油浸式電力變壓器絕緣受潮的判斷及處理建議研究

吳豫輝

（伊戈?duì)栯姎夤煞萦邢薰?，廣東 佛山 528000）

油浸式電力變壓器絕緣受潮的判斷及處理建議研究

吳豫輝

（伊戈?duì)栯姎夤煞萦邢薰荆瑥V東 佛山 528000）

油浸式變壓器是電力系統(tǒng)中不可或缺的重要設(shè)備之一，若是其絕緣受潮，則會(huì)對(duì)變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性造成影響，進(jìn)而影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行。為避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)對(duì)油浸式變壓器絕緣受潮進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并采取合理可性的方法和措施進(jìn)行處理，以確保油浸式變壓器的正常運(yùn)行。文章就油浸式電力變壓器絕緣受潮的判斷及處理展開(kāi)研究。

油浸式變壓器；絕緣；受潮

1 油浸式電力變壓器絕緣受潮判斷方法

在對(duì)油浸式變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)檢測(cè)的過(guò)程中，絕緣受潮是重點(diǎn)檢測(cè)項(xiàng)目之一，具體的項(xiàng)目有絕緣電阻值、吸收比、介質(zhì)損耗率、油介損、繞組漏電、油中微水測(cè)量等等。實(shí)踐表明，試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，很少有上述項(xiàng)目均不合格的情況，一般都是幾項(xiàng)數(shù)據(jù)不合格，所以可按照油浸式變壓器繞組介質(zhì)損耗、油介質(zhì)損耗以及紙介質(zhì)損耗等試驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷其是絕緣是否受潮。

1.1 通過(guò)絕緣電阻進(jìn)行判斷

對(duì)絕緣電阻的檢測(cè)，能夠發(fā)現(xiàn)絕緣局部及整體的缺陷問(wèn)題，特別是在發(fā)現(xiàn)絕緣紙受潮、變壓器油質(zhì)不良等缺陷上效果顯著。變壓器絕緣電阻值主要與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料性質(zhì)、運(yùn)行環(huán)境等因素有關(guān)，在直流電壓的作用下，流經(jīng)絕緣中的電流會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減少至一個(gè)恒定值，它由三個(gè)部分組成：位移電流、吸收電流、泄漏電流。油浸式變壓器的主絕緣多是以油紙絕緣結(jié)構(gòu)為主，如圖1所示。

圖1 油浸式變壓器油紙絕緣結(jié)構(gòu)

實(shí)踐表明，變壓器油對(duì)繞組絕緣電阻的影響較大，因此，可用極化指數(shù)來(lái)判斷絕緣狀況。極化指數(shù)P為絕緣電阻在600s和60s值之比，P與吸收系數(shù)和吸收時(shí)間存在著單向變化的關(guān)系，即絕緣處于良好狀態(tài)時(shí)，吸收時(shí)間大且極化指數(shù)也大。

1.2 通過(guò)介質(zhì)損耗進(jìn)行判斷

通過(guò)對(duì)油浸式變壓器繞組介質(zhì)的損耗因數(shù)進(jìn)行測(cè)量，能夠檢測(cè)出變壓器的整體受潮情況和油質(zhì)裂化情況。對(duì)變壓器繞組介質(zhì)損耗因素進(jìn)行測(cè)量的主要目的，是為了求出絕緣紙中的含水量，并以此為據(jù)按斷變壓器本體絕緣是否受潮。通常情況下，變壓器受潮，油的介質(zhì)損耗因數(shù)不會(huì)發(fā)生較大的變化，但絕緣紙的介質(zhì)損耗因數(shù)卻會(huì)發(fā)生明顯地改變，因此可以借助介質(zhì)損耗因數(shù)值、含水量曲線，查出絕緣紙中的含水量，進(jìn)而判斷絕緣是否受潮。

