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      變壓器的干燥方法研究
      時間: 2017-11-10 10:53 來源: 未知 作者: 科新電力 點擊:

      變壓器的干燥方法很多,有烘箱干燥法,鐵損干燥法、零序電流干燥法、銅損干燥法、真空熱油噴霧干燥法和煤油氣相干燥法等。其干燥方法應視變壓器容量大小和結構型式不同,并根據具體條件加以選擇。

        1.鐵損干燥法

        鐵損干燥法是在油箱外壁纏繞線圈,通以交流產生磁通通過油箱,使油箱產生渦流而發熱干燥變壓器的一種方法。

        為了不使變壓器受高溫而氧化,并減少干燥時的耗電量,干燥變壓器通常應在無油狀態下進行。因此首先將變壓器中的油用清潔的油桶或油槽儲存起來;吊出鐵芯,擦凈鐵芯和線圈上各部的油跡;特別是油箱底部和四周要徹底干凈,以免由于干燥時的高溫而引起著火。

        油箱清洗完畢后,將擦凈的鐵芯放入油箱內。在鐵芯放入之前,在繞組的上部和下部各裝一只電阻型溫度計,用以測量繞組的溫度。鐵芯一般不放到底,而應在箱蓋和油箱之間留一縫隙,作為自然通風的通路。

        利用耐火材料,如石棉板、石棉布等作油箱的保溫層。綁扎保溫層可用繩子或布帶。但不可用金屬線,以防干燥時產生感應電而發生事故。小容量的變壓器不便裝保溫層時,也可以不裝,但干燥速度較慢。

        纏繞的導線一般采用絕緣線,截面的大小應根據勵磁電流的大小而定。繞制線圈時。先在箱壁四周立好10~20mm厚的木板條,板條間距為100~200mm,然后將導線繞在板條上。為使干燥時上、下部溫度均勻,變壓器的下半部分纏繞全線圈的2/3,上半部分纏繞1/3,這樣使下密上疏。所纏導線不應有密集或交錯的現象,相鄰的各匝導線間應留有一定的距離。為避免導線受熱松弛而擠在一起,板條上應開斜槽,將導線嵌人槽中,或在板條上釘上小釘,以支托導線使其分開。纏繞導線應盡量纏緊,并可適當地用布帶加以緊固,但絕不可用金屬絲綁扎。纏繞時還應留有10%~15%的調節線圈,以便于干燥時進行調整。對線圈最密的地方,放一只溫度計,以便測量變壓器外殼溫度。

        對勵磁線圈送電,注意觀察溫度的變化:變壓器繞組最高溫度不超過95~105℃;外殼不超過115~120℃;溫度上升速度不超過5℃/h;油箱上、下的溫差不超過6~8℃,否則,可用電爐在變壓器底部加熱進行調整。如果溫度上升太快或溫度過高,可改變勵磁線圈抽頭或改變電壓的大小來調整溫升。在干燥過程中,變壓器繞組溫度最好保持在90℃,并且每小時測量一次高、低壓繞組的絕緣電阻、溫度。以及勵磁繞組的電流,并作好記錄。

        在保持干燥溫度不變的情況下,繞組絕緣開始下降而后再上升,當連續6h保持穩定時,干燥工作即可結束,切斷電源、注油。為避免注油時熱變壓器突然冷卻而產生內應力,注入的油應事先加熱到50~60℃左右,待變壓器本身溫度下降到70℃時,開始注油。注意,注油前要把油箱內外的所有溫度計撤除。注油量應適當,即把鐵芯全部淹沒而距頂面還應保持300mm左右。

        注油后,等溫度降至制造廠規定的試驗溫度時,測定絕緣電阻與絕緣吸收比R60/R15,與廠家規定值相比較,以供參考。

        變壓器經過干燥后,內部部件可能松動,絕緣可能有過熱或變形現象,因此干燥后必須再次檢查鐵芯,緊固松動部件,查看有無過熱等異常現象。

        抽真空的裝置,是由真空泵、閥門、冷凝器、排水器、真空表和管道等組成。旁路閥門18的一端與大氣相通,用以調節油箱內的真空度;逆止閥l3是在真空泵停止運行時,用來防止大氣直接進入油箱而帶入潮氣;排水器15的兩側裝有閥門,排水時交替地關或開,以保證油箱內的真空度。例如排出凝結水時,先關閉排水器l5的上閥門,后打開下閥門,排出之后關閉下閥門,重新打開上閥門。為了防止交替抽真空時,油箱上部各安裝孔法蘭處的密封墊受交變壓力而損壞,應在油箱頂蓋與箱沿的聯結法蘭之間,每隔2~3個螺栓放進一塊厚度比該間隙略小1~2mm的小鐵板,使抽真空時法蘭之間的附加壓力由小鐵板來承受。

