探尋降低1000kV變壓器油中顆粒度方法

羅施財(cái)

摘要：本文對(duì)降低1000kV變壓器油中顆粒度施工方法進(jìn)行了全方位的分析，首先簡(jiǎn)要概述了降低變壓器油中顆粒度的重要意義，其次分析常規(guī)濾油施工方法的優(yōu)缺點(diǎn)，接著深入剖析了變壓器濾油中顆粒度的主要影響因素，最后提出了降低變壓器油中顆粒度的解決方案，旨在透徹了解其工作原理的基礎(chǔ)上，解決特高壓濾油的顆粒度問題。希望本文可以在一定程度上為相關(guān)的專業(yè)學(xué)者提供參考與借鑒，如有不足之處，還望批評(píng)指正。

關(guān)鍵詞：變壓器濾油;顆粒度;施工方法

1.降低變壓器油中顆粒度的重要意義

隨著電力變壓器向特高壓大容量方向發(fā)展，對(duì)變壓器油的要求也越來越高。研究表明，固體顆粒雜質(zhì)對(duì)油的電氣性能有顯著影響。對(duì)變壓器而言，為保證超高壓變壓器的安全運(yùn)行，油中固體顆粒對(duì)其絕緣強(qiáng)度的影響特別關(guān)鍵。

混入油中的固體顆粒懸浮在油中并隨油流流動(dòng)，在高壓電場(chǎng)作用下不斷運(yùn)動(dòng)，聚集在場(chǎng)強(qiáng)較高處，容易因極化定向排列成雜質(zhì)“小橋”，形成絕緣的薄弱環(huán)節(jié)，引起局部放電超標(biāo)甚至造成絕緣擊穿。對(duì)于重視安裝質(zhì)量的施工單位來說，首先重視新油（指經(jīng)真空濾油后，注入變壓器油箱前的油）的清潔度，其次重視生產(chǎn)及運(yùn)輸過程中產(chǎn)品清潔度的控制，如果產(chǎn)品清潔度控制不理想，注入油箱中合格的變壓器油會(huì)被污染，造成油中顆粒度超過限值要求。分析雜質(zhì)顆粒的來源、性質(zhì)、數(shù)量、危害，對(duì)制定有效的控制和處理措施很有幫助，從而提高特高壓設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

電氣安裝隊(duì)根據(jù)以往變壓器安裝的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了變壓器安裝過程中主要會(huì)增加變壓器油顆粒度的以下三點(diǎn)重要因素：

一是：在熱油循環(huán)過程中，由于需要更換油罐，在油管法蘭對(duì)接過程中對(duì)接法蘭金屬顆粒會(huì)混入變壓器油，導(dǎo)致油源污染。

二是：在油管法蘭對(duì)接過程中，變壓器油露空，施工場(chǎng)地中的粉塵顆粒會(huì)污染油源。

三是，更換油罐過程中，油罐震動(dòng)導(dǎo)致罐壁金屬顆粒混入變壓器油中，造成油源污染。

由于特高壓變壓器油顆粒度有以下要求：投運(yùn)前（熱油循環(huán)后） 100mL油中大于5um的顆粒數(shù)小于或等于2000個(gè)，運(yùn)行時(shí)（含大修后）100mL油中大于5m的顆粒數(shù)小于或等于3000個(gè)。

尤其在特高壓變壓器安裝過程，降低變壓器油中顆粒度這一關(guān)鍵措施成為特高壓變壓器安裝的重中之重，加上施工工期緊迫，迫切需要探尋一種高質(zhì)量高效率的降低變壓器油中顆粒度的方法，以保障福州1000kV特高壓榕城站特電氣安裝工程順利竣工。

2.分析常規(guī)濾油施工方法的優(yōu)缺點(diǎn)

