熱油噴淋法處理變壓器夾件絕緣不良

滕 躍，徐金才，滕 巍，張洪坤

（國網新源白山發電廠，吉林省吉林市 132103）

熱油噴淋法處理變壓器夾件絕緣不良

滕 躍，徐金才，滕 巍，張洪坤

（國網新源白山發電廠，吉林省吉林市 132103）

本文通過一起變壓器夾件絕緣故障處理的案例，分析了變壓器夾件絕緣不良的原因和判斷方法，以及處理流程和注意事項。

熱油噴淋；變壓器；絕緣不良

0 引言

變壓器作為發電廠重要的一次設備，其運行可靠性會對發電廠的安全生產和經濟效益產生重要的影響。從絕緣介質的不同，變壓器可分為干式變壓器和油浸式變壓器兩種。發電廠主變壓器由于電壓等級高、容量大，主要采用油浸變壓器。油浸變壓器運行中易因機械損傷、絕緣受潮、絕緣老化、過電壓等引發絕緣不良，其中受潮是引發絕緣不良的主要原因。變壓器鐵芯及夾件絕緣厚度小、承受機械力大，更易發生故障。如確認絕緣受潮，可采用油箱鐵損法、零序電流法、熱油噴淋法等進行干燥處理。

1 變壓器夾件絕緣不良原因及判斷

某電廠安裝有一臺SSP10-200000/220型油浸變壓器，變壓器自2006年投運后，一直存在夾件絕緣偏低等問題，變壓器鐵芯及夾件絕緣測試數據如表1所示。

表1 變壓器鐵芯及夾件絕緣測試數據

序號測試時間測試部位（MΩ）備注鐵芯對地夾件對地鐵芯對夾件4 2011年1180 3.2 1180定期預試5 2013年7200 1.04 7380定期預試

由表1數據可以看出，該變壓器鐵芯對地及鐵芯對夾件之間絕緣良好，但夾件對地絕緣電阻數值明顯低于出廠值，且呈逐年下降趨勢，需要進行處理。

變壓器夾件絕緣不良的主要原因有夾件絕緣受潮，機械力造成夾件絕緣損傷，夾件與變壓器油箱、定位釘等處接觸或存在異物等。結合到本次夾件絕緣逐年降低這一現象，分析絕緣受潮的可能性較大。一般情況下，變壓器絕緣受潮的主要原因有：

（1）變壓器運輸時密封不嚴，潮氣或水分進入變壓器內。

（2）變壓器運行中維護不當，油枕隔膜或膠囊破損，外界水分侵入變壓器內。

（3）變壓器檢修時，器身暴露在空氣中時間過長。

本次變壓器夾件絕緣測試數據可知，夾件絕緣從安裝后第三年即明顯降低，受潮原因很可能是安裝時工藝不良，部分水分侵入絕緣，再加上夾件絕緣厚度較低，造成夾件絕緣受影響最明顯。

2 處理方案的選擇

變壓器干燥處理的方法主要有油箱鐵損干燥法、繞組銅損干燥法、零序電流干燥法、零序短路干燥法、真空熱油霧化噴淋干燥法等幾種。油箱鐵損干燥法、繞組銅損干燥法等處理時均需要變壓器繞組通電，變壓器繞組或油箱自身發熱進行烘干，存在需要外接電源、埋設專用測溫元件實施難度大，容易引發變壓器局部過熱安全性差等弊端，僅適用于中小容量變壓器。真空熱油霧化噴淋干燥法是利用干燥機將變壓器油加熱后噴淋變壓器器身，利用熱油作為載熱體，將熱量直接傳送到變壓器器身和各個角落，使器身和油箱內部溫度升高。在相同壓力下，水的蒸發溫度低于油的蒸發溫度，所以控制在一定溫度下，油不蒸發而水汽蒸發，再加上熱油滲入絕緣內部吸取絕緣中的水分帶走。蒸發的水汽通過抽真空排出，絕緣油中的水分通過油循環過濾排出，從而達到干燥絕緣的目的。由于霧化熱油能夠滲入絕緣材料各個部位和縫隙中，加熱均勻，吸收水分徹底，更加適用于現場干燥大型油浸變壓器。

