試析變壓器受潮的干燥處理

摘要：

電力系統最關鍵的設備之一就是變壓器，它的正常運行是整個電力系統安全運行的重要保證，變壓器一旦受潮將會變成整個系統的安全隱患，因此必須引起重視。本文簡單分析了變壓器的受潮原因，介紹了幾種干燥方法，并針對這些方法提出了幾點注意事項。

1.變壓器的受潮原因及受潮診斷

1.1變壓器的受潮原因

變壓器受潮的原因有很多種，歸納性地分為兩大類：一類是對變壓器進行安裝和檢修過程中造成變壓器的受潮；第二類引起變壓器受潮的原因是密封不良。由于變壓器的某些部件或部位密封不嚴，器身表面通常會出現漏油的現象，而這些油會具有親水性，將空氣中的水分吸附在油上面，這樣的話時間一長，水分容易經過這些漏油的點層層滲入最后進到變壓器內部，引起變壓器絕緣受潮。

1.2電力變壓器絕緣受潮診斷

變壓器主要是靠絕緣紙板和變壓器油來組成它的油屏障絕緣，因此這二者的絕緣的受潮最終都會表現為整個變壓器的受潮。如何來判斷變壓器是否受潮，這是一個值得思考的問題。實踐證明，通過對變壓器這幾個參數的測量對判斷變壓器是否受潮具有較高的靈敏度和準確性，它們包括變壓器繞組絕緣電阻、介質損耗、吸收比以及泄露電流等。具體操作步驟是先采集實驗數據，通過分別對這些數據進行綜合分析，并將它們跟原始數據作比對，從而可以分析出各個參數的走勢，最終判斷出變壓器是否受潮。

通過大量實踐和經驗證明，認為出現以下情況，則必須進行干燥處理：全部更換了繞組或對變壓器進行了絕緣修理；在大修前，變壓器本體在相對濕度低于65S的情況下暴露于空氣中超過16小時；檢修中間變壓器繞組絕緣電阻比之前測得的數據下降了40%以上，且在10-30度時吸收比小于1.3。

2.變壓器的干燥方法

當確定了變壓器受潮時，通常需要根據具體的實際情況來選擇干燥方法，常用的干燥方法包括兩大類，即離線干燥處理和在線干燥處理。

2.1離線干燥處理法

離線干燥法的基本原理是：加熱升溫和排潮，一般不同容量和不同結構的變壓器所采用的加熱方式也不同，通常有這幾種加熱方法：油箱渦流加熱法、短路電流加熱法、熱油循環、熱油噴淋等方法。下面就簡單介紹幾種加熱方法。

2.1.1油箱渦流加熱干燥法

油箱渦流法干燥法，需要將變壓器里面的油放掉，然后拆掉上面的其他附件，在變壓器外殼上包上一層保溫材料，例如石棉等。再在外面繞上一定匝數的導線（匝數和導線截面須經過計算），最后給以通上交流電，交流電會產生電磁感應作用，通電以后鋼板箱體外殼會產生渦流而發熱，從而達到變壓器干燥的目的。這種方法常在修理現場無法使用其它熱源加熱的情況下采用，正常情況下不宜采用。

2.1.2短路電流加熱干燥法

短路電流法是將變壓器進行低壓短路，通過電流的熱效應來干燥變壓器。其中需要注意的是，要嚴格控制變壓器溫度避免可能出現局部過熱的問題。另外，如果底部的溫度比較低，也可以考慮在箱殼的底部加電爐來補熱。這種方法還是比較好的，尤其是對于一些小型變壓器。

2.1.3熱油噴淋結合變壓法干燥

通過大量實踐證明，熱油噴淋法是比較穩定且比較容易實現的干燥方法，只是按以往熱油噴淋的干燥法也存在一些問題，比如熱傳遞速度比較慢、內外受熱不均勻等，后來有人提出將其跟變壓方法結合起來，能加快干燥速率。其大致方法是：將熱油從變壓器的頂部開始噴下，使得變壓器的鐵芯和線圈乃至整個變壓器器身都被噴灑的熱油擴散到，與此同時，對整個油箱進行抽真空處理，使里面充斥的水分蒸發然后被抽到油箱外面來達到排除水分的目的。因而整個干燥過程可以說是在真空無氧的條件下進行，這樣的話就能加快干燥的速度和效率，另外還能通過提高絕緣材料溫度來改善受熱不均的問題。這種方法到這里還沒有結束，因為干燥以后，變壓器里面會有酸值比較高的熱油殘留，這樣不利于變壓器之后的運行，所以必須將這一部分油排除干凈，然后再用新的合格的油對變壓器進行沖洗。這種方法效果很好，尤其適合受潮程度比較嚴重且施工期緊張的變壓器。但是它也有缺點，首先是成本相對比較高，其次也不是所有的變壓器都適合用，需要變壓器本身能承受高真空的條件。

2.2在線處理干燥方法

這種方法的基本原理是：變壓器正常運行時會存在空載損耗和負載損耗，在線處理的方法就是將這部分損耗利用起來，將它作為干燥的發熱源，使得變壓器絕緣紙中的水分慢慢地滲透到器身的油中，然后通過在線濾油裝置將油中的水分去掉，去除水分的油隨后進到真空容器內，利用壓力嘴的作用將油中的氣體和水蒸氣徹底轉移，這樣就完成了絕緣油的脫水和脫氣處理。

3.變壓器干燥時應該注意的問題

由于變壓器的工作條件比較特殊，在干燥中需要注意以下問題：

（1）雖然變壓器干燥時采用的溫度越高，效果越好。但是也不能盲目追求高溫，應該考慮到油溫和絕緣件的耐熱程度；

（2）干燥過度會導致絕緣材料內部結構的損害，一般只要達標就應該停止干燥；

（3）使用變壓器油箱進行干燥時，考慮到油箱變形的限制因素必須對油箱的真空度進行控制。

（4）干燥變壓器時，為避免油箱頂蓋的保溫性不好導致水蒸氣在頂蓋下凝結，應該給油箱配置一個保溫帶。

（5）采用渦流加熱法干燥時，纏繞組之前必先保證油箱內壁的清潔；

（6）干燥變壓器過程中，應定時記錄溫度、真空度、電壓、絕緣電阻等參數，保證變壓器干燥工作的順利進行。

4.結束語

作為電力系統核心設備之一的變壓器，其安全運行的重要條件之一就是良好的絕緣特性。但是由于變電站中的變壓器一般是在露天環境中工作，出于各種原因可能會導致變壓器受潮，從而降低變壓器的性能。當變壓器受潮時，必須根據變壓器的受潮程度、結構特點、現場條件和施工工期等因素，選擇一種適宜和有效的方法對變壓器進行干燥處理。