一种220kV主变压器现场绝缘干燥装置及其工艺

摘要

本发明涉及一种220kV主变压器现场绝缘干燥装置，包括变压器油箱，所述变压器油箱内设有三相绕组，其特征在于：所述变压器油箱顶部设有Φ80联管，所述Φ80联管的两端分别安装一个Φ80三通管，其中Φ80三通管的另两路分别连接有一通向主变本体绕组上的喷淋导油铁管及一用以对变压器器身大气压下喷淋加热的加热机，所述的加热机的进油侧与变压器油箱下部联通。本发明结构简单，操作便捷，工艺简单，干燥效果好，对解决变压器高、低压绕组介损、绝缘电阻性能指标不合格的技术难题非常有效，能有效满足现场作业需求，保障设备正常运行。

说明书

技术领域

本发明涉及一种220KV主变压器现场绝缘干燥装置及其工艺，应用于220kV主变压器现场绝缘干燥。

背景技术

为消除变压器存在的绝缘缺陷使其具备设计额定性能指标功能，确保有效地提高变压器整体油纸绝缘系统的绝缘水平，需要进行真空热油喷淋干燥处理；而现有处理装置及其工艺工作效果不佳，无法有效满足220kV主变压器的绝缘干燥要求。因此，针对上述问题是本发明研究的对象。

发明内容

本发明提供的是一种220KV主变压器现场绝缘干燥装置及其工艺，有助于解决现有220kV主变压器的绝缘干燥效果无法满足现场绝缘干燥需求等问题。

本发明的特征在于：一种220kV主变压器现场绝缘干燥装置，包括变压器油箱，所述变压器油箱内设有三相绕组，其特征在于：所述变压器油箱顶部设有Φ80联管，所述Φ80联管的两端分别安装一个Φ80三通管，其中Φ80三通管的另两路分别连接有一通向主变本体绕组上的喷淋导油铁管及一用以对变压器器身大气压下喷淋加热的加热机，所述的加热机的进油侧与变压器油箱下部联通。

其中之一的喷淋导油铁管经C相高压套管安装法兰孔布设于油箱内部高压引线侧主变高、低压绕组上压板上方，另一喷淋导油铁管经中性点套管安装法兰孔布设于油箱内部低压引线侧主变高、低压绕组上压板上方，且两根喷淋导油铁管为与三相绕组横向长度等长的Φ50喷淋导油铁管。

所述加热机包括用以输油的齿轮油泵及用以加热的加热管。

所述变压器油箱顶部还连接有一真空机组及与真空机组连接的干燥空气发生器。

所述加热机进油侧与变压器油箱下部之间还设有水银温度计测量管孔。

所述变压器油箱上部旁侧设有数字显示真空计。

所述Φ80三通管与另两路连接的管路上还设有DN80真空蝶阀。

所述加热机分别和Φ80三通管与变压器油箱底部之间采用Φ80波纹输油钢管。

所述变压器油箱底部还设有电加热板。

本发明的另一技术特征在于：一种干燥工艺，其特征在于：按如下步骤进行：

1）第一抽高真空脱水阶段

此阶段为高真空阶段，真空度小于133Pa以下，真空度越低干燥效果越好，此阶段抽高真空持续时间为8h；

2）预热阶段

①　用氮气经干燥空气发生器破真空，时间控制在2h，往变压器本体注入2－3t干燥用变压器油，注入的油量应保证达到铁心下夹件高度，以刚好淹没铁心底部为宜，当器身内处于大气压状态时，两套喷淋循环系统进行油循环喷淋加热及油箱底部加热板加热，使绕组与铁心的温度能均匀地较快上升，利用热容较大的水蒸汽的对流传热，水分充分溢出；

②　当油箱出口油温与各测温点温度一致，温度逐渐升至60-70℃；

③　此阶段时间控制在10h，要求初始喷淋油的升温速度不宜过快，须逐渐提高油温；

3）第二抽高真空脱水阶段

此阶段为高真空阶段，真空度小于133Pa以下，真空度越低干燥效果越好，此阶段抽高真空持续时间为8h；

4）加热阶段

①　用氮气经干燥空气发生器破真空，时间控制在2h；

②　当油箱出口油温与各测温点温度一致，温度逐渐升至90-95℃；

此阶段时间控制在10h，要求喷淋油的升温速度不宜过快，须逐渐提高油温；     5）第三抽高真空脱水阶段

此阶段为高真空阶段，真空度小于133Pa以下，真空度越低干燥效果越好，此阶段抽高真空持续时间为8h；

如此进行循环在大气压下加热和抽高真空，直至在大气压下测量备用主变压器高、低压绕组，铁心、夹件对地绝缘电阻值与出厂、历史值比对相近并保持稳定1－2天；

6）干燥过程监测及判断

①　干燥期间每1h记录油箱进出口油温和真空度。每次换油记录真空泵出水量；

②　在大气压状态下每2h用250或500MΩ仪表测量测量高、低线圈，铁心及夹件对地绝缘电阻值；

进行绝缘油含水量试验，进行备用主变高、低压绕组，铁心、夹件对地绝缘电阻值测量，当绝缘电阻绝对值和吸收比换算到20℃与变压器安装交接验收技术标准值相近，方可认为喷淋干燥工作结束，否则继续干燥喷淋处理。

