700kW氣相干燥設(shè)備在高海拔地區(qū)的應(yīng)用及常見(jiàn)問(wèn)題分析

郭瑞杰

摘要：本文主要討論了煤油氣相干燥設(shè)備在高海拔地區(qū)中的應(yīng)用，一臺(tái)750kV電抗器的良好干燥結(jié)果證明了該設(shè)備在高海拔地區(qū)具有較好的應(yīng)用效果;分析了該設(shè)備使用過(guò)程中的一些常見(jiàn)故障。

關(guān)鍵詞：高海拔、煤油氣相干燥、故障分析

1.引言

變壓器絕緣干燥處理是其制造過(guò)程中非常重要的工序，干燥工藝的好壞直接影響到產(chǎn)品的性能和使用壽命。變壓器的電氣強(qiáng)度、介質(zhì)損耗在很大程度上依賴于絕緣材料的絕緣強(qiáng)度，而絕緣材料的絕緣強(qiáng)度與材料中水分的多少有很大關(guān)系，當(dāng)絕緣件中的水分大于1%時(shí)，就會(huì)加快絕緣件的老化速度，甚至造成產(chǎn)品試驗(yàn)不合格。減少水分的主要途徑就是干燥處理，目前干燥處理最有效的方法是煤油氣相真空干燥法【1】。

青海西寧檢修基地是青海-河南±800千伏特高壓直流輸電工程的配套工程，西寧檢修基地位于青海省西寧市南川工業(yè)園內(nèi)，海拔最高2493.82m，最低2484.26m，最大高差9.56m。極端最高氣溫33.5℃，極端最低氣溫–26.6℃。為了滿足青海省海南換流站7臺(tái)800kV換流變的現(xiàn)場(chǎng)組裝要求，該檢修基地配備了700kW氣相干燥設(shè)備，此次工程是第一次在高海拔地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝高端換流變，同時(shí)，700kW氣相干燥設(shè)備也是同類型設(shè)備在高海拔地區(qū)的首次使用。

2.煤油氣相干燥法簡(jiǎn)介

煤油氣相干燥設(shè)備廣泛的應(yīng)用于110kV以上電壓等級(jí)產(chǎn)品干燥處理中。與傳統(tǒng)的干燥設(shè)備相比，煤油氣相干燥設(shè)備具有加熱速度快、加熱均勻、干燥后器身清潔、加熱溫度高、器身干燥率高、設(shè)備自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)【2】。

氣相干燥設(shè)備工作原理：真空狀態(tài)下溶劑在密閉的系統(tǒng)中進(jìn)行加熱蒸發(fā)，高溫的溶劑蒸汽在真空罐內(nèi)遇到溫度較低的產(chǎn)品而冷凝下來(lái)，放出冷凝潛熱，利用冷凝潛熱對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加熱，產(chǎn)品的溫度不斷升高，冷凝下來(lái)的溶劑被收集到收集罐，通過(guò)溶劑系統(tǒng)重新送回真空罐，再次被加熱蒸發(fā)，這樣在反復(fù)循環(huán)的過(guò)程中，產(chǎn)品不斷被加熱，溫度不斷升高，同時(shí)，在真空狀態(tài)下產(chǎn)品中的水份不斷地被蒸發(fā)成水蒸汽，通過(guò)中間降壓階段被抽離罐內(nèi)，進(jìn)行冷凝、分離、計(jì)量，就這樣產(chǎn)品中的水份不斷被抽出，達(dá)到徹底干燥的目的。

3.700kW氣相干燥設(shè)備應(yīng)用實(shí)例

2019年元月該設(shè)備已應(yīng)用于750kV電抗器解體大修中，西寧750kV變電站寧郭II線B相電抗器乙炔含量超標(biāo)，青海省電力公司將該設(shè)備運(yùn)往西寧檢修基地進(jìn)行解體大修，大修完畢應(yīng)用本套裝置對(duì)其進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)真空煤油氣相干燥處理，并對(duì)處理后的電抗器狀態(tài)進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示經(jīng)過(guò)干燥處理后的電抗器介質(zhì)損耗、含水量、絕緣電阻均滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行要求。接下來(lái)該套設(shè)備將應(yīng)用于青海省海南換流站7臺(tái)800kV換流變現(xiàn)場(chǎng)組裝中。

4.700kW氣相干燥設(shè)備常見(jiàn)故障分析

煤油氣相干燥設(shè)備具有十分復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)，主要包括真空干燥罐、真空系統(tǒng)、溶劑系統(tǒng)、溶劑蒸汽冷凝系統(tǒng)、 加熱系統(tǒng)、 液壓系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等。如此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組成在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障，下面對(duì)其運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)的故障及排除方法進(jìn)行介紹。

4.1液壓泵不能啟動(dòng)

液壓系統(tǒng)主要包括液壓站、液壓缸、液壓管道等。液壓站設(shè)有電磁溢流閥、液控單向閥、節(jié)流閥、二位五通電磁閥。液壓系統(tǒng)與罐門電源同時(shí)通斷。工藝處理過(guò)程中，罐門電源沒(méi)有送上、液壓泵電機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)跳閘、線路松脫或接觸不良、液壓泵損壞等均可能造成液壓泵不能正常啟動(dòng)。

可以通過(guò)送上罐門電源、合上液壓泵電機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)、維修人員排除故障、更換液壓泵等措施將故障有效解除。

