電脫鹽變壓器工作原理及維護心得

郭猛　曹曉劍

摘 要：中國石油獨山子石化公司1000萬噸/年常減壓裝置，主要加工哈薩克斯坦庫姆科爾混合原油。同時，中哈原油管道哈薩克斯坦原油逐年遞減，俄羅斯油等逐年增加，并可能超過50%，為具有一定的原油適應能力，同時按三年一修考慮，裝置年開工時數 8400h。裝置設兩級電脫鹽V-101A/B，采用高速電脫鹽技術。

關鍵詞：電脫鹽；變壓器；小電流選線裝置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.003

0 引 言

原油中含有大量氯化鈣、氯化鎂等含鹽成分，會在后續工序中，造成管道和設備的腐蝕，同時也會造成催化劑“中毒”反應，所以煉油第一道工序就是電脫鹽。主要包括電脫鹽變壓器、控制電路、電脫鹽罐和安裝在電脫鹽罐中的高電壓極板。其關鍵電氣設備為電脫鹽變壓器。它的任務是在電脫鹽罐內極板間建立起一個強電場，不論電源處于正半周還是負半周，均在二層水平極板之間形成垂直強電場，在垂直極板之間形成倍壓強電場，同時極板與水層之間形成交流垂直弱電場。當注入水和破乳劑后的原油從極板間通過時，加速油水分離，使小水滴聚合成大水滴沉降到罐底。油在上層，水在下層，把下層的水排掉，鹽分就隨之脫掉。

1 常見的幾種脫鹽脫水方法

原油脫鹽脫水過程中，高壓電場脫鹽起主要作用，但整個過程要經過重力沉降、加熱沉降、化學破乳、電脫鹽等幾種方法的共同作用。重力沉降是利用了水比油重的原理將部分油水分離，加熱沉降主要是降低原油的粘度，便于脫水脫鹽，其中還加入了破乳劑等化學試劑進行化學破乳，但在其中起最重要的作用就是利用高壓電場進行電脫鹽，這里重點要介紹電脫鹽的原理.

2 電脫鹽變壓器的工作原理

1000萬噸/常減壓有2個脫鹽罐，6臺電脫鹽變壓器。為二級脫鹽，東面V-101A為一級脫鹽罐，西面V-101B為二級脫鹽罐。每個脫鹽罐有3臺電脫鹽變壓器，由配電室1個盤柜控制，現場只有1個操作柱，一副起停按鈕。

其中每個電脫鹽脫水罐分3隔，每隔罐內有4層極板。最上層為接地極，下3層為交流高壓極。結構如圖1所示：

根據電場力公式，電場強度越高，對水滴間的聚積力越大，但電場強度過高，會發生電分散現象，將水滴分散為更小的微小水滴，不利于水滴的聚結，同時電場強度過高，電耗也隨之增加。

為了達到設備的高效運行且降低能耗，宜采用不同梯度的電場強度，利用弱電場脫除大量的大水滴，用強電場脫除細小水滴，工業應用實踐證明，采用不同梯度電場強度進行脫鹽脫水時，能得較好的脫鹽效果。因此三臺變壓器被設計四層電場結構，形成弱電場、強電場和高強電場三種不同電場強度的梯度電場。

電脫鹽變壓器為一升壓變壓器，主體為充油型結構，沒有儲油柜，但是油面以上到箱蓋應油足夠空間，以保證在允許最高油溫時油不致溢出。繞組，電抗器、高壓極均浸在絕緣油中。正常時低壓側油位計指示器應該看到綠色浮標，高壓極油位指示器內的油位應該在1/2～2/3為宜。

接線端子與外部導線的連接，均在接線盒內進行。高壓接線盒為充油型，低壓接線盒為增安型。二次接地點設在一次側接線盒內。電脫鹽變壓器允許在短路狀態下長期連續運行。

變壓器的動作電流按照極板間短路電流的80%（263A）整定，時間繼電器整定值為5S。低液位開關裝于罐上，運行時出現低液位時分斷主接觸器。電極組裝后，應做短路試驗以觀察電流、電壓值，運行中發現短路可報警。

3 鹽變壓器的缺陷及維護心得

該電脫鹽變壓器一次電纜直接進入變壓器接線盒內，與瓷瓶上接線柱連接。根據多年對電脫鹽變壓器的維護經驗，由于冬夏或者日常氣溫變化會造成電纜與瓷瓶上接線柱連接受力，導致瓷瓶底部滲油。如果滲油嚴重的話必須停運，對生產帶來不利影響。老廠電脫鹽故障處理90%以上都是因為這個原因造成的。我們在接線盒內固定一接線端子排，將一次電纜接在該端子排上，然后再引到瓷瓶上接線柱連接將能消除這個缺陷。另外高壓極密封墊為石棉墊子，不耐油，建議更換塑料絕緣墊。

當發生過流和低液位的時候都會報警，但是在配電室不能區分。建議利用KT延時閉合常開接點與一個黃色燈來顯示過流故障，利用KA常開接點與一個白燈來顯示低液位故障。

電脫鹽變壓器主體為充油型結構，沒有儲油柜，但是油面以上到箱蓋應油足夠空間，以保證在允許最高油溫時油不致溢出。繞組，電抗器、高壓極均浸在絕緣油中。正常時低壓側油位計指示器應該看到綠色浮標，高壓極油位指示器內的油位應該在1/2～2/3為宜。除按照普通降壓變壓器的維護巡檢項目巡檢外，還應加強維護力度才能保障其平穩運行。

4 結論

經過對我廠電脫鹽變壓器多年的維護經驗，對其維護要點和故障多發點已經有比較豐富的經驗，對其運行特點有較好的掌握，如何使其能夠長周期的運行已也是我們需要深入探討和研究的問題。

參考文獻：

[1]電脫鹽變壓器使用說明書[S].