5变压器过程处理期间油微水量的控制
变压器油具有良好的热传导性、流动性、氧化安定性和电气性能,而高质量的变压器油首要具备的是良好的电气性能,即介质损耗因数很小,且击穿电压高。
变压器油在生产过程中就含一定量水分,油中的微水含量主要取决于基础油的精制深度及脱水程度。此外,由于变压器油有一定程度的吸水性,能从 大气中吸收和溶解一部分水。
虽然水分对变压器油的裂解过程影响很小,但 当油中含有游离水和其他固体污染物时,会降低油 的击穿电压。同时水分的存在对变压器油的介质损耗因数有明显的影响,而且水分还能促进有机酸对 铜、铁等金属的腐蚀作用,反应产物会恶化油的介质损耗因数,增加油的吸潮性,对油品的劣化反应起催 化作用。同时油中的水分会随着油-纸绝缘间水含量的动态平衡转移到绝缘材料中。
在变压器生产过程中,涉及变压器油的工艺包括油处理、真空注油和热油循环。
5.1油处理及生产过程中油微水含量控制标准
变压器生产厂家油常规处理通常包括脱气和过滤,如果变压器主体的油微水含量超标,需要用真空 滤油机处理。一般地,变压器油循环处理后气体含量满足要求,相应地其微水含量也满足标准要求。由于油气体含量测量比微水测量更快捷,所以可以通过 控制气体含量来监控油的微水含量。油的气体含量低则油的吸收气体能力强,能从绝缘件中迅速吸收气体,从而缩短静放时间。变压器油标准如下。
1)国标规定投运前的变压器油微水含量:电压等级W110kV,微水W20mg/L;电压等级为220kV, 微水W15mg/L;电压等级330kV~1000kV,微水W 10mg/L。
2)产品出厂前主体油微水含量首先要满足用户和国标要求,工厂生产各阶段变压器油微水含量建 议按表7要求控制。生产过程油微水含量超标时,需要利用真空滤油机真空脱水脱气油处理,以满足油 微水含量要求。
5.2真空注油
主体完成抽真空过程,进入真空注油阶段,真空注油的目的有三个方面:对变压器油脱气,去除注油 过程中管路混入的气体,防止出现游离气泡,降低油 中溶解气体,控制油中含气量;加速器身绝缘的浸油 过程;防止注油过程中器身或油箱内部某些部位出现气体积聚现象。
真空注油工艺要点如下。
1)要求通过底部的管接头注油,通过顶部管接头注油时,入口与器身间必须安装隔板,防止油流直 接冲击到绕组绝缘表面。
2)检查注油管路,防止残留水分混人;检查管接头,防止密封不好导致注油时混入气体和潮气。
3)油温度控制在65℃~75℃。
4)从底部注油时,从低流量开始注油,当大量泡沫被抑制时增加流量。首次注油变压器油箱油位上 升量不超过0.5m/h,控制注油速度:本体为3000L/h~ 8000L/h、储油柜为1000L/h~2000L/h。主体排油后再 注油,油箱油位上升量不超过1m/h,控制注油速度:本体为 5000L/h ~10000L/h、储油柜为 2000L/h ~ 3000L/h。
5)同时,注油速度应和真空机组抽速相匹配,保证在整个注油过程中保持真空度符合表6规定的工 艺参数。
6)工厂油管路要区分净油管路和污油管路,防止注油和回油过程交叉污染,处理污油的滤油机也 要充分清洗。
5.3热油循环
热油循环的主要目的是减少油中的颗粒数量和 提高绝缘件的浸油速度,进一步去除器身绝缘表面吸附的残留水分。电压等级三500kV的交流产品和所有直流产品都应当进行热油循环处理,同时根据 表4规定浸油器身暴露时间达到规定条件时,现场装配、检修或维修的产品也要进行热油循环处理。热 油循环时间取决于变压器油的体积和流量,根据总油量、循环遍数和流量,计算热油循环的总时间。
热油循环工艺要点如下。
1)将真空滤油机通过箱盖上部和箱体下部专用阀门连接在一起,要求两个管接头间的位置应尽可能远。
2)油箱主体采用下部进油、上部出油的油流方 向,也有厂家采用油箱下部出油上部进油的方式。前 者热油循环会使主体温度更均匀、效果更好,后者会出现油箱上下部温差较大的现象,循环流量较小时 这种现象会更明显。
3)真空滤油机排气,在开启任一阀门前,检查与之相连的软管、管接头是否已注油且排气。
4)热油循环的温度为65℃~75℃,同时滤芯的 最高工作温度>85℃。
5)开始热油循环处理时,下节油箱上连接冷却 器或散热器的阀门必须关闭,这样可以减少散热,从 而减少热油加热所需的时间。当油处理机输出口的油温到达65℃~75℃时,重新打开连接冷却器的阀 门,然后继续油循环。
6)为了把油温维持在70℃左右,在冬季或室外环境下需要给油箱、冷却器或片散覆盖保温材料。
7)当真空滤油机入口处油温升到65℃、脱气缸内真空度到达100Pa时,此时的热油循环处理过程才有效,此时开始计算变压器油循环的时间。
8)热油循环流速以6000L/h流量进行,若真空滤油机能力允许,或者采用双机并联运行,再以10000L/h的流量循环,用于提高变压器内油的冲洗和过滤效果,高低流速每15min改变一次。通过生产和工艺验证后,最高流量还可以进一步提高。
9)电压等级三500kV的交流产品和所有直流产品都应当进行热油循环处理,要求热油循环3遍;有 颗粒度要求的产品,需连续5次测量达到颗粒度要求,才可停止热油循环。