变压器油的处理及技术探讨
摘要
关键词
滤油;注油;热油循环;取样;油检测;耐压试验
正文
引言:
油浸变压器安装过程中对变压器油的处理操作是一个非常关键的环节,通常包括以下处理环节:(1)变压器油过滤;(2)变压器放油、气体置换;(3)变压器抽真空注油及补油;(4)变压器热油循环;(5)变压器油取样、检测。以上每一个环节的操作都是油样检测结果准确与否的潜在因素。如果操作过程不按规范执行,就无法准确判断变压器的安装质量,严重时会对威胁变压器的安全运行。
1、变压器油的过滤
新安装的变压器在注油前一定要对变压器油进行过滤后才能注入到变压器中。这主要是为了除去油中的水分和杂质,提高变压器油的耐电压强度,保护变压器油里的纸绝缘,当然也可以在一定程度上提高油的物理、化学性能。
新油到场后进行过滤之前要先阅读变压器厂商随机资料,安排好过滤场地,准备好真空过滤机、真空泵、滤油纸、油管、油表、阀门、储油罐、吸湿器等过滤设备。同时过滤场地内应配置好临时电源箱及灭火器材。还要对过滤设备及配电箱、变压器进行可靠接地。
过滤正式开始前还应将储油罐内部清理干净,确保储油罐内部密封清洁,安装好吸湿器并检查吸湿剂的颜色是否正常,油封内的油位是否正常。
新到场的变压器油先用滤油机导入到储油罐,再用高真空滤油机进行过滤。为确保滤油效果,过滤时应一般用倒罐滤油方式进行,即将一个储油罐内的油通过真空滤油机全部过滤到另一个储油罐内,再从后一个储油罐内过滤回原储油罐内。过滤完成后的变压器油要进行取油样试验,判断处理结果是否合格。取样的时候应从滤油机的取样阀门进行取样。
2、变压器放油、气体置换
220kV变压器在运输过程中常采用充氮或充油运输,而110kV及以下的变压器多数采用充油运输。变压器和补充油运到现场以后,为了确保变压器没有漏气需及时对油样进行检测。能够引起变压器油数据不合格的状况包括:(1)变压器油中微水超标;(2)变压器油中乙炔含量偏离;(3)油介损超过标准(>0.7%)。其中前两种状况较为常见可以真空滤油机热循环处理,但是介值超标就很难用常规方发来处理了。为了彻底处理主变压器的油介损偏高,确保设备置于安全运行状态,变压器安装时一般采用更换绝缘油的方式来进行。
变压器运抵现场以后,首先应根据变压器本体阀门、法兰尺寸加工油路连接件或抽真空管路系统连接件。以上条件具备以后可根据当地天气预报,选定一个晴朗的日子作为放油、置换的日期。
对于充油保存的变压器在放油前应将器身、滤油机、油罐、油管进行可靠接地。环境温度在0°C以下时,可采用热油循环的方式加将变压器器身温度加热至高于环境温度15摄氏度以上。变压器放油的时候应使用真空泵从变压器底部注入油罐。放油过程中应尽量减少器身暴露面积。
对于采用充气方式运输的变压器,需采用器身本体注油的方式进行气体置换。注油前,变压器油必须经过滤油处理,油样检验合格后方可注入变压器。注入时应将变压器顶部盖板打开,利用真空滤油机将变压器油从器身下部的阀门注入变压器,将内部气体从变压器的顶部排出。最终油位应高出铁芯上沿10cm以上,将油箱内的气体完全排尽。注油完成后油箱内的变压器油还需静置12小时以上才可进行抽真空和补油。
3、变压器抽真空注油及补油
抽真空的目的是为了让变压器内部的气体从变压器油中分离出来,防止气泡对变压器的危害。
