探討變壓器油處理的實用技巧

程素梅，范慶偉

（山西省電力公司送變電工程公司，山西 太原 030006）

0 引言

變壓器安裝是變電站安裝工藝中最核心的一個部分，變壓器油的狀況又是變壓器安裝中最重要的一項指標(biāo)。隨著電力技術(shù)的發(fā)展，電壓等級越高變壓器用油量越大，油的試驗項目要求越多，驗收標(biāo)準(zhǔn)也越來越高（見表1），在工期緊，工作量大、濾油設(shè)備有限的變壓器油處理中，極易造成返工。因此，探討變壓器油的處理技術(shù)成為一項重要的課題。本文主要給出了普通變壓器、直流變壓器以及特高壓變壓器油從開始過濾、注入以及抽真空注入整個階段的過程控制，以確保變壓器用油各項指標(biāo)的合格性。

表1 變壓器、電抗器施加電壓前要求達到的主要技術(shù)指標(biāo)

1 變壓器油初始過濾階段

1.1 變壓器濾油機和管道材料的選用及清潔

在500 kV及以上的變壓器油處理中使用的濾油機參數(shù)為：油處理能力為12 000 L/h，過濾器的粗濾芯為0.25 mm，精過濾芯為1 μm，體積為1 869 L，4組加熱器功率為180 kW。濾油機聯(lián)管使用的為鋼絲網(wǎng)骨架保溫可伸縮性復(fù)合管。在使用濾油設(shè)備前，先對濾油機、聯(lián)管整個系統(tǒng)進行30 min以上抽真空除濕處理[1]，再進行30 min以上1 t左右的熱油循環(huán)過濾處理，取樣合格后（含水量、電氣強度）才能進行正常過濾處理。

1.2 變壓器油過濾時并聯(lián)油路的設(shè)計

按單臺變壓器（換流變）注入100 t油考慮，需準(zhǔn)備8～9個15～20 t油罐，到達現(xiàn)場的油罐一般布置在變壓器附近，呈兩行均勻排列，油罐的出口均朝向內(nèi)側(cè)布置在一條直線上，每個油罐的出口處安裝控制閥對油的流入、流出進行單體控制，控制閥出口接一個T型三通接口，所有油罐的接口通過油管連接在一起，留一個空油罐作為濾油時油的轉(zhuǎn)換使用。這樣實現(xiàn)了油在過濾時，可以按需要進行任意油罐內(nèi)油的過濾，避免了頻繁拆除管道的繁瑣。

1.3 變壓器油的防潮控制

在南方的天氣濕度很大，已濾好油罐中油的含水量擱置一段時間后往往不能滿足要求，處理方法為：在單罐油過濾時，油罐上的呼吸器保持通暢，當(dāng)某個油罐過濾結(jié)束，油溫降至常溫后，可立即將油罐頂部的呼吸器連同頂蓋一起用多層塑料布包緊，以防止空氣中的水分滲入罐中[2]。

1.4 變壓器油顆粒度的控制

一般來講變壓器油顆粒度是最難以控制的，在油樣的其他值滿足要求，僅顆粒度值不滿足要求的前提下，可以在不投入濾油機的加熱裝置的情況下，進行反復(fù)過濾。防止油加熱時間過長，造成油的粘度增加，而降低了油的品質(zhì)。

特高壓變壓器油對顆粒度的控制，在使用普通濾油機過濾后還使用了精濾器進行再過濾，選用的精濾器參數(shù)為：油處理能力為12 m3/h，運行溫度為40～75℃[3]，設(shè)計壓力為0.4 MPa，精濾器的系統(tǒng)分4級過濾，后3級過濾采用絕對過濾精度的濾材進行過濾。

1.5 變壓器油取樣的控制

變壓器油取樣也是非常重要的一個環(huán)節(jié)，往往因為取樣的方法不適宜，而造成油樣的指標(biāo)不合格。取油樣一般適宜在晴朗天氣，上午11∶00至下午14∶00之間進行。先放掉最初的油約1 000 mL進行放油油嘴的清洗，再取油進行取樣瓶的清洗。取樣時宜搭建簡易的塑料棚進行防護，取樣的人員2人為宜，周圍10 m內(nèi)不宜有人走動，并禁止進行任何其他作業(yè)，以防止周圍的揚塵影響顆粒度數(shù)值的控制。取樣時操作人員不僅要將手部清洗干凈，衣袖扎緊，在取樣時還宜減緩呼吸。取變壓器本體油樣可用大瓶、小瓶、針管分別進行取樣，大瓶的油樣可用于簡化分析取樣，小瓶可用于顆粒度分析取樣，針管可用于含氣量、微水、色譜的分析取樣[4]。