        在干燥過程中,鐵芯不斷滲出的殘油積于油箱底部,為了減少高溫下殘油氣化進入真空管道,把油箱底部的側滾輪墊以厚度為50~100mm墊塊9,并應每隔兩小時排放一次殘油。排油是利用裝在油箱底部的排油器8,排除方法與排水相同。

        變壓器在真空干燥時,其絕緣電阻變化曲線,能充分表明干燥過程的主要指標,干燥開始時絕緣電阻曲線呈下降狀態,以后逐漸上升,當溫度不變而有6h絕緣電阻曲線與橫坐標呈平行狀態時,可認為干燥完畢。此時切斷電源,保持油箱內的真空度,待溫度降至80℃時,注入溫度不低于l5℃的變壓器油。對于大型變壓器,全部注油時間不應小于6h。注油完畢后,將鐵芯在油內浸漬5h之后,才能解除真空。

        2.零序電流干燥法

        將單相交流電通入變壓器繞組,此時每相產生等值、同相序、同方向的磁通,在鐵芯、油箱及鐵芯上下軛鐵件上產生渦流而發熱;繞組銅耗也產生熱。零序電流法,就是利用上述的熱量來烘干變壓器的。但此法不適用于“殼式變壓器”。用此法干燥變壓器時,不加電流的一側,如為Y接線時,應開路;當為△接線時,應接成開口三角形、最好三相都拆開,以免產生過高的電壓。

        這種方法在變壓器芯部產生的溫度最高,絕緣中的潮氣易于向外擴散,所以干燥速度比較快,消耗的電能也比較少,但芯部的溫度不好控制,容易造成局部過熱,并且不是所有的變壓器都能采用。

        3.短路干燥法

        將變壓器一側繞組短路,另一側施加適當的低電壓,使變壓器的高、低壓繞組通過接近額定電流的短路電流。利用短路電流通過繞組有效電阻所產生的熱量來干燥變壓器,這種方法稱為短路干燥法,也稱銅損干燥法。

        利用繞組損耗加熱干燥,熱量發自絕緣內部,所以溫升快,干燥效率高。但此法控制溫度較難,容易產生局部過熱以致損壞絕緣,且需要較高的干燥電源電壓。工作不夠安全,所以使用范圍受到限制。目前短路干燥法僅用于帶油干燥變壓器,依靠變壓器油的循環,使繞組各部溫度較為均勻。

        開始干燥時,通過繞組的電流可以高于額定電流25%,控制溫升速率為5~10℃/h,并打開油箱蓋上的注油孔,讓潮氣蒸發排出;待繞組溫升達到65℃以后,電流降至額定值;當達到75℃以后,電流降低到額定值的85%左右。因此,應有電流調節裝置,以控制干燥電流的大小,否則,應采用輪番接通和斷開干燥電源的方法來調節溫度,以控制油箱上部的油溫不超過85℃。油箱頂蓋應用保溫材料覆蓋,以防止蒸發的潮氣在頂蓋內側凝結重新落入油中。干燥時可不必拆除儲油柜、散熱器等部件,但應把它們與油箱相連接的閥門關閉,以免熱量損失。

        4.真空熱油噴霧干燥法

        真空熱油噴霧干燥法,是在真空條件下用加熱的變壓器油(100~110℃)作為載熱介質經噴嘴形成霧狀噴向器身,給器身加熱升溫進行干燥。由于熱油成霧狀,提高了傳熱和滲透性能,使絕緣內部吸收的水分得以迅速蒸發。這種方法的特點是干燥時間短,質量高,安全經濟,并能使器身沖洗干凈,但干燥用油的油質劣化較快。

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