意義
變壓器器身主要由 鐵心和 線圈以及 絕緣材料裝配組成,裝配好之後,在加入變壓器油之前,一定要經過乾燥處理工藝,以去除絕緣材料中的水分和氣體,使其含水量控制在產品質量要求的限度之內,以保證變壓器有足夠的 絕緣強度和運行壽命。對高壓變壓器,要求其絕緣材料的含水量在 0.5%以內。
變壓器乾燥法-變壓器絕緣乾燥處理及乾燥標準
乾燥標準
①變壓器絕緣油內不含水分。油的擊穿電壓不低於出廠數據的 75%。
②絕緣電阻不低於出廠數據的 70%。
③介質損失角正切不大於出廠數據的 130%。
變壓器情況處理
①檢修中更換繞組或絕緣;
②在修理或安裝器身時,器身在空氣中 暴露的時間超過相應的規定時間;
③經絕緣電阻和吸收比測量變壓器繞組受潮。
常用方法
感應加熱法
是將器身放在原來的油箱中,油箱外纏繞線圈通過電流,利用箱皮的渦流發熱來乾燥的。此時箱壁溫度不超過 115℃~120℃,器身溫度應不超過 90℃~95℃。為了纏繞線圈的方便,儘可能使線圈的匝數少些或電流小一些,一般電流選 150A,導線可用35~50mm2。油箱壁上可墊石棉條多根,導線繞在石棉條板上。感應加熱需要的電力,根據變壓器的類型及乾燥條件決定。
熱風乾燥法
將變壓器放在乾燥室中,通入熱風進行乾燥。乾燥室可依據變壓器器身大小用壁板搭合,壁板內滿鋪石棉板或其它浸漬過防火溶液的帆布或石棉麻布。乾燥室應儘可能 小,壁板與變壓器之間的間距不應大於 200mm。可用電爐、蒸汽蛇形管來加熱。
採用電爐時消耗的電力按下式計算:每min通過乾燥室熱風量Q,按乾燥室容積q來選擇,一般用Q=15qm3來進行計算。
P≈0.07γQ(t2-t1)
式中P-所需電爐電力,kW
γ-空氣定壓比熱(均為0.31)
t2,t1-進口熱風溫度與周圍氣溫,℃
乾燥時進口熱風溫度應逐漸上升,最高溫度不應超過95℃,在熱風進口處應裝過濾器或裝金屬柵網以消滅火星、灰塵。熱風不應直接吹向器身,從器身下面均勻地吹向各部,使潮氣通過箱中通風孔放出。
真空乾燥法
這種乾燥方法,是以 空氣為載熱介質,在大氣壓力下,將變壓器器身或繞組逐步預熱到105℃左右,才開始抽真空進行處理。由於熱傳遞較慢,內外加熱不均勻(內冷外熱),高電壓大容量的變壓器由於具有較厚的絕緣層,往往預熱需要100h以上,生產周期很 長,而且乾燥得 不徹底,很難滿足變壓器對絕緣的要求。但 設備簡單,操作簡便。
氣相真空乾燥法
這種乾燥方法是用一種特殊的煤油蒸氣作為載熱體,導入真空罐的煤油蒸氣在變壓器器身上冷凝並釋放出大量熱能,從而對被乾燥器身進行加熱。由於煤油蒸氣熱能大(煤油氣化熱為306×103j/kg),故使變壓器器身乾燥加熱更徹底,更均勻, 效率很高,並且對絕緣材料的損傷度也很 小。但由於結構較複雜, 造價較高,目前只限於在110kV及以上的大型變壓器器身乾燥處理中套用。
變壓器乾燥法-變壓器乾燥處理後應符合的要求
(1)不管採用哪種方式加熱乾燥變壓器,在無油時,變壓器的器身溫度不得超過95℃,在帶油乾燥時油溫不得高於80℃,以避免油質老化。如果帶油乾燥不能提高絕緣電阻時,應把油全部放出,無油乾燥。
(2)採用帶油乾燥法應每4h測量一次絕緣電阻和油的擊穿電壓。當油擊穿電壓呈穩定的狀態,絕緣電阻值也連續6h保持穩定,即可停止乾燥。
注意事項
乾燥室不抽真空
則在箱蓋上應開通氣孔或利用油門孔等使潮氣放出。
採用帶油加熱時
應在油箱外裝設保溫層,保溫層可用石棉布、玻璃布等絕緣材料,不得使用易燃材料,並應採取相應的防火措施。
提高繞組的乾燥質量
有兩大因素必須認真考慮:一是控制乾燥溫度;二是提高設備的真空度。對第一點,一般的乾燥設備都能夠滿足工藝要求,對第二點,則受諸多因素的影響,必須統籌考慮,合理安排,以取得良好的乾燥效果。
乾燥時抽真空的過程中
在開始烘燥的低溫階段,不宜抽真空或在低真空情況下烘燥,否則不利於鐵心溫度的升高和潮氣的排除,當溫度升至70~80℃時開始提高真空度。烘燥進行1~2h時,油箱內水蒸汽較多,熱輻射能力提高,內部溫度趨於均勻,水分也逐漸減小,熱輻射能力又降低。
變壓器經過乾燥後,對它的絕緣性能需作一次全面鑑定,以檢查其乾燥效果。鑑定的項目,除套管外,其餘均與吊心大修時試驗項目相同。
主要因素
要有足夠的熱能
一台大型變壓器有數百公斤到數噸的絕緣體,含有大量的水分,因此在乾燥過程中需要相當多的熱能。
分壓差值
絕緣材料內部與周圍介質的水蒸汽分壓差值越大,絕緣材料中的水分蒸發、擴散、遷移的也越快。降低絕緣周圍介質水蒸汽的分壓和提高絕緣材料的溫度,可以增大差值。
絕緣材料
絕緣材料的擴散係數取決於絕緣材料的含水量、溫度及周圍空氣壓力。
乾燥進程的時間
乾燥進程的時間要短,乾燥時間主要取決於最終所要求達到的含水量指標。