吳聰明 王弢 蘇嘉力 陳靜


【摘?要】在電力自動化和信息化發展背景下,現階段許多變電站已經實現了無人值守、自動運行。變壓器作為變電站的核心設備,卻經常需要人工手動更換吸濕器內的干燥劑,十分不便。JY-MXS-2型免維護吸濕器無需更換干燥劑,在降低使用成本、減輕管理壓力和避免環境污染等方面展現出諸多的應用優勢。本文首先介紹了常規吸濕器在使用中存在的諸多缺陷,隨后介紹了JY-MXS-2型免維護吸濕器的運行原理,以及在諸多方面存在的性能優勢。
【關鍵詞】變壓器;免維護吸濕器;溫濕度傳感器;干燥劑
引言
吸濕器是油浸式變壓器結構組成中的一個重要設備,位于儲油柜的進氣口上。在變壓器運行時,由于工作環境和工作狀態的影響,進入儲油柜、變壓器的空氣中含有較多的雜質、水分。吸濕器的作用就是濾除潮濕空氣,從而達到了保證變壓器穩定運行和延長變壓器使用壽命的目的。但是吸濕器在使用過程中也存在一定的問題,例如干燥劑的消耗較為嚴重,每隔一段時間就要更換,增加了使用成本;而干燥劑如何進行無害化處理,目前來看也是一個問題。本文介紹的JY-MXS-2型免維護吸濕器,具有體積小巧、節能環保、成本較低、安全可靠等諸多性能優勢,具有推廣使用價值。
一、常規變壓器吸濕器的應用缺陷
從變壓器吸濕器的功能來看,干燥劑發揮了主要作用。它能夠將空氣中的水分吸收、固定,從而保證了進入到變壓器內部的空氣干燥。干燥劑的成分多種多樣,其中硅膠干燥劑因為成本較低、除濕效果較好,是目前較為常用的一種吸濕器干燥劑。但是在實際使用中也存在諸多的缺陷,主要體現在:(1)需要頻繁更換。硅膠干燥劑在使用一段時間后,隨著吸水量的增加,干燥劑的吸水能力逐漸飽和,除濕能力與使用時間成反比。如果不及時更換,會明顯降低除濕效果,也就失去了應有的作用。(2)在整個變壓器的壽命周期內,需要頻繁更換干燥劑,雖然單次更換的費用不高,但是由于經常更換,也是一筆不小的支出,性價比不高。(3)替換下來的硅膠干燥劑不能得到有效的處理。如果直接丟棄,會造成環境污染。但是要想無害化處理,又需要專門投入特定的設備,很難在經濟效益和環保效益之間做到平衡。
變壓器作為電力系統中的關鍵設備,隨著電力事業的不斷發展,變壓器的使用數量和應用要求都在不斷的提高。而常規除濕器存在的上述缺陷,顯然不能適應變壓器的使用和發展要求。有需求就會有創新,研發和使用一種免維護的吸濕器,就成為近年來電力行業的一種迫切需求。在這一背景下,研制了JY-MXS-2型免維護吸濕器,在很大程度上克服了傳統吸濕器存在的種種缺陷。
二、JY-MXS-2型免維護吸濕器的主要結構
該設備的主要組成結構有連接法蘭、上連接座、冷凝罩、阻隔件、制冷片、散熱器等。外觀尺寸如圖1所示。
另外,為了迎合市場的需求,根據變壓器種類和規格的不同,JY-MXS-2型免維護吸濕器也分別提供了不同的產品型號,部分型號的參數如表1所示。
三、JY-MXS-2型免維護吸濕器的運行原理
JY-MXS-2型免維護吸濕器是為油浸式變壓器或互感器設計的空氣凈化裝置,它安裝在油浸式變壓器或互感器儲油柜上。當變壓器或互感器由于負荷或環境溫度的變化而使變壓器油的體積發生脹縮,迫使儲油柜內的氣體通過免維護吸濕器內的干燥劑進行呼吸,以清除空氣中的雜物和潮氣,保持變壓器或互感器內的變壓器油的絕緣強度。并且當長時間使用,干燥劑受潮后,免維護吸濕器具有自動加熱功能,自動除去干燥劑中的水分,從而達到吸濕器免維護的目的。
當油枕吸進空氣時,空氣通過過濾網,進入吸濕器內部。過濾網對空氣中的灰塵進行過濾,經過濾后的空氣流經干燥室,空氣中的水分被干燥劑充分吸收,達到干燥空氣的目的。通過定時控制安裝在干燥室內的加熱元件進行烘干,烘干過程中所產生的水蒸汽通過對流向四周擴散,通過金屬網到達玻璃管,并在玻璃管上冷凝,冷凝的水珠沿玻璃管流向安裝在底部的金屬法蘭,并流出吸濕器,使吸濕器達到免維護的目的。
四、JY-MXS-2型免維護吸濕器的性能優勢
經過大量的試點應用,可以發現JY-MXS-2型免維護吸濕器與常規的吸濕器相比,在以下方面表現出了強大的性能優勢:
第一,無需更換干燥劑,減輕了維護人員的工作壓力。該設備自帶加熱元件,并且由控制單元中的PLC進行控制。當濕度傳感器檢測到干燥劑的濕度達到設定值(初始值為60%,可調)后,PLC接收濕度信號并發送加熱指令。此時加熱元件通電并開始對干燥劑進行加熱、烘干。整個過程中,濕度傳感器每隔30s檢測一次濕度,并將最新的濕度數據發送給PLC。當干燥劑的濕度重新降低至設定值以下后,自動停止烘干,如此往復。這樣一來,可以實現除濕器的自動運行,減輕了人工更換干燥劑的工作壓力。另外,設備內部還安裝有溫度傳感器,可以對加熱溫度進行同步調控,在保證運行安全的前提下,完成烘干任務。
第二,降低了使用成本。根據對比試驗,同型號的兩臺變壓器除濕器,在相同的環境下,常規除濕器的干燥劑每隔3個月就接近飽和,必須要更換。而使用JY-MXS-2型免維護吸濕器,可以做到在整個變壓器的壽命周期內不需要替換。在一些大型的變電站,由于變壓器數量較多,使用JY-MXS-2型免維護吸濕器無形中可以節約大量的成本,這對于維護電力公司的經濟利益也有一定的幫助。除此之外,JY-MXS-2型免維護吸濕器不需要安排專人負責維護,也可以減少一部分人工成本,這也符合電力信息化的發展趨勢。
第三,節能減排,綠色環保。常規除濕器更換下來的硅膠干燥劑,只能當作廢棄品處理,造成了資源的浪費和環境的污染。而JY-MXS-2型免維護吸濕器可以對硅膠干燥劑進行烘干、反復使用,節約了資源,也減少了環境的破壞。
結語
吸濕器作為變壓器的重要組成結構,除濕效果是否理想,將會與變壓器的運行穩定性和使用壽命產生直接影響。常規除濕器在使用一段時間后,面臨著除濕效果降低,需要頻繁更換干燥劑等問題,除了維護麻煩外,還會增加成本、破壞環境。本文介紹的JY-MXS-2型免維護吸濕器,則針對上述問題進行了針對性的改良。同時,利用電子信息技術進行智能化控制,可以對干燥劑進行反復烘干、長期使用。從實踐應用來看,無論是經濟效益、環保效益還是安全效益方面,均表現出了較強的優勢,具有推廣使用價值。
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(作者單位:123云南電網有限責任公司紅河供電局變電運行一所;4陜西金源自動化科技有限公司)