700kW氣相干燥設備在高海拔地區(qū)的應用及常見問題分析

郭瑞杰

摘要：本文主要討論了煤油氣相干燥設備在高海拔地區(qū)中的應用，一臺750kV電抗器的良好干燥結(jié)果證明了該設備在高海拔地區(qū)具有較好的應用效果;分析了該設備使用過程中的一些常見故障。

關鍵詞：高海拔、煤油氣相干燥、故障分析

1.引言

變壓器絕緣干燥處理是其制造過程中非常重要的工序，干燥工藝的好壞直接影響到產(chǎn)品的性能和使用壽命。變壓器的電氣強度、介質(zhì)損耗在很大程度上依賴于絕緣材料的絕緣強度，而絕緣材料的絕緣強度與材料中水分的多少有很大關系，當絕緣件中的水分大于1%時，就會加快絕緣件的老化速度，甚至造成產(chǎn)品試驗不合格。減少水分的主要途徑就是干燥處理，目前干燥處理最有效的方法是煤油氣相真空干燥法【1】。

青海西寧檢修基地是青海-河南±800千伏特高壓直流輸電工程的配套工程，西寧檢修基地位于青海省西寧市南川工業(yè)園內(nèi)，海拔最高2493.82m，最低2484.26m，最大高差9.56m。極端最高氣溫33.5℃，極端最低氣溫–26.6℃。為了滿足青海省海南換流站7臺800kV換流變的現(xiàn)場組裝要求，該檢修基地配備了700kW氣相干燥設備，此次工程是第一次在高海拔地區(qū)進行現(xiàn)場組裝高端換流變，同時，700kW氣相干燥設備也是同類型設備在高海拔地區(qū)的首次使用。

2.煤油氣相干燥法簡介

煤油氣相干燥設備廣泛的應用于110kV以上電壓等級產(chǎn)品干燥處理中。與傳統(tǒng)的干燥設備相比，煤油氣相干燥設備具有加熱速度快、加熱均勻、干燥后器身清潔、加熱溫度高、器身干燥率高、設備自動化程度高等特點【2】。

氣相干燥設備工作原理：真空狀態(tài)下溶劑在密閉的系統(tǒng)中進行加熱蒸發(fā)，高溫的溶劑蒸汽在真空罐內(nèi)遇到溫度較低的產(chǎn)品而冷凝下來，放出冷凝潛熱，利用冷凝潛熱對產(chǎn)品進行加熱，產(chǎn)品的溫度不斷升高，冷凝下來的溶劑被收集到收集罐，通過溶劑系統(tǒng)重新送回真空罐，再次被加熱蒸發(fā)，這樣在反復循環(huán)的過程中，產(chǎn)品不斷被加熱，溫度不斷升高，同時，在真空狀態(tài)下產(chǎn)品中的水份不斷地被蒸發(fā)成水蒸汽，通過中間降壓階段被抽離罐內(nèi)，進行冷凝、分離、計量，就這樣產(chǎn)品中的水份不斷被抽出，達到徹底干燥的目的。

3.700kW氣相干燥設備應用實例

2019年元月該設備已應用于750kV電抗器解體大修中，西寧750kV變電站寧郭II線B相電抗器乙炔含量超標，青海省電力公司將該設備運往西寧檢修基地進行解體大修，大修完畢應用本套裝置對其進行了現(xiàn)場真空煤油氣相干燥處理，并對處理后的電抗器狀態(tài)進行了試驗。試驗結(jié)果顯示經(jīng)過干燥處理后的電抗器介質(zhì)損耗、含水量、絕緣電阻均滿足現(xiàn)場運行要求。接下來該套設備將應用于青海省海南換流站7臺800kV換流變現(xiàn)場組裝中。

4.700kW氣相干燥設備常見故障分析

煤油氣相干燥設備具有十分復雜的生產(chǎn)系統(tǒng)，主要包括真空干燥罐、真空系統(tǒng)、溶劑系統(tǒng)、溶劑蒸汽冷凝系統(tǒng)、 加熱系統(tǒng)、 液壓系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等。如此復雜的結(jié)構(gòu)組成在運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障，下面對其運行過程中常見的故障及排除方法進行介紹。

4.1液壓泵不能啟動

液壓系統(tǒng)主要包括液壓站、液壓缸、液壓管道等。液壓站設有電磁溢流閥、液控單向閥、節(jié)流閥、二位五通電磁閥。液壓系統(tǒng)與罐門電源同時通斷。工藝處理過程中，罐門電源沒有送上、液壓泵電機保護開關跳閘、線路松脫或接觸不良、液壓泵損壞等均可能造成液壓泵不能正常啟動。

可以通過送上罐門電源、合上液壓泵電機保護開關、維修人員排除故障、更換液壓泵等措施將故障有效解除。

4.2罐門不能啟閉

罐門不能啟閉主要存在以下原因：罐門沒有松開到位 、翻板沒有上翻到位 、罐門電機保護開關跳閘、線路松脫或接觸不良、罐門電機損壞、罐門減速器損壞?？刹扇∫韵麓胧┫收希核砷_罐門、將翻板上翻到位、合上罐門電機保護開關、維修人員排除故障、更換罐門電機、更換或維修。

