探讨变压器油处理的实用技巧

2012-04-10程素梅范庆伟

山西电力 2012年2期

程素梅，范庆伟

（山西省电力公司送变电工程公司，山西太原 030006）

0 引言

变压器安装是变电站安装工艺中最核心的一个部分，变压器油的状况又是变压器安装中最重要的一项指标。随着电力技术的发展，电压等级越高变压器用油量越大，油的试验项目要求越多，验收标准也越来越高（见表1），在工期紧，工作量大、滤油设备有限的变压器油处理中，极易造成返工。因此，探讨变压器油的处理技术成为一项重要的课题。本文主要给出了普通变压器、直流变压器以及特高压变压器油从开始过滤、注入以及抽真空注入整个阶段的过程控制，以确保变压器用油各项指标的合格性。

表1 变压器、电抗器施加电压前要求达到的主要技术指标

1 变压器油初始过滤阶段

1.1 变压器滤油机和管道材料的选用及清洁

在500 kV及以上的变压器油处理中使用的滤油机参数为：油处理能力为12 000 L/h，过滤器的粗滤芯为0.25 mm，精过滤芯为1 μm，体积为1 869 L，4组加热器功率为180 kW。滤油机联管使用的为钢丝网骨架保温可伸缩性复合管。在使用滤油设备前，先对滤油机、联管整个系统进行30 min以上抽真空除湿处理[1]，再进行30 min以上1 t左右的热油循环过滤处理，取样合格后（含水量、电气强度）才能进行正常过滤处理。

1.2 变压器油过滤时并联油路的设计

按单台变压器（换流变）注入100 t油考虑，需准备8～9个15～20 t油罐，到达现场的油罐一般布置在变压器附近，呈两行均匀排列，油罐的出口均朝向内侧布置在一条直线上，每个油罐的出口处安装控制阀对油的流入、流出进行单体控制，控制阀出口接一个T型三通接口，所有油罐的接口通过油管连接在一起，留一个空油罐作为滤油时油的转换使用。这样实现了油在过滤时，可以按需要进行任意油罐内油的过滤，避免了频繁拆除管道的繁琐。

1.3 变压器油的防潮控制

在南方的天气湿度很大，已滤好油罐中油的含水量搁置一段时间后往往不能满足要求，处理方法为：在单罐油过滤时，油罐上的呼吸器保持通畅，当某个油罐过滤结束，油温降至常温后，可立即将油罐顶部的呼吸器连同顶盖一起用多层塑料布包紧，以防止空气中的水分渗入罐中[2]。

1.4 变压器油颗粒度的控制

一般来讲变压器油颗粒度是最难以控制的，在油样的其他值满足要求，仅颗粒度值不满足要求的前提下，可以在不投入滤油机的加热装置的情况下，进行反复过滤。防止油加热时间过长，造成油的粘度增加，而降低了油的品质。

特高压变压器油对颗粒度的控制，在使用普通滤油机过滤后还使用了精滤器进行再过滤，选用的精滤器参数为：油处理能力为12 m3/h，运行温度为40～75℃[3]，设计压力为0.4 MPa，精滤器的系统分4级过滤，后3级过滤采用绝对过滤精度的滤材进行过滤。

1.5 变压器油取样的控制

变压器油取样也是非常重要的一个环节，往往因为取样的方法不适宜，而造成油样的指标不合格。取油样一般适宜在晴朗天气，上午11∶00至下午14∶00之间进行。先放掉最初的油约1 000 mL进行放油油嘴的清洗，再取油进行取样瓶的清洗。取样时宜搭建简易的塑料棚进行防护，取样的人员2人为宜，周围10 m内不宜有人走动，并禁止进行任何其他作业，以防止周围的扬尘影响颗粒度数值的控制。取样时操作人员不仅要将手部清洗干净，衣袖扎紧，在取样时还宜减缓呼吸。取变压器本体油样可用大瓶、小瓶、针管分别进行取样，大瓶的油样可用于简化分析取样，小瓶可用于颗粒度分析取样，针管可用于含气量、微水、色谱的分析取样[4]。

2 变压器抽真空注油阶段

2.1 变压器油注入时排气阀和真空压力计的设计

a）排气阀。用于排出变压器油注入前管道内的空气。具体做法为：关闭注油阀，打开排气阀，打开滤油机，将油罐中的油缓缓注入连通变压器的油管内，在变压器油快到油管的底部入口时，将进油速度减缓，油面产生的许多气泡夹杂着油沫通过放气阀排出管道外部。调整从滤油机出口到变压器入口之间的油管，确保油管内的空气均被放气阀排出管外。

b）真空压力计。用于监测变压器油注入时是否满足微正压0.013 MPa[5]。关闭排气阀后，打开注油阀，打开真空压力计，调整注油阀开度，以确保真空压力计保持为0.013 MPa。在此条件下，变压器油呈雾状、以较慢的速度喷入变压器本体。呈雾状会使得变压器油中的气体和水分在抽真空时被抽取掉；保持微正压是油以正压的形式喷入，而不是被真空泵吸入变压器本体内。

2.2 真空连通器的设计

以换流变为例说明：真空连通器是在变压器抽真空注油时，真空泵通过真空连通器对换流变本体及各侧套管进行抽真空注油的连通装置，其外部结构如图1所示。

图1 真空连通器外部结构

真空连通器主要由底座、管道、罐体、阀门等部件构成，底部法兰与换流变本体顶部相连接，罐体一侧为单管道与真空泵连接，另一侧含有多条管道分支，分别与阀侧套管、网侧套管的气体继电器的接口处连接。抽真空时真空泵可通过罐体对换流变本体及网侧套管、阀侧套管进行同时多点抽真空[6]，优点如下。

a）真空连通器的高度约为1.5 m左右，连于变压器本体，比网侧套管、阀侧套管的最高充油处均高出500～1 000 mm的高度。真空连通器提高了对变压器抽真空的位置，使得网侧升高座（安装于变压器的顶部，大约高度为1 m）内的变压器油能够在抽真空的状态下完全注满。变压器的阀侧套管虽然倾斜角度较大，但是单独对阀侧套管进行抽真空，可以保证产生的真空度能够将油注至阀侧套管顶部，避免了传统的抽真空方式，在倾斜角度较大的位置易产生夹气、油不能注满的现象。

b）真空连通器可以避免变压器油已经注满而施工人员未及时关闭真空泵，导致变压器油被直接抽入真空泵中，损坏真空泵的现象。也可以避免施工人员为了防止变压器油被抽入真空泵，在注油最后阶段关闭真空泵，只通过滤油机压力将油强行注入，减短了滤油机使用寿命的现象。

c）真空连通器可以防止真空泵故障停机时，真空泵油被吸入变压器本体内的严重后果。

真空泵通过真空连通器使用后，当观察到变压器的网侧套管、阀侧套管的连通透明管有油注入后，应及时将各侧的阀门关闭，保证变压器油的完全注满状态。