本发明的优点：本发明结构简单，操作便捷，工艺简单，干燥效果好，能有效满足现场作业需求，保障设备达到设计性能指标正常运行。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

参考图1，本发明涉及一种220kV主变压器现场绝缘干燥装置，包括变压器油箱1，所述变压器油箱内设有三相绕组2，所述变压器油箱顶部设有Φ80联管3，所述Φ80联管的两端分别安装一个Φ80三通管，其中Φ80三通管的另两路分别连接有一通向主变本体绕组上的喷淋导油铁管4及一用以对变压器器身大气压下喷淋加热的加热机5，所述的加热机的进油侧与变压器油箱下部联通。

其中之一的喷淋导油铁管经C相高压套管安装法兰孔布设于油箱内部高压引线侧主变高、低压绕组上压板上方，另一喷淋导油铁管经中性点套管安装法兰孔布设于油箱内部低压引线侧主变高、低压绕组上压板上方，且两根喷淋导油铁管为与三相绕组横向长度等长的Φ50喷淋导油铁管。

上述加热机5包括用以输油的齿轮油泵5-1及用以加热的加热管5-2。

上述变压器油箱顶部还连接有一真空机组8及与真空机组连接的干燥空气发生器9。

上述加热机进油侧与变压器油箱下部之间还设有水银温度计测量管孔10。

上述变压器油箱上部旁侧设有数字显示真空计11。

上述Φ80三通管与另两路连接的管路上还设有DN80真空蝶阀12。

上述加热机分别和Φ80三通管与变压器油箱底部之间采用Φ80波纹输油钢管13。

上述变压器油箱底部还设有电加热板14。

本发明的干燥工艺，按如下步骤进行：

1）第一抽高真空脱水阶段

此阶段为高真空阶段，真空度小于133Pa以下，真空度越低干燥效果越好，此阶段抽高真空持续时间为8h；

2）预热阶段

①　用氮气经干燥空气发生器破真空，时间控制在2h，往变压器本体注入2－3t干燥用变压器油，注入的油量应保证达到铁心下夹件高度，以刚好淹没铁心底部为宜，当器身内处于大气压状态时，两套喷淋循环系统进行油循环喷淋加热及油箱底部加热板加热，使绕组与铁心的温度能均匀地较快上升，利用热容较大的水蒸汽的对流传热，水分充分溢出；

②　当油箱出口油温与各测温点温度一致，温度逐渐升至60-70℃；

③　此阶段时间控制在10h，要求初始喷淋油的升温速度不宜过快，须逐渐提高油温；

3）第二抽高真空脱水阶段

此阶段为高真空阶段，真空度小于133Pa以下，真空度越低干燥效果越好，此阶段抽高真空持续时间为8h；

4）加热阶段

①　用氮气经干燥空气发生器破真空，时间控制在2h；

②　当油箱出口油温与各测温点温度一致，温度逐渐升至90-95℃；

此阶段时间控制在10h，要求喷淋油的升温速度不宜过快，须逐渐提高油温；     5）第三抽高真空脱水阶段

此阶段为高真空阶段，真空度小于133Pa以下，真空度越低干燥效果越好，此阶段抽高真空持续时间为8h；

如此进行循环在大气压下加热和抽高真空，直至在大气压下测量备用主变压器高、低压绕组，铁心、夹件对地绝缘电阻值与出厂、历史值比对相近并保持稳定1－2天；

6）干燥过程监测及判断

①　干燥期间每1h记录油箱进出口油温和真空度。每次换油记录真空泵出水量；

②　在大气压状态下每2h用250或500MΩ仪表测量测量高、低线圈，铁心及夹件对地绝缘电阻值；

进行绝缘油含水量试验，进行备用主变高、低压绕组，铁心、夹件对地绝缘电阻值测量，当绝缘电阻绝对值和吸收比换算到20℃与变压器安装交接验收技术标准值相近，方可认为喷淋干燥工作结束，否则继续干燥喷淋处理。

具体实施过程：

变压器现场真空热油喷淋干燥以变压器的油箱作为干燥器身用的干燥罐，在油箱内部分别从C相高压套管、中性点套管安装法兰孔往主变本体高、低压绕组安装两根与三相绕组横向长度等长的Φ50喷淋导油铁管，喷淋导油铁管上钻有两排N个Φ4mm小孔，喷淋方向对准三相绕组上压板及绕组表面。主变本体箱顶Φ80联管两端分别安装一个Φ80三通管，一路通喷淋导油铁管，一路通加热机，如图1所示。

在变压器箱体底部对角DN150、DN80真空蝶阀处安装两套含有高扬程的输油齿轮泵和加热管、带有温度显示和控制投切加热管的加热机，以保证大气压下通过喷淋管的油流量不小于100m³/h。

连接好喷淋导油铁管、电加热机、真空机组、干燥空气发生器及进出油管路，同时在箱体内注入的油量应保证达到铁心下夹件高度，以刚好淹没铁心底部为宜，注入的油应为干燥变压器工艺油。