在進(jìn)行了可行性分析后，小組初步商定解決方式為考慮新型濾油方案，但暫無成型思路，需進(jìn)一步探索。提出用多根輸油管道代替以往單根輸油管道的初步濾油方案：多根輸油管道，單頭連接油罐，另外一頭采用法蘭密封，濾油時(shí)連接法蘭。方案相比以往的濾油方案，減少了一半的法蘭對(duì)接次數(shù)。經(jīng)小組深入討論，作出濾油方案分析：

濾油方案優(yōu)點(diǎn)：減少法蘭對(duì)接次數(shù)，有效減少了金屬顆粒產(chǎn)生。

濾油方案缺點(diǎn)：制作工藝繁瑣，施工過程中操作繁瑣，如果遭遇緊急情況，容易造成誤操作;多根輸油管道，質(zhì)量參差不齊，很難保證濾油的整體質(zhì)量。多根輸油管道，單頭連接在油罐上，另一頭采用法蘭密封，在拆封的時(shí)候，容易被施工場(chǎng)地的粉塵污染。

因此常規(guī)濾油方案無法直接適用于本站施工，但已為小組成員提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并進(jìn)一步開拓了小組成員的思路，為此，全體成員再次開展討論會(huì)議，對(duì)施工方法進(jìn)行改進(jìn)。

3. 分析影響因素并提出降低顆粒度的解決方案

影響變壓器油中顆粒度的主要因素是：

①輸油管道法蘭面對(duì)接次數(shù);

②輸油管道露空時(shí)間;

③施工工序少，操作簡(jiǎn)便;

④隔絕污染源，避免天氣因素影響施工。

經(jīng)過對(duì)末端因素的逐條確認(rèn)，小組共找出了4條要因，根據(jù)所確定的主要因素，并在結(jié)合新型濾油施工方案經(jīng)驗(yàn)，遵循5W1H的原則，通過分析討論，小組制定了相應(yīng)對(duì)策，對(duì)策表如下：

對(duì)策實(shí)施：

1）設(shè)置專用濾油區(qū)，周邊采用硬質(zhì)圍欄將濾油區(qū)與土建施工區(qū)域隔離;在濾油區(qū)內(nèi)鋪滿碎石，防止揚(yáng)塵污染;濾油區(qū)內(nèi)設(shè)置消防駐點(diǎn)，嚴(yán)禁在濾油區(qū)內(nèi)使用明火，嚴(yán)禁在濾油區(qū)內(nèi)吸煙;濾油期間在濾油區(qū)兩側(cè)鋪設(shè)土工布，避免揚(yáng)塵;

2）在專用濾油區(qū)內(nèi)裝設(shè)全封閉濾油系統(tǒng)，采用鋼管輸油，定制法蘭面對(duì)接，通過定制閥門統(tǒng)一控制進(jìn)出油路，做到濾油過程中零露空時(shí)間、零法蘭面對(duì)接;

3）在所有閥門操作把手上做好標(biāo)識(shí)，標(biāo)明進(jìn)出油閥門開合方向，使濾油工序簡(jiǎn)單清楚，避免操作失誤。

效果檢查：

通過以上對(duì)策的實(shí)施，在探尋降低變壓器油中顆粒度方法的過程中持續(xù)改進(jìn)、循環(huán)提高，針對(duì)第一階段環(huán)節(jié)后的效果檢查中發(fā)現(xiàn)的問題，小組又進(jìn)行了一次PDCA小循環(huán)。最終確定了新型的“全封閉系統(tǒng)濾油方案”。具體實(shí)施效果圖如下：

在施工中我們進(jìn)行了跟蹤檢查，經(jīng)過全封閉系統(tǒng)濾油的油源經(jīng)過顆粒度試驗(yàn)，一次合格率達(dá)到100%，且全封閉式濾油系統(tǒng)加工難度相對(duì)較低，成本低廉，制作時(shí)間短，操作簡(jiǎn)便。并且還能夠在保證特高壓變壓器油顆粒度合格的大前提下，大幅度提高濾油效率，縮短工期，經(jīng)拆卸之后仍可再次利用，達(dá)到了預(yù)期的效果。