4.2罐門不能啟閉

罐門不能啟閉主要存在以下原因：罐門沒(méi)有松開(kāi)到位 、翻板沒(méi)有上翻到位 、罐門電機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)跳閘、線路松脫或接觸不良、罐門電機(jī)損壞、罐門減速器損壞?？刹扇∫韵麓胧┫收希核砷_(kāi)罐門、將翻板上翻到位、合上罐門電機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)、維修人員排除故障、更換罐門電機(jī)、更換或維修。

4.3不能完成抽空

抽真空涉及系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程，不能完成抽空將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的運(yùn)行，增加設(shè)備干燥的時(shí)間，影響設(shè)備出水率，因此對(duì)系統(tǒng)不能完成抽空的原因進(jìn)行分析很有必要。下面是設(shè)備不能完成抽空的成因分析及應(yīng)對(duì)措施，可能成因：真空機(jī)組電機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)、罐門沒(méi)關(guān)緊、泵油乳化、密封圈損壞、老化或安裝不好。采取措施：合上電機(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)、關(guān)好罐門、更換泵油、更換密封圈或重新安裝。

4.4加熱系統(tǒng)不能加熱

加熱階段的主要任務(wù)是給器身加熱并抽除器身上過(guò)多的水分。若加熱階段系統(tǒng)不能加熱，將影響加熱效率和出水率，因此必須保證加熱階段的順利進(jìn)行。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，加熱階段經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以下幾種故障：加熱器超溫后，系統(tǒng)自動(dòng)切斷加熱、測(cè)溫傳感器（Pt100）失靈、溫控儀沒(méi)有控制電壓輸出、氣壓不足造成溫度控制調(diào)節(jié)閥不能正常工作、線路松脫或接觸不良。針對(duì)每一種故障可以采取如下措施：檢查超溫原因，檢查溫度設(shè)定值是否偏高、測(cè)量Pt100阻值是否合溫度相對(duì)應(yīng)、用代替法判斷溫控儀損壞還是輸出模塊損壞、檢查并恢復(fù)壓縮空氣、維修人員排除故障。

4.5閥門開(kāi)不到位、關(guān)不到位

氣相系統(tǒng)閥門均為氣動(dòng)閥門，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中保證各閥門的正確動(dòng)作是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中若出現(xiàn)閥門開(kāi)不到位或關(guān)不到位的情況，將對(duì)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，特別是加熱階段若罐內(nèi)溫度超過(guò)設(shè)定溫度，罐內(nèi)壓力又比較大的情況下，氣動(dòng)閥門不能正常動(dòng)作甚至可能引起爆炸，因此，找到系統(tǒng)閥門開(kāi)、關(guān)不到位的原因及解決方法至關(guān)重要。

閥門開(kāi)、關(guān)不到位的原因如下：氣壓不足、壓縮空氣管路漏氣、二位五通電磁閥失靈 、閥門卡死、線路松脫或接觸不良。

相應(yīng)解決措施：檢查氣壓是否正常、檢查壓縮空氣是否漏氣 、切除控制信號(hào)后，按下電磁閥的測(cè)試按鈕，判斷電磁線圈問(wèn)題還是閥體問(wèn)題，必要時(shí)更換損壞器件、給閥門直接通氣，看其是否動(dòng)作、維修人員排除故障。

4.6操作過(guò)程中停水、水溫過(guò)高

煤油氣相干燥設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中需要大量的水，冷卻水不正常 ，將會(huì)影響煤油蒸汽的收集效率 ，影響真空泵組的使用壽命，加速真空管路密封器件會(huì)老化 。當(dāng)水溫超過(guò)28 ℃ ， 系統(tǒng)發(fā)出水溫超高報(bào)警 。 當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)水溫超高報(bào)警15 分鐘 ， 正在自動(dòng) （ 或半自動(dòng) ）運(yùn)行的系統(tǒng)自動(dòng)有序停機(jī)。因此，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中保證水量、水壓及控制水溫至關(guān)重要。

因青海地區(qū)冬季嚴(yán)寒，水系統(tǒng)除了會(huì)出現(xiàn)以上情況外，還會(huì)出現(xiàn)水管路被凍住而影響設(shè)備正常運(yùn)行的情況，因此，在冬季保證煤油蒸汽液化系統(tǒng)冷卻水流動(dòng)性非常關(guān)鍵。為了避免冬季系統(tǒng)因被凍住而帶來(lái)的停機(jī)，在冬季系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)要及時(shí)排凈系統(tǒng)內(nèi)的水分，同時(shí)提高水管路周圍環(huán)境溫度，特別是收集罐底部要做好保溫措施以防凍壞管路。

5.總結(jié)

700kW氣相干燥設(shè)備首次在高海拔地區(qū)使用，在750kV電抗器干燥過(guò)程中取得了較好的效果，對(duì)即將開(kāi)展的800kV換流變的組裝提供了技術(shù)支撐，也對(duì)以后青海地區(qū)高電壓等級(jí)變壓器的現(xiàn)場(chǎng)解體檢修具有借鑒意義，為以后同類型設(shè)備在高海拔地區(qū)的應(yīng)用具有重要借鑒意義。對(duì)該設(shè)備的故障分析，為操作過(guò)程中出現(xiàn)的異常問(wèn)題的解決提供了依據(jù)，提高了解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的效率。

參考文獻(xiàn)：

【1】阮勢(shì)偉，煤油氣相真空干燥法原理及工藝改進(jìn)，工藝與技術(shù)。.2013.09.059

【2】羅鎮(zhèn)江，試論變壓器器身干燥中煤油氣相干燥設(shè)備的應(yīng)用，技術(shù)應(yīng)用與研究，2018·09

【3】馮立偉，煤油氣相干燥設(shè)備在變壓器器身干燥中的應(yīng)用，工藝與設(shè)備，2018.01