1.3 通過(guò)露點(diǎn)法進(jìn)行判斷

露點(diǎn)法判斷絕緣是否受潮的基本原理，是在變壓器內(nèi)充有一定的氣體時(shí)，且氣體與油紙中所含的水分處于平衡狀態(tài)，對(duì)氣體的露點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而推斷出紙絕緣的含水量。具體做法如下：用露點(diǎn)儀器對(duì)密封氣體的露點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量并做好記錄，然后求出與該露點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水蒸氣壓，再將水蒸氣壓換算成實(shí)際壓力下的水蒸氣壓，隨后利用Piper曲線，求出紙絕緣的含水量，參照絕緣器件表面含水量標(biāo)準(zhǔn)，便可判斷出變壓器絕緣是否受潮。

2 油浸式電力變壓器絕緣受潮處理措施

2.1 熱油循環(huán)干燥處理法

在油浸式電力變壓器中，熱油循環(huán)干燥是指在油位高于鐵心的情況下，迫使變壓器油在高真空濾油機(jī)加熱器、真空脫氣罐、變壓器內(nèi)部進(jìn)行流動(dòng)，通過(guò)循環(huán)往復(fù)的流動(dòng)，變壓器的油溫在濾油機(jī)加熱的作用下逐步升高，變壓器絕緣紙也會(huì)隨之升高溫度，蒸發(fā)掉絕緣紙中的水分，并促使水分遷移到變壓器油中。變壓器油作為水分帶出的載體，在循環(huán)流動(dòng)到濾油機(jī)真空脫氣罐時(shí)，能夠利用該裝置濾除油中的水分，促使變壓器絕緣逐漸干燥。這種干燥方法具備現(xiàn)場(chǎng)限制條件少、操作簡(jiǎn)便、工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，并且在實(shí)施中要控制好用油量和加熱時(shí)間，配備儲(chǔ)油罐、濾油機(jī)等循環(huán)干燥設(shè)備。由于該方法不易蒸發(fā)絕緣內(nèi)水分，加之油在高溫狀態(tài)下易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，造成極大浪費(fèi)，所以熱油循環(huán)干燥法較為適用于絕緣表面受潮且環(huán)境溫度低的受潮情況處理。

2.2 熱油噴淋干燥處理法

在油浸式電力變壓器中，熱油噴淋干燥處理法的應(yīng)用較為廣泛，該方法對(duì)適用條件限制少，能夠滿足大型變壓器現(xiàn)場(chǎng)更換繞組、變壓器絕緣受潮嚴(yán)重的干燥處理要求，對(duì)耐受高真空的變壓器絕緣干燥處理有著良好的應(yīng)用效果。同時(shí)，這種處理方法屬于現(xiàn)場(chǎng)干燥法，具備干燥速度快、工藝流程簡(jiǎn)單、用油量少、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)勢(shì)。該干燥處理法的工作原理如下：利用加熱器和真空濾油機(jī)對(duì)變壓器油進(jìn)行加熱，將加熱后的油在噴頭的作用下噴淋到變壓器的鐵心和繞組上，熱油在變壓器身流動(dòng)的過(guò)程中，能夠?qū)⒆陨頍崃繑U(kuò)散到變壓器的絕緣材料上，起到預(yù)熱絕緣材料的作用。此外，熱油噴淋還可以沖洗變壓器內(nèi)的灰塵污垢，保持器體清潔。當(dāng)器身溫度足夠高時(shí)，可停止熱油噴淋，開(kāi)放真空系統(tǒng)，由于水在真空狀況下蒸發(fā)速度加快，所以能夠快速地將處于絕緣材料中的水分先蒸發(fā)、后抽離。

熱油噴淋干燥法的處理工藝如下：①放油：排出變壓器油，抽出油箱空氣，使油箱內(nèi)處于真空狀態(tài)，促使熱油噴淋處于循環(huán)狀態(tài)；②熱油噴淋：加熱噴淋用油，加熱裝置為外置加熱器和高真空濾油機(jī)，利用噴頭在變壓器身噴淋熱油，起到預(yù)熱器身的作用；③抽真空：停止噴油、抽真空，經(jīng)過(guò)噴油、加熱、真空的循環(huán)，將變壓器內(nèi)抽至極限真空度，直到絕緣中的水分全部抽出；④干燥：在真空結(jié)束后，向變壓器內(nèi)提供干燥空氣，維持干燥環(huán)境。

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