2 變壓器抽真空注油階段

2.1 變壓器油注入時排氣閥和真空壓力計的設(shè)計

a）排氣閥。用于排出變壓器油注入前管道內(nèi)的空氣。具體做法為：關(guān)閉注油閥，打開排氣閥，打開濾油機，將油罐中的油緩緩注入連通變壓器的油管內(nèi)，在變壓器油快到油管的底部入口時，將進油速度減緩，油面產(chǎn)生的許多氣泡夾雜著油沫通過放氣閥排出管道外部。調(diào)整從濾油機出口到變壓器入口之間的油管，確保油管內(nèi)的空氣均被放氣閥排出管外。

b）真空壓力計。用于監(jiān)測變壓器油注入時是否滿足微正壓0.013 MPa[5]。關(guān)閉排氣閥后，打開注油閥，打開真空壓力計，調(diào)整注油閥開度，以確保真空壓力計保持為0.013 MPa。在此條件下，變壓器油呈霧狀、以較慢的速度噴入變壓器本體。呈霧狀會使得變壓器油中的氣體和水分在抽真空時被抽取掉；保持微正壓是油以正壓的形式噴入，而不是被真空泵吸入變壓器本體內(nèi)。

2.2 真空連通器的設(shè)計

以換流變?yōu)槔f明：真空連通器是在變壓器抽真空注油時，真空泵通過真空連通器對換流變本體及各側(cè)套管進行抽真空注油的連通裝置，其外部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 真空連通器外部結(jié)構(gòu)

真空連通器主要由底座、管道、罐體、閥門等部件構(gòu)成，底部法蘭與換流變本體頂部相連接，罐體一側(cè)為單管道與真空泵連接，另一側(cè)含有多條管道分支，分別與閥側(cè)套管、網(wǎng)側(cè)套管的氣體繼電器的接口處連接。抽真空時真空泵可通過罐體對換流變本體及網(wǎng)側(cè)套管、閥側(cè)套管進行同時多點抽真空[6]，優(yōu)點如下。

a）真空連通器的高度約為1.5 m左右，連于變壓器本體，比網(wǎng)側(cè)套管、閥側(cè)套管的最高充油處均高出500～1 000 mm的高度。真空連通器提高了對變壓器抽真空的位置，使得網(wǎng)側(cè)升高座（安裝于變壓器的頂部，大約高度為1 m）內(nèi)的變壓器油能夠在抽真空的狀態(tài)下完全注滿。變壓器的閥側(cè)套管雖然傾斜角度較大，但是單獨對閥側(cè)套管進行抽真空，可以保證產(chǎn)生的真空度能夠?qū)⒂妥⒅灵y側(cè)套管頂部，避免了傳統(tǒng)的抽真空方式，在傾斜角度較大的位置易產(chǎn)生夾氣、油不能注滿的現(xiàn)象。

b）真空連通器可以避免變壓器油已經(jīng)注滿而施工人員未及時關(guān)閉真空泵，導(dǎo)致變壓器油被直接抽入真空泵中，損壞真空泵的現(xiàn)象。也可以避免施工人員為了防止變壓器油被抽入真空泵，在注油最后階段關(guān)閉真空泵，只通過濾油機壓力將油強行注入，減短了濾油機使用壽命的現(xiàn)象。

c）真空連通器可以防止真空泵故障停機時，真空泵油被吸入變壓器本體內(nèi)的嚴(yán)重后果。

真空泵通過真空連通器使用后，當(dāng)觀察到變壓器的網(wǎng)側(cè)套管、閥側(cè)套管的連通透明管有油注入后，應(yīng)及時將各側(cè)的閥門關(guān)閉，保證變壓器油的完全注滿狀態(tài)。

3 結(jié)束語

通過對變壓器油各階段過濾、注入時一些方法的總結(jié)、探討，希望對今后換流變和特高壓的建設(shè)提供一些起可以借鑒的經(jīng)驗。

［1］ 國家電網(wǎng)公司基建部.國家電網(wǎng)公司輸變電工程施工工藝示范手冊［S］.北京：中國電力出版社，2006：1-6.

［2］ 國家電網(wǎng)公司.國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（變電站部分）［S］.北京：中國電力出版社，2009：30，55-57，76-79.

［3］ 國網(wǎng)直流工程建設(shè)有限公司.DL/T5232—2009 ±800 kV及以下直流換流站電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)程［S］.北京：中國電力出版社，2009：21-29.

［4］ 湖北省電力試驗研究院，國家電網(wǎng)公司工程建設(shè)部.Q/GDW 111—2004直流換流站高壓直流電氣設(shè)備交接試驗規(guī)程［S］.北京：中國電力出版社，2004：3-10.

［5］ 中國電力科學(xué)研究院.GB50148—2010電氣裝置安裝工程電力變壓器、油浸電抗器、互感器施工及驗收規(guī)范［S］.北京：中國計劃出版社，2010：9-25.

［6］ 國網(wǎng)直流工程建設(shè)有限公司.DL/T5233—2009±800 kV及以下直流換流站電氣裝置施工質(zhì)量檢驗及評定規(guī)程［S］.北京：中國電力出版社，2009：17-21.