本次變壓器夾件絕緣不良的處理，采用真空熱油干燥法，并在油箱底部增加輔助加熱板等方式，縮短了升溫時間，提高了處理效率。

3 熱油噴淋干燥處理過程

（1）處理前準備工作。

1）變壓器停運，高低壓側斷引，進行預防性試驗，以便與處理后試驗數據對比分析。

2）干燥處理機具的準備。主要有干燥機（加熱功率90kW）、真空濾油機（油處理量9000L/h）、能夠存下變壓器內絕緣油的油罐（約30t）及用于存放噴淋用熱油的油罐（約5t）、輔助加熱板（50kW）、油管路的其他材料。油罐、管路等使用前必需清洗干凈，以免污染變壓器。

3）將加熱板安裝在變壓器油箱底部，連接好電源。一般加熱板應距變壓器油箱底部15～20cm，均勻布置，避免造成局部過熱。

4）關閉油枕蝶閥，將油枕內的絕緣油與主變壓器本體分開，以減少排油量。

5）拆下瓦斯繼電器，并將瓦斯繼電器至油箱側聯管作為熱油干燥的注油口。將干燥機進油口用油管連接到變壓器放油口，干燥機出油口用油管連接到油罐，做好放油準備。

（2）變壓器排油。將變壓器內絕緣油排至準備好的油罐內，變壓器油箱內剩余3t油，用于后續熱油噴淋。

（3）啟動干燥機油泵及加熱器對變壓器油箱內預留的絕緣油進行循環加熱，投入油箱底部加熱板進行輔助加熱，要求油溫不允許超過105℃。對變壓器進行熱油噴淋，每次時間為12h，熱油噴淋結束后，停止干燥機加熱系統，開啟真空系統，對變壓器進行抽真空處理，每次抽真空時間為6h，在噴淋及抽真空的同時，定時測量夾件對地絕緣，并做好記錄，重復以上步驟，即12h熱油噴淋接6h抽真空。本案例經過四次循環處理后，變壓器夾件絕緣值達到出廠標準或連續6h以上穩定后，停止熱油噴淋。加熱過程及測試數據見表2。

表2 變壓器干燥過程測試數據

（4）將用于變壓器熱油噴淋的變壓器油排出，由于該變壓器油用于熱油噴淋已經高溫劣化，不能用作變壓器運行排入廢油罐內，后續注油時需補入合格的新油。

（5）用干燥機通過干燥管路注入少量潔凈的變壓器油，對變壓器進行清洗，之后將清洗后的變壓器油也排到存放廢油的罐內。

（6）拆除干燥機、真空泵與變壓器連接的管路，拆除干燥機電源。

（7）將拆除的瓦斯繼電器及軟連接管路安裝到變壓器上。將濾油機進油口與油罐相連，濾油機出油口連接到變壓器放油閥上，變壓器開始注油及補油。

（8）變壓器注滿油后，將濾油機管路接入，對變壓器進行真空濾油，時間大約48h，直到變壓器油樣合格為止。停止濾油，拆除濾油機所有管路。

（9）變壓器修后再次進行預防性試驗，檢驗變壓器絕緣數據合格，處理工作結束。

4 結論

（1）真空熱油噴淋干燥法是一種操作安全性好，簡便易行、效率高的現場進行變壓器絕緣干燥的方法，尤其適用于1000kVA以上的大容量油浸變壓器。

（2）干燥處理后，要在變壓器下次停運檢修時進行絕緣電阻復測，以便判斷處理效果。

[1] 電力設備預防性試驗規程編寫組.電力設備預防性試驗規程(DL/T 596—1996)修訂說明.北京：中國電力出版社，1997.

滕 躍（1974—）：男，大學，高級工程師，生技部主任，專業特長為發電廠電氣一次設備檢修維護，研究方向為發電機及變壓器絕緣不良的處理。郵箱ty28721@126.com。

徐金才（1975—），男，工程師，從事電力設備檢修維護技術管理工作。

滕 巍（1978—），男，工程師，從事電力設備檢修維護技術管理工作。

張洪坤（1973—），男，工程師，從事電力設備檢修維護技術管理工作。

Hot Oil Spray Method for the Treatment of Transformer Clamp Defective Insulation

TENG Yue，XU Jincai，TENG Wei，ZHANG Hongkun
(Baishan Hydropower Plant，State Grid Xin Yuan Ltd.，Jilin,132103，China)

This paper describes a fault treatment case of transformer clamp defective insulation，analyses the cause and judgment methods of this failure，the processing flow and related notes are provided.

hot oil sprayl；transformer；defective insulation