主變壓器套管外表面干燥裝置的研制

楊鈞豪 汪慧敏 張偉忠 何日

摘要：隨著城市的發(fā)展，室內(nèi)變電站的數(shù)量也隨之增多，南方地區(qū)春夏兩季天氣較為潮濕，而室內(nèi)變電站的主變壓器套管的高壓試驗項目（如絕緣電阻測試、介質(zhì)損耗因數(shù)測試）常受到環(huán)境濕度的影響。傳統(tǒng)解決方法是使用電熱吹風對設備套管表面進行除濕，以達到表面干燥的效果，但耗時長及效果不佳。為解決上述問題，本項目通過研制一種主變壓器套管外表面干燥裝置，滿足高壓試驗現(xiàn)場套管表面干燥的要求，縮短干燥套管表面的用時，提高套管表面干燥的效果，給后續(xù)的檢修和按時送電提供更充裕的時間。

關鍵詞：主變壓器套管;外表面;干燥裝置

一、引言

對變電一次設備進行高壓試驗，是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的必要手段。隨著城市的發(fā)展，室內(nèi)變電站的數(shù)量也隨之增多，南方地區(qū)春夏兩季天氣較為潮濕，而室內(nèi)變電站的主變壓器套管的高壓試驗項目（如絕緣電阻測試、介質(zhì)損耗因數(shù)測試）常受到環(huán)境濕度的影響。濕度過大，會使得套管表面的泄漏電流增大，影響介質(zhì)損耗因數(shù)的測試結果。因此，利用方便、快捷、安全的方法，對套管進行外環(huán)境干擾因素的消除，診斷設備狀態(tài)，提高工作效率至關重要。

二、現(xiàn)有套管外表面干燥存在問題及解決思路

測電容型套管介質(zhì)損耗因素和電容量時，若使用高壓屏蔽法，雖然能得出“很好看”的數(shù)據(jù)，但因為高壓屏蔽使得電場畸變，試驗數(shù)據(jù)受影響較大，故此數(shù)據(jù)并非真實數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)解決方法是擦拭干凈后使用電熱吹風對設備套管表面進行除濕，以達到表面干燥的效果。若是一人實施，則存在吹干了套管上部后，在吹干下部時上部由于接觸潮氣時間較長再次凝露，從而除濕效果不佳;若是多人同時使用電吹風干燥，雖然除濕效果稍微提高，但也浪費了人力物力。且干燥過程占用較長時間，基本占到了試驗時間的60%，是導致作業(yè)時間過長的主要原因。

針對現(xiàn)有套管外表面干燥存在的問題，提出研究方向和解決思路：（1）操作簡單直觀;（2）減少人力物力;（3）可知干燥效果;（4）滿足多種套管尺寸;（5）收納方便;（6）符合人機功效;（7）提高效率。

綜上所述，為解決上述問題，本項目通過研制一種主變壓器套管外表面干燥裝置，滿足高壓試驗現(xiàn)場套管表面干燥的要求，縮短干燥套管表面的用時，提高套管表面干燥的效果，給后續(xù)的檢修和按時送電提供更充裕的時間。

三、主變壓器套管外表面干燥裝置的設計方式

1、整體結構

該主變壓器套管外表面干燥裝置產(chǎn)品主要由四部分模塊組成：發(fā)熱出風模塊、干燥模塊、智能監(jiān)視模塊、智能控制模塊。

（1）發(fā)熱出風模塊：由可遠程控制的暖風機組成，用于為干燥套管提供暖熱風，其中暖風機的出風口與通風管道的底部的進風口相連。

（2）干燥模塊：由密不透風的可折疊通風管道組成，用于覆蓋套管的外表面，是暖熱風的輸送通道。頂部是出風口，底部是進風口，進風口尺寸與暖風機出風口匹配，將暖風輸送至套管表面，以帶走套管表面的潮氣。

