全膜电力电容器真空注油和浸渍工艺装置改进

2014-05-03贺学志陈华锋段成君

设备管理与维修 2014年5期

张伟贺学志陈华锋段成君

（1.合肥通用机械研究院合肥 2.合肥通用特种材料设备有限公司合肥）

全膜电力电容器（以下简称电容器）制造过程中需对电容器进行真空以及表面处理，真空处理目的是尽可能地排除产品内水分和气体，使浸渍剂充分渗透到产品内的所有空隙，以达到良好的绝缘效果。它包括介质的真空干燥、脱气、浸渍剂的净化处理及在真空状态下的注油、浸渍等，其中真空状态下的注油、浸渍过程决定于工艺装置的选定。

1.浸泡式注油的缺点

图1 浸泡式注油

电容器经过真空干燥、脱气过程后，最大限度地将电容器固体介质表面及其空隙中吸附的水分和气排除，当真空罐内真空度稳定在某一值并达到动态平衡后，转入注油和浸渍。但目前不少电容器生产厂还在沿用原有的“浸泡式注油”（图1），即在真空罐内放置一个大的储槽，将电容器码放在储槽内，在进行注油时将绝缘介质油放入储槽，让电容器在充满绝缘介质油的储槽内实现注油和浸渍。该工艺虽然设备简单，每罐次可装载的电容器台数多，但每次注油需要的绝缘介质油多，导致油处理的工作量大大增加；出罐整配时绝缘介质油又容易发生泼洒，造成严重的环境污染，尤其是电容器外表面以及承载设备内壁的脏污容易随绝缘介质油进入电容器内，降低电容器膜在高电压下的耐压值，严重影响电容器的内在质量和使用寿命。

2.改进

随着国内电工行业的发展和国外先进技术的引进，以及电容器在使用中的模块化使得电容器产品在规格上的系列化，对国内大多数电容器生产厂家的真空注油及浸渍工艺装置进行了改进，改进后的工艺装置主要分为油杯式和油槽式。

（1）油杯式

油杯式注油主要用于同宽度电容器卧式注油，是指在每台卧式放置的电容器上安放注油杯，然后所有注油杯通过注油软管、钢管与罐外的升降罐连接（图2）。注油杯的安放形式有螺纹式和卡扣式，通过油杯下部的密封圈与电容器外壳表面实现密封。

图2 油杯式注油

当电容器处理至满足注油的阶段，在真空条件下进行电容器的注油，通过输送泵将合格的绝缘介质油输送到升降罐中，然后通过调整升降罐的高度，在同等压力作用下，利用连通器的原理将电容器油注到产品中，从而实现真空条件下的注油。该系统设计了电动升降装置，具备注油、回油、溢油、抽真空及液位显示功能，保证了在注油过程中不外溢又随时可补油，注油油位高度可平稳地控制在预先设定的高度，注油平稳、均匀，实现了注油过程的自动化。此注油过程能对注油量进行控制，最大程度地实现少量的回油。注油结束后电容器在真空环境下通过升降罐内绝缘介质油的静压力完成浸渍过程。具有全自动及半自动（手动）功能，以满足特殊工艺的需要。其独特的干燥和注油结构使产品实现群抽单注，最大限度地解决产品脱气和注油外溢的矛盾，同时杜绝了真空罐内及电容器外壳杂质进入电容器内部。

（2）油槽式

油槽式注油是由ABB公司最先引入国内，也是用于同宽度电容器的卧式真空注油，是指在每台电容器按设定的间距卧式放置托架上（注油口必须在同一直线上），然后在电容器注油口上压入密封垫，再将注油槽安放在电容器上，同时把注油槽上的注油接头压入电容器上的注油口。考虑到真空干燥罐一批次的装载能力，将原有工艺改进为双层装载，上层采用注油槽，下层采用集油管，同一托架上层的注油槽和下层的集油管间采用可拆式金属软管连接；注油槽和集油管上的注油接头的特殊设计兼顾了电容器注油以及注油和浸渍过程中电容器内部的继续排气。

该种注油工艺装置可根据需要设计为手动注油和自动注油两种方式。

①手动方式是直接通过观察设置在真空罐上角对应油槽附近的视察窗观察油槽内油位高低来控制罐顶上对应的手动注油分阀来实现注油过程，在注油结束后将油槽补满，然后在罐内进行真空浸渍，其结构见图3。

图3 手动油槽式注油

②自动方式是在油槽内设置一个液位开关，通过液位开关发出的上下液位信号以及程序设计触发其对应注油分阀的启闭，为了防止自动注油时绝缘介质油进入油槽的流速太大，引起介质油大量飞溅，在注油分阀的下部分别设置了一个手动球阀，根据经验将其开度设定后保持常开，保证注油时介质油以合适的流速注入油槽，其结构见图4。该注油方式在目前国内电容器生产企业技改项目被广泛采用，且得到用户好评。

3.结束语

随着国外先进工艺的引进以及对其进一步改进，基本杜绝了由于浸泡式注油带来的绝缘介质油浪费和对环境的污染，以及电容器外表面和承载设备内壁的脏污带来的电容器的内在质量和使用寿命的不良影响，为我国电力行业的大发展提供了相应的保障。