4.3不能完成抽空

抽真空涉及系統(tǒng)運行的整個過程，不能完成抽空將嚴重影響系統(tǒng)的運行，增加設備干燥的時間，影響設備出水率，因此對系統(tǒng)不能完成抽空的原因進行分析很有必要。下面是設備不能完成抽空的成因分析及應對措施，可能成因：真空機組電機保護開關跳開、罐門沒關緊、泵油乳化、密封圈損壞、老化或安裝不好。采取措施：合上電機保護開關、關好罐門、更換泵油、更換密封圈或重新安裝。

4.4加熱系統(tǒng)不能加熱

加熱階段的主要任務是給器身加熱并抽除器身上過多的水分。若加熱階段系統(tǒng)不能加熱，將影響加熱效率和出水率，因此必須保證加熱階段的順利進行。在系統(tǒng)運行過程中，加熱階段經(jīng)常會出現(xiàn)以下幾種故障：加熱器超溫后，系統(tǒng)自動切斷加熱、測溫傳感器（Pt100）失靈、溫控儀沒有控制電壓輸出、氣壓不足造成溫度控制調(diào)節(jié)閥不能正常工作、線路松脫或接觸不良。針對每一種故障可以采取如下措施：檢查超溫原因，檢查溫度設定值是否偏高、測量Pt100阻值是否合溫度相對應、用代替法判斷溫控儀損壞還是輸出模塊損壞、檢查并恢復壓縮空氣、維修人員排除故障。

4.5閥門開不到位、關不到位

氣相系統(tǒng)閥門均為氣動閥門，系統(tǒng)運行過程中保證各閥門的正確動作是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關鍵。系統(tǒng)運行過程中若出現(xiàn)閥門開不到位或關不到位的情況，將對系統(tǒng)造成嚴重影響，特別是加熱階段若罐內(nèi)溫度超過設定溫度，罐內(nèi)壓力又比較大的情況下，氣動閥門不能正常動作甚至可能引起爆炸，因此，找到系統(tǒng)閥門開、關不到位的原因及解決方法至關重要。

閥門開、關不到位的原因如下：氣壓不足、壓縮空氣管路漏氣、二位五通電磁閥失靈 、閥門卡死、線路松脫或接觸不良。

相應解決措施：檢查氣壓是否正常、檢查壓縮空氣是否漏氣 、切除控制信號后，按下電磁閥的測試按鈕，判斷電磁線圈問題還是閥體問題，必要時更換損壞器件、給閥門直接通氣，看其是否動作、維修人員排除故障。

4.6操作過程中停水、水溫過高

煤油氣相干燥設備運行過程中需要大量的水，冷卻水不正常 ，將會影響煤油蒸汽的收集效率 ，影響真空泵組的使用壽命，加速真空管路密封器件會老化 。當水溫超過28 ℃ ， 系統(tǒng)發(fā)出水溫超高報警 。 當連續(xù)出現(xiàn)水溫超高報警15 分鐘 ， 正在自動 （ 或半自動 ）運行的系統(tǒng)自動有序停機。因此，系統(tǒng)運行過程中保證水量、水壓及控制水溫至關重要。

因青海地區(qū)冬季嚴寒，水系統(tǒng)除了會出現(xiàn)以上情況外，還會出現(xiàn)水管路被凍住而影響設備正常運行的情況，因此，在冬季保證煤油蒸汽液化系統(tǒng)冷卻水流動性非常關鍵。為了避免冬季系統(tǒng)因被凍住而帶來的停機，在冬季系統(tǒng)停運時要及時排凈系統(tǒng)內(nèi)的水分，同時提高水管路周圍環(huán)境溫度，特別是收集罐底部要做好保溫措施以防凍壞管路。

5.總結(jié)

700kW氣相干燥設備首次在高海拔地區(qū)使用，在750kV電抗器干燥過程中取得了較好的效果，對即將開展的800kV換流變的組裝提供了技術支撐，也對以后青海地區(qū)高電壓等級變壓器的現(xiàn)場解體檢修具有借鑒意義，為以后同類型設備在高海拔地區(qū)的應用具有重要借鑒意義。對該設備的故障分析，為操作過程中出現(xiàn)的異常問題的解決提供了依據(jù)，提高了解決現(xiàn)場問題的效率。

參考文獻：

【1】阮勢偉，煤油氣相真空干燥法原理及工藝改進，工藝與技術。.2013.09.059

【2】羅鎮(zhèn)江，試論變壓器器身干燥中煤油氣相干燥設備的應用，技術應用與研究，2018·09

【3】馮立偉，煤油氣相干燥設備在變壓器器身干燥中的應用，工藝與設備，2018.01