變壓器干燥處理方法
變壓器干燥的意義 變壓器干燥
的目的是去除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。電壓高于3kV的變壓器必須干燥。
變壓器本體主要由鐵芯、線圈和絕緣材料組件組成。組裝完成后,在加入變壓器油之前,必須經過干燥工序,除去絕緣材料中的水分和氣體,使產品質量的含水量控制在限度內,保證變壓器有足夠的絕緣強度和運行。生活。對于高壓變壓器,要求絕緣材料的水分含量在0.5%以內。
變壓器絕緣干燥標準及干燥處理
(1)干燥標準:
①變壓器絕緣油不含水分。油品擊穿電壓不低于出廠數據的75%;
②絕緣電阻不低于出廠數據的70%;
③介質損耗角的正切不大于出廠數據的130%。
(2)變壓器在下列情況下應干燥:
①維修時更換繞組或絕緣;
② 修理或安裝車身時,車身暴露在空氣中的時間超過相應的規定時間;
③通過測量絕緣電阻和吸收比,變壓器繞組受潮。
變壓器干燥常用方法
(1)感應加熱法。本體放在原油箱內,線圈繞在油箱外通電,利用油箱皮的渦流加熱烘干。此時壁溫不應超過115℃~120℃,體溫不應超過90℃~95℃。為方便繞制線圈,線圈的匝數應盡量少或電流盡量小。一般電流150A,線徑35-50mm2即可。可以在罐壁上放置多條石棉條,將電線纏繞在石棉條上。感應加熱所需的功率取決于變壓器的類型和干燥條件。
(2)熱風干燥法。將變壓器放入烘房內,用熱風吹干。烘房可根據變壓器本體尺寸與墻板組合。墻板覆蓋著石棉板或其他帆布或浸漬有防火溶液的石棉亞麻布。烘房盡量小,墻板與變壓器的距離不宜大于200mm。可用電爐或蒸汽蛇形加熱。
使用電爐時消耗的電功率計算如下:每分鐘通過烘房的熱風量Q,根據烘房容積q來選擇,一般用Q=15qm3來計算。
P≈0.07γQ(t2-t1) 式中P-要求電爐功率,kW γ-空氣恒壓比熱(均為0.31)t2,t1-入口熱風溫度和環境溫度,℃
入口熱風溫度應烘干時逐漸升高,最高溫度不得超過95℃。在熱風入口處應安裝過濾器或金屬網,以消除火災和灰塵。熱風不宜直接吹向機體,從機體底部均勻吹向各部位,使濕氣通過箱內的通風孔排出。
(3)真空干燥法。在這種干燥方法中,空氣被用作載熱介質。在大氣壓下,變壓器本體或繞組逐漸預熱到105℃左右,然后開始真空處理。由于傳熱慢,內外受熱不均勻(內冷外熱),高壓大容量變壓器由于絕緣層較厚,往往預熱時間在100h以上。生產周期很長,干燥不徹底,很難滿足變壓器的絕緣要求。但設備簡單易操作。
(4)氣相真空干燥法。這種干燥方法使用一種特殊的煤油蒸氣作為熱載體。引入真空罐的煤油蒸氣在變壓器本體上冷凝并釋放大量熱能,從而加熱被干燥的本體。由于煤油蒸氣的熱能大(煤氣化熱為306×103j/kg),使變壓器本體干燥加熱更徹底,更均勻,效率高,對絕緣材料的損傷也很小. 但由于其結構復雜、成本高,目前僅限于在110kV及以上大型變壓器本體的干燥中應用。
變壓器干燥處理后的要求
(1) 無論采用何種方法加熱干燥變壓器,無油時變壓器本體溫度不得超過95℃,有油干燥時油溫不得超過80℃,以免油質老化。如果用油干燥不能提高絕緣電阻,應在不干燥的情況下將油全部排出。
(2)在油干燥法中,每4小時測量一次油的絕緣電阻和擊穿電壓。當油品擊穿電壓穩定后,絕緣電阻值也穩定6小時,即可停止烘干。
變壓器干燥過程中應注意的問題
(1)如果烘房不排空,應在蓋子上開通風孔或使用節流孔將水分排出。
(2)用油加熱時,油箱外應加保溫層。保溫層可用石棉布、玻璃布等絕緣材料制成,不得使用易燃材料,并采取相應的防火措施。
(3)為了提高繞組的干燥質量,必須認真考慮兩大因素:一是控制干燥溫度;二是增加設備的真空度。對于第一點,一般的干燥設備都能滿足工藝要求。對于第二點,它受很多因素的影響,必須綜合考慮,合理安排,才能達到良好的干燥效果。
(4)干燥過程中抽真空的過程中,干燥低溫階段不宜抽真空或低真空干燥,否則不利于芯溫的升高和水分的排除。當溫度升至70~80℃時開始增加真空度。干燥1~2小時后,油箱內水蒸氣較多,散熱能力提高,內部溫度趨于均勻,水分也逐漸減少,散熱能力為也減少了。
(5) 干燥后絕緣的鑒別方法及本試驗變壓器的技術條件。變壓器干燥后,需要對其絕緣性能進行綜合評價,檢查其干燥效果。除機殼外,鑒定項目與懸架心大修時的試驗項目相同。
影響變壓器干燥效果的主要因素
(1)必須有足夠的熱能。大型變壓器有數百公斤到數噸的絕緣子,并且含有大量的水,因此在干燥過程中需要相當大的熱量。
(2)保溫材料與周圍介質的水蒸氣分壓差越大,保溫材料中的水分蒸發、擴散、遷移越快。降低保溫材料周圍的水蒸氣分壓,提高保溫材料的溫度,可以增大差值。
(3)絕緣材料的擴散系數取決于絕緣材料的含水量、溫度和環境氣壓。
(4)干燥過程的時間要短,干燥時間主要取決于最終所需的含水率指標。
綜上所述,變壓器絕緣材料的干燥過程就是將材料中的水分轉移到周圍介質中的過程。為了提高保溫材料的干燥速度,人們從提高機體的干燥溫度和罐內的真空度入手。有很多干燥方法可以處理干燥過程中遇到的許多實際問題。每種干燥方法都有其適用范圍、優缺點,應因地制宜進行。隨著變壓器生產的發展,相信會有越來越多先進的干燥設備和干燥方法來提高變壓器的干燥質量。