只比傳統(tǒng)的變壓器干燥工藝溫度提高20℃左右，但是變壓器內(nèi)的水蒸氣分壓差卻提高了2倍以上，因此，變壓器的干燥效果大不相同，從而最大限度的降低變壓器中的水分含量。

（3）加熱速度快。煤油氣相干燥工藝以煤油蒸汽作為載熱介質(zhì)，當(dāng)變壓器溫度較低時，煤油蒸汽通過相變冷凝釋放出大量的熱量，從而對變壓器進(jìn)行快速的加熱，變壓器升溫較快；當(dāng)變壓器升高到一定溫度時，煤油蒸汽通過對流換熱的方式將熱量傳遞給變壓器，由于煤油蒸汽與變壓器的接觸面積非常大，對流換熱的效率也就很高，從而快速的提升變壓器的溫度。

3 煤油氣相干燥工藝過程以及改進(jìn)措施

3.1準(zhǔn)備階段

將蒸發(fā)器的溫度升高到規(guī)定的溫度，同時對真空罐抽真空至700Pa，該階段一般的時長為2小時左右，具體以實際為準(zhǔn)。

3.2加熱階段

啟動蒸發(fā)器的加熱開關(guān)，對煤油進(jìn)行加熱形成蒸汽，煤油蒸汽進(jìn)入變壓器內(nèi)通過熱量交換對變壓器進(jìn)行加熱。隨著加熱過程的不斷進(jìn)行，變壓器內(nèi)的水分逐漸轉(zhuǎn)移到真空罐內(nèi)，真空罐內(nèi)的壓力不斷升高。當(dāng)真空罐內(nèi)的壓力升高到一定程度時，要開啟真空泵進(jìn)行抽真空，保持收集罐和真空罐內(nèi)的壓力差。加熱過程中，不僅要時刻關(guān)注收集罐和真空罐的壓力差，還有注意觀察真空罐內(nèi)的水分含量變化，當(dāng)真空罐內(nèi)的水分含量幾乎不再增加時，加熱階段結(jié)束。

在加熱階段發(fā)現(xiàn)，加熱階段的時間長短受到多個因素的影響，在保證變壓器干燥質(zhì)量的前提下，為了縮短整個工作時間，提高整個加熱階段的工作效率，進(jìn)行的改進(jìn)如下：

（1）根據(jù)實際的加熱情況，適當(dāng)?shù)难娱L加熱階段的時間，原來的加熱時間只占到整個干燥時間的1/3，現(xiàn)通過延長加熱時間，使其占到總時間的60%左右。經(jīng)過多次的實驗發(fā)現(xiàn)，通過此改進(jìn)可以提高干燥工作的效率，整個干燥時間縮短10%～15%；

（2）提高蒸發(fā)器的溫度，在加熱過程中將蒸發(fā)器的溫度由原來的120℃提升高到135℃，變壓器的溫度升高速度加快，縮短了整個干燥時間，同時變壓器的最高溫度比之前提高了10℃左右，對變壓器的干燥效果也會更好。

（3）提高對溫度的控制精度。在干燥實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)變壓器中的水分較多時，鐵心可能出現(xiàn)生銹的現(xiàn)象。究其原因，主要是在加熱前期沒有做好溫度的控制工作，導(dǎo)致鐵心與變壓器的溫度差較大，經(jīng)由煤油帶出的水蒸氣遇到溫度較低的鐵心，在鐵心上凝結(jié)成小水滴，從而導(dǎo)致鐵心的腐蝕。因此，在加熱前期要嚴(yán)格限制溫度的上升速度，控制在15～20℃/h，確保鐵心上的溫差不會太大，不要超過30℃為宜，通過此改進(jìn)措施，可以避免鐵心生銹。

3.3降壓處理階段

關(guān)閉蒸發(fā)器的加熱開關(guān)，停止向真空罐內(nèi)輸送煤油蒸汽，然后對真空罐進(jìn)行抽真空操作。隨著真空罐真空度的增加，粘在變壓器上的煤油液體由于沸點降低，又重新變?yōu)槊河驼羝徽婵毡贸槌?。抽真空前，真空罐?nèi)的壓力大約為10000Pa，經(jīng)過降壓處理后，降低為原來壓力的1/4一下，小于2500Pa，該過程大約持續(xù)3～6小時。

3.4高真空階段

對真空罐進(jìn)一步抽真空，充分的除去變壓器內(nèi)殘余的水分和煤油，進(jìn)而保證變壓器干燥的徹底性。該階段在露點達(dá)到預(yù)設(shè)值，同時真空度也達(dá)到設(shè)定值以下，即可停止抽真空。

4 結(jié)語

綜上所述，采用煤油對變壓器進(jìn)行干燥處理是一個復(fù)雜性高、綜合性強的過程，期間會受到多種干擾因素的影響，但是煤油干燥處理的結(jié)果較好，能滿足實際變壓器的工作要求。本文對變壓器煤油氣相干燥工藝的整個流程進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并對其進(jìn)行了一定程度的改進(jìn)，希望能夠給從事變壓器干燥相關(guān)的工作人員以啟示，進(jìn)而做好變壓器的干燥處理工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 阮勢偉. 煤油氣相真空干燥法原理及工藝改進(jìn)[J]. 機(jī)電信息， 2013（09）：91-92.

[2] 許偉民， 江友鈿， 盛偉， 等. 煤油氣相干燥設(shè)備在工程設(shè)計中的技術(shù)要求及其在變壓器制造業(yè)中的應(yīng)用[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計， 2012（12）：116-117.

[3] 馬繼先， 劉少宇， 劉連睿， 等 大型變壓器現(xiàn)場真空煤油氣相干燥[J]. 變壓器， 2011（01）：13-15.endprint