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大型油浸式变压器绝缘油真空环境过滤方案的探讨

发布时间：2011/11/22 阅读次数：11876 字体大小: 【小】【中】【大】

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大型油浸式变压器绝缘油真空环境过滤方案的探讨

韩树国姜士昭谷伟张青

摘要：

施工现场潮湿环境下进行变压器绝缘油过滤时，油内微水含量指标提升往往比较费时耗力，为改善这一情况，本文介绍一种真空环境下进行油品过滤工作的方法及实验成果，工艺原理为：将贮油罐的呼吸器移除并使用堵板将罐体法兰接口封闭，使滤油系统内部与外界空气隔绝，滤油机运转后，系统内部真空度逐渐增大，从而建立起真空油品过滤环境，油内溶解的水分将迅速气化被排空，从而极大提高油品微水含量达标效率。

关键词：

潮湿环境绝缘油微水含量真空过滤系统

引言：

在变压器安装施工中，对技术指标不合格的绝缘油进行现场过滤是一项重要的工作。随着大型油浸式电力变压器电压等级逐步向500kV甚至更高电压发展，变压器绝缘油的技术标准也随之提高。若变压器滤油场所处于潮湿或雨水环境，则绝缘油微水含量指标的达标处理往往会比较缓慢、困难。

针对潮湿环境下变压器油过滤这一施工难点，本文将介绍一种潮湿环境下快速完成变压器绝缘油微水含量达标处理的施工方法。经实践检验，使用此方法油质脱水迅速，效率提升明显，具有良好的经济效益和社会效益。

本文是对常规滤油系统在特殊使用环境下的改良，读者需对常规滤油方法有一定的了解，常规方法本文不再详细阐述。

正文：

进行变压器绝缘油现场滤制工作，常规方法是将储油罐与滤油及其管路机连接良好后，在储油罐呼吸口安装硅胶呼吸器组成滤油系统。而在潮湿多雨的环境场地中，使用常规方法滤油时效果便不理想，主要表现在油品的微水含量指标提升十分缓慢，且容易二次受潮使滤油质量难以控制。针对此情况，我们创新研究了一种改良的适合潮湿环境下进行绝缘油过滤的施工方案，并经实际检验此方法行之有效，简便可靠，介绍如下：

1、机械及工器具准备

1.1油罐。真空滤油系统构成的关键即为变压器储油罐的机械强度，罐体应能承受一个大气负压。变压器油储油罐一般由变压器厂家提供，在变压器油出厂前，需要告知厂家罐体强度要求，确保厂家使用满足机械强度要求的储油罐运输油品。

1.2真空滤油机。使用常规真空滤油机即可。流量不宜超过3小时能将系统总油量循环一遍。

1.3管路。滤油机与储油罐连接的管路将随着系统内真空度逐渐提高而承受的负压逐渐加大，因此也需使用加强型输油管，可考虑使用内嵌钢丝缠绕胶管。

1.4其他附件。油罐呼吸口法兰堵板，用于将油罐呼吸口密封从而形成密闭滤油系统。麦氏真空表，用于测量滤油系统内部压力。

2、滤油系统组建

连接储油罐和滤油机间的油管，油罐下部阀门做油罐出油口，油罐顶部阀门做油罐进油口。油罐与法兰连接使用钢制管箍卡紧，必要时在管口与法兰的缝隙处使用密封胶密封。

将贮油罐呼吸器移除，使用堵板将油罐连接呼吸器的法兰封闭。检查贮油罐人孔门密封严密，确保整个油路系统无与外界大气连通的可能。（见下图）

3、滤油系统启动运行

3.1打开滤油机的进出口阀门，使滤油管路与滤油机联通。

3.2启动真空泵，抽走滤油机内部及滤油管路内的空气。

3.3打开油罐侧的进出口阀门，按照滤油机操作规程启动滤油机开始滤油。

3.4开启滤油机的加热器，控制滤油机加热的油温，使滤油机出口的油温最低50℃，最高不宜超过70℃。

3.5滤油过程中，注意观察真空泵油质，及时更换新的真空泵油，从而保证真空度。

3.6注意观察滤油机真空缸观察窗油位，合理调节滤油机进油排油速度。

3.7注意滤油机进油泵和排油泵的声响，如出现较大噪音并且压力异常，应停机检查滤网是否堵塞并及时清理更换。

3.8滤油过程中应认真检查系统是否有凹瘪、破损现象，检查接口处是否有向内泄漏气泡的现象。发现问题应及时停机处理。

3.9滤油机操作流程见下图：

滤油机操作流程

4、取样化验

变压器油过滤后，取样送检至具有相关资质单位对变压器油进行电气及化学取样化验。

5、贮油罐密封存储

5.1、变压器油化验合格后，关好油罐的进出口阀门，拆除与油罐连接的油管，将油罐的阀门用封板封好，使贮油罐内部油质在真空状态下保存直至注入变压器。

5.2、油管拆除后，在下一罐油过滤前应使用塑料布将管口包好，避免油管内的油受潮或进入杂物污染。

6、应用实例及效益分析

本滤油方案在国投天津北疆发电厂一期工程#2机组主变压器安装项目中应用实践，该工程主变压器结构为三相分体，共三台，为充氮运输，三台变压器总油重135.3t。变压器油使用20t、25t规格油罐运输到现场，共7罐。

变压器油到达现场后，经取样化验微水含量全部超标，最大值达25mg/L，需进行处理。滤油机布置在变压器与油罐之间，滤油机的位置提前铺好塑料布，并覆盖5cm沙层。滤油机用枕木垫好，以便于处理带油的沙土。

第一罐油过滤3天后取样化验，微水降至12mg/L，耐压58kV。又加滤一天，第四天取样化验，微水降至8mg/L，耐压63kV，指标合格。后面6灌油都参照第一罐的过滤时间进行取样化验，指标均合格。

该工作于2009年8月1日开工，2009年8月28日竣工。

而根据经验若采用常规变压器油过滤系统（即储油罐内部与外界大气通过呼吸器连通的模式），在湿度比较大的地区油品脱水效率很低，罐内的变压器油受空气湿度影响较大，过滤20吨油需要7至10天时间。

本方案实现真空环境滤油，显著提高了油品脱水效率，过滤20吨油需要4天时间，相比常规方案的7天提高工效40%以上。按滤油机功率90kW计算，过滤20吨绝缘油可节省电能：24小时×3天×90千瓦=6480千瓦时，节约人工：6工日/天×3天=18工日。

结论：

本滤油方案经过工程实践检验证明，安全性可靠、适用性广，操作简便，经济投入小，具有优异的经济效益和环保效益，是潮湿气候环境下进行变压器绝缘油过滤的优秀施工方案之一。

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