（3）智能監(jiān)視模塊：主要由智能溫濕度計組成，位于干燥管道的出風口處，用于實時監(jiān)測干燥管道的溫濕度，并實時傳送至智能控制模塊，以判斷當前套管內(nèi)溫濕度是否滿足試驗環(huán)境要求。由于風帶走了套管表面的潮氣，所以出風口的溫濕度值是最大的，當該處的溫濕度滿足試驗要求時，套管表面的溫濕度也會滿足試驗要求。

（4）智能控制模塊：用于實時遠程控制整個干燥裝置。將試驗所需的目標濕度值輸入，智能控制模塊將溫濕度計傳送的數(shù)值與目標值實時比較，當溫濕度計傳送的濕度值高于目標值時，智能控制模塊向暖風機發(fā)送啟動輸送命令，當溫濕度計傳送的濕度值低于或等于目標值時，智能控制模塊向暖風機發(fā)送停止輸送命令，并提示試驗人員套管的濕度值已滿足試驗要求。

2、操作方法

工作前先將通風管道覆蓋在套管外表面，在通風管道出風口裝設智能溫濕度計，然后根據(jù)試驗要求，在智能控制模塊設置目標濕度值，接著啟動智能控制模塊，此時智能控制模塊將實時比對溫濕度計傳送的濕度值與目標值，當溫濕度計傳送的濕度值高于目標值時，智能控制模塊啟動暖風機，當溫濕度計傳送的濕度值低于或等于目標值時，智能控制模塊關閉暖風機，并提示試驗人員套管濕度值已滿足試驗要求。

三、研發(fā)成果

本項目研發(fā)的主變壓器套管外表面干燥裝置，適用于環(huán)境較為潮濕的室內(nèi)變電站的主變壓器套管干燥。根據(jù)成果在現(xiàn)場實施階段，作業(yè)人員的反饋，具有以下優(yōu)點：

（1）干燥管道收納后，占體積較小。

（2）智能溫濕度計、暖風機、智能控制模塊，三者構成溫度控制暖風機啟停的閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)溫濕度自動控制。

（3）傳統(tǒng)除濕的做法是使用熱吹風對套管表面吹熱風，傳統(tǒng)做法存在吹干了此處，另一處又潮了，不能有效地除濕。相對于傳統(tǒng)做法，該裝置能夠?qū)φ坠苷w進行除濕，達到目標溫濕度值后，短時間內(nèi)套管表面不會凝露，可完成相關高壓試驗工作（絕緣電阻、介質(zhì)損耗因數(shù)的測量）。

四、關鍵創(chuàng)新點及應用前景

1、關鍵創(chuàng)新點：

（1）干燥管道與套管尺寸要匹配，內(nèi)徑要比套管尺寸大，長度要比套管尺寸長;

（2）溫濕度計要反映實時的裝置內(nèi)部的溫濕度。;

（3）暖風機要有足夠的功率輸送足量的暖熱風，且暖熱風的溫度要合適;

（4）智能控制模塊符合人機功效，便于操作者使用。

2. 應用前景

本項目成果可用于環(huán)境濕度較高時，室內(nèi)變電站的主變壓器套管的外表面干燥，根據(jù)項目落實效果進行改善，推廣到各種需要快速外表面干燥的電氣設備中并應用，能幫助獲取真實的試驗數(shù)據(jù)，判斷設備運行狀態(tài)，提高試驗的工作效率，保障人身安全，具有廣泛的應用前景。

五、結語

針對室內(nèi)變電站等濕度較大潮氣不易散去的特殊環(huán)境，需通過不同的手段和措施去排除外界因素對試驗結果的干擾，獲取能夠真實反映設備狀態(tài)的試驗數(shù)據(jù)。本項目研發(fā)的主變壓器套管外表面干燥裝置，在不增加人力物力的情況下，降低環(huán)境濕度對試驗數(shù)據(jù)的影響，大大提高了設備運行狀態(tài)的判斷效率，給后續(xù)的檢修和按時送電提供更充裕的時間，保障設備安全運行，確保供電可靠性。

作者簡介：楊鈞豪（1994—），男，廣東佛山人，助理工程師，研究方向：變電檢修及高壓試驗