两套热油循环系统每套系统接通输油齿轮泵电源后把油从主变压器底部抽出并加压，通过电加热器加热到一定温度，分两路进入主变本体箱顶Φ80联管和喷淋导油铁管，分别喷向铁心、夹件和绕组内部、表面，使铁心表面、绕组内、外部被加热、干燥。

通过备用主变铁心、夹件引出线套管，中性点套管安装法兰盖板钻孔安装绝缘小套管引出高、低压绕组、铁心、夹件测量绝缘电阻连接线，接地线取用自厂房接地网。

破真空专用干燥空气机，应选择能将空气加热至50℃左右，露点能保证在≤-55℃，额定输气量≥6m³/min。

绝缘油真空循环处理系统应使用精度为 10μm 的滤芯，可有效过滤工艺油中的杂质。

各设备安装前，应对设备进行必要的检修，各测量表计应重新校验合格，各连接的管路应确保耐热且密封良好，尽量减少接头，接头处使用耐热胶垫密封，防止漏气；油箱整体应密封良好。

在油箱底部使用电加热板协助加热时，为防止局部过热，应在电加热板与油箱底部之间放置薄钢板，油箱的底部温度不能超过100℃，以防止铁心垫角的绝缘纸板老化。

加热机必须具有温度过热保护装置，当油加热时，如遇油泵意外停机或油温过热时，必须能及时断开加热管，防止火灾。

为了能够控制调节加热机出口油温，电加热机应具备分组自动控制加热功能。

在变压器油箱设置观察孔，以便及时了解喷淋情况。

真空热油喷淋干燥关键控制技术指标：

高真空阶段内部残压为：＜133Pa。

各部位加热温度控制指标：

高压线圈部分温度：85-90℃。

铁心部分温度：80-85℃。

加热机出口油温度：90-95℃。

上述装置下的干燥工艺，按如下步骤进行：

1）第一抽高真空脱水阶段

此阶段为高真空阶段，真空度小于133Pa以下，真空度越低干燥效果越好，此阶段抽高真空持续时间为8h；

2）预热阶段

①　用氮气经干燥空气发生器破真空，时间控制在2h，往变压器本体注入2－3t干燥用变压器油，注入的油量应保证达到铁心下夹件高度，以刚好淹没铁心底部为宜，当器身内处于大气压状态时，两套喷淋循环系统进行油循环喷淋加热及油箱底部加热板加热，使绕组与铁心的温度能均匀地较快上升，利用热容较大的水蒸汽的对流传热，水分充分溢出；

②　当油箱出口油温与各测温点温度一致，温度逐渐升至60-70℃；

③　此阶段时间控制在10h，要求初始喷淋油的升温速度不宜过快，须逐渐提高油温；

3）第二抽高真空脱水阶段

此阶段为高真空阶段，真空度小于133Pa以下，真空度越低干燥效果越好，此阶段抽高真空持续时间为8h；

4）加热阶段

①　用氮气经干燥空气发生器破真空，时间控制在2h；

②　当油箱出口油温与各测温点温度一致，温度逐渐升至90-95℃；

此阶段时间控制在10h，要求喷淋油的升温速度不宜过快，须逐渐提高油温；     5）第三抽高真空脱水阶段

此阶段为高真空阶段，真空度小于133Pa以下，真空度越低干燥效果越好，此阶段抽高真空持续时间为8h；

如此进行循环在大气压下加热和抽高真空，直至在大气压下测量备用主变压器高、低压绕组，铁心、夹件对地绝缘电阻值与出厂、历史值比对相近并保持稳定1－2天；

6）干燥过程监测及判断

①　干燥期间每1h记录油箱进出口油温和真空度。每次换油记录真空泵出水量；

②　在大气压状态下每2h用250或500MΩ仪表测量测量高、低线圈，铁心及夹件对地绝缘电阻值；

③　进行绝缘油含水量试验，进行备用主变高、低压绕组，铁心、夹件对地绝缘电阻值测量，当绝缘电阻绝对值和吸收比换算到20℃与变压器安装交接验收技术标准值相近，方可认为喷淋干燥工作结束，否则继续干燥喷淋处理。

在上述工艺后还可进行变压器干燥合格后的处理 ，其包括：拆除喷淋系统、真空系统管路，排除箱体内变压器油，拆除喷淋导油管、测量绝缘电阻连接线；进行吊罩检查，对变压器器身整理、压紧、检查，进行电气检查试验；更换所有密封件和阀门；盖罩，安装升高座，高低压、中性点套管，压力释放阀、分接开关等附件；在规定时限内完成上述工作后，对油箱进行抽真空检漏，正常后将真空度提高至133-50Pa间，维持12h，方可进行真空注油；以5-6t/h速度注油，油面距箱顶盖200mm 处停止注油，并继续抽真空4h； 停止抽真空，破真空，安装储油柜，从上部对油箱和油枕进行补油；补油结束后，排除各高点残存气体，静放48h，并且每24h排除一次变压器内的残存气体；备用主变整体局放、绕组变形试验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。