探尋降低1000kV變壓器油中顆粒度方法

羅施財

摘要：本文對降低1000kV變壓器油中顆粒度施工方法進行了全方位的分析，首先簡要概述了降低變壓器油中顆粒度的重要意義，其次分析常規(guī)濾油施工方法的優(yōu)缺點，接著深入剖析了變壓器濾油中顆粒度的主要影響因素，最后提出了降低變壓器油中顆粒度的解決方案，旨在透徹了解其工作原理的基礎上，解決特高壓濾油的顆粒度問題。希望本文可以在一定程度上為相關的專業(yè)學者提供參考與借鑒，如有不足之處，還望批評指正。

關鍵詞：變壓器濾油;顆粒度;施工方法

1.降低變壓器油中顆粒度的重要意義

隨著電力變壓器向特高壓大容量方向發(fā)展，對變壓器油的要求也越來越高。研究表明，固體顆粒雜質對油的電氣性能有顯著影響。對變壓器而言，為保證超高壓變壓器的安全運行，油中固體顆粒對其絕緣強度的影響特別關鍵。

混入油中的固體顆粒懸浮在油中并隨油流流動，在高壓電場作用下不斷運動，聚集在場強較高處，容易因極化定向排列成雜質“小橋”，形成絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，引起局部放電超標甚至造成絕緣擊穿。對于重視安裝質量的施工單位來說，首先重視新油（指經真空濾油后，注入變壓器油箱前的油）的清潔度，其次重視生產及運輸過程中產品清潔度的控制，如果產品清潔度控制不理想，注入油箱中合格的變壓器油會被污染，造成油中顆粒度超過限值要求。分析雜質顆粒的來源、性質、數量、危害，對制定有效的控制和處理措施很有幫助，從而提高特高壓設備運行的可靠性。

電氣安裝隊根據以往變壓器安裝的經驗，發(fā)現(xiàn)了變壓器安裝過程中主要會增加變壓器油顆粒度的以下三點重要因素：

一是：在熱油循環(huán)過程中，由于需要更換油罐，在油管法蘭對接過程中對接法蘭金屬顆粒會混入變壓器油，導致油源污染。

二是：在油管法蘭對接過程中，變壓器油露空，施工場地中的粉塵顆粒會污染油源。

三是，更換油罐過程中，油罐震動導致罐壁金屬顆粒混入變壓器油中，造成油源污染。

由于特高壓變壓器油顆粒度有以下要求：投運前（熱油循環(huán)后） 100mL油中大于5um的顆粒數小于或等于2000個，運行時（含大修后）100mL油中大于5m的顆粒數小于或等于3000個。

尤其在特高壓變壓器安裝過程，降低變壓器油中顆粒度這一關鍵措施成為特高壓變壓器安裝的重中之重，加上施工工期緊迫，迫切需要探尋一種高質量高效率的降低變壓器油中顆粒度的方法，以保障福州1000kV特高壓榕城站特電氣安裝工程順利竣工。

2.分析常規(guī)濾油施工方法的優(yōu)缺點

在進行了可行性分析后，小組初步商定解決方式為考慮新型濾油方案，但暫無成型思路，需進一步探索。提出用多根輸油管道代替以往單根輸油管道的初步濾油方案：多根輸油管道，單頭連接油罐，另外一頭采用法蘭密封，濾油時連接法蘭。方案相比以往的濾油方案，減少了一半的法蘭對接次數。經小組深入討論，作出濾油方案分析：

濾油方案優(yōu)點：減少法蘭對接次數，有效減少了金屬顆粒產生。

濾油方案缺點：制作工藝繁瑣，施工過程中操作繁瑣，如果遭遇緊急情況，容易造成誤操作;多根輸油管道，質量參差不齊，很難保證濾油的整體質量。多根輸油管道，單頭連接在油罐上，另一頭采用法蘭密封，在拆封的時候，容易被施工場地的粉塵污染。

因此常規(guī)濾油方案無法直接適用于本站施工，但已為小組成員提供了寶貴的經驗教訓，并進一步開拓了小組成員的思路，為此，全體成員再次開展討論會議，對施工方法進行改進。

3. 分析影響因素并提出降低顆粒度的解決方案

影響變壓器油中顆粒度的主要因素是：

①輸油管道法蘭面對接次數;

②輸油管道露空時間;

③施工工序少，操作簡便;

④隔絕污染源，避免天氣因素影響施工。

經過對末端因素的逐條確認，小組共找出了4條要因，根據所確定的主要因素，并在結合新型濾油施工方案經驗，遵循5W1H的原則，通過分析討論，小組制定了相應對策，對策表如下：

對策實施：

1）設置專用濾油區(qū)，周邊采用硬質圍欄將濾油區(qū)與土建施工區(qū)域隔離;在濾油區(qū)內鋪滿碎石，防止揚塵污染;濾油區(qū)內設置消防駐點，嚴禁在濾油區(qū)內使用明火，嚴禁在濾油區(qū)內吸煙;濾油期間在濾油區(qū)兩側鋪設土工布，避免揚塵;

2）在專用濾油區(qū)內裝設全封閉濾油系統(tǒng)，采用鋼管輸油，定制法蘭面對接，通過定制閥門統(tǒng)一控制進出油路，做到濾油過程中零露空時間、零法蘭面對接;

3）在所有閥門操作把手上做好標識，標明進出油閥門開合方向，使濾油工序簡單清楚，避免操作失誤。

效果檢查：

通過以上對策的實施，在探尋降低變壓器油中顆粒度方法的過程中持續(xù)改進、循環(huán)提高，針對第一階段環(huán)節(jié)后的效果檢查中發(fā)現(xiàn)的問題，小組又進行了一次PDCA小循環(huán)。最終確定了新型的“全封閉系統(tǒng)濾油方案”。具體實施效果圖如下：

在施工中我們進行了跟蹤檢查，經過全封閉系統(tǒng)濾油的油源經過顆粒度試驗，一次合格率達到100%，且全封閉式濾油系統(tǒng)加工難度相對較低，成本低廉，制作時間短，操作簡便。并且還能夠在保證特高壓變壓器油顆粒度合格的大前提下，大幅度提高濾油效率，縮短工期，經拆卸之后仍可再次利用，達到了預期的效果。