待变压器总体安装完毕后,用一根抗真空透明的塑料管与顶部和底部的阀门连接起来用来观察油位情况,并按下图方式将储油罐、真空滤油机、变压器本体及真空泵用管路连接好,进行器身检查,确保器身及管路密闭正常。正式注油前应尽量将连接变压器油箱与滤油机的油管内的空气清除。启动真空泵执行抽真空工作,直到压力降到0.13Kpa。此时开启变压器阀门,打开滤油机出油侧阀门,打开滤油机进油侧阀门,使储油罐中的油从变压器底部阀门注入变压器,注油速度必须控制在维持真空低于0.13kPa。待油位接近箱盖的位置后,关闭真空泵的阀门,以避免变压器油进入真空泵。此时应继续注油,并观察复合真空压力表,直到压力接近为零,停止注油,打开油枕和油箱间的阀门;关掉油枕的放油阀,从顶部的滤油阀以较低的速度注油,直到油从放气塞(阀)流出。此时立即关闭放气塞(阀),同时放掉胶囊内的气体压力,拆除压力表等,继续注油到适当油位。对升高座和套管进行放气,直到放气口出油。
注油完毕后应继续保持真空状态,110KV变压器不得少于两小时;220KV变压器不得少于4小时。
持续真空状态保持到规定时间以后,关闭抽真空阀门、真空泵,打开气体继电器两端阀门,同时在储油罐补油阀用干燥空气解除变压器真空。解除真空后,通过储油罐的补油阀门向变压器进行补油,注油时排出变压器本体和附件中的气体。油位注到储油罐规定的油位稍微高一些即可。储油罐内的气体排放的时候必须要按照制造厂家的规定进行。
4、变压器热油循环
220KV及以上变压器器真空注油后,必须热油循环;220kv以下变压器是否热油循环考虑下列情况:
带油一起运输的变压器不必进行热油循环的条件: 1)绝缘油的电气强度和微水量必须合格; 2)绝缘电阻和吸收比必须符合规定; 3)介质损失角必须符合规定。
采用充氮方式运输的变压器不需进行热油循环干燥的条件: 1)器身内氮气压力在出厂到安装这段期间,均保持正压; 2)油箱中残余油的电气强度在330kv及以下时需≦30kv,在500kv时需≦40kv,其中微水量必须≧30ppm; 3)新注入合格的绝缘油后,绝缘油的电气强度和微水量需合格,绝缘电阻和吸收比需符合规定,介质损失角需符合相关规定。
热油循环时, 连接储油罐、滤油机、变压器油管路,连接变压器、真空泵和抽真空管路。变压器注油应从器身顶部阀门注入。真空滤油机出口油温不应低于50℃;变压器出口油温宜保持在70±5℃,最高不应高于85℃,以免绝缘油老化。油循环完成后恢复所有盖板,释放残留空气,确认所有的阀门都在运行位置。
5、变压器油取样、检测
热油循环结束以后需要对变压器油进行取样化验,以确定变压器油是否合格,能否投入运行。
变压器油样采取人员需要进行专业训练,采取的时候应选择干燥晴朗的天气进行。采取前应准备相应数量的磨口塞玻璃烧瓶,烧瓶应用蒸馏水清洗后烘干。玻璃烧瓶应贴上相应标签标明取样时间、取样人、取样设备、设备温度、天气温度、电压等级取样部位等。
变压器油样应从变压器下部阀门取样,取样前应用破布将取样口擦拭干净,在放油冲洗,待出油口干净以后再用油将烧瓶冲洗两次。以上准备工作完成以后就可进行最终取样,取样结束以后盖好瓶塞。
变压器油样要有具备资格的检验机构进行检验并出具检验报告。依据据《电气装置安装工程设备交接试验标准》GB50150-2016的规范要求,变压器绝缘油的检验内容包括外观、水溶性酸PH值、酸值、闪点、水分、外界张力、介值损耗因素、击穿电压。
6、减少变压器油受到影响的措施
(1)加大日常观察力度。工作人员在日常工作中,应对油位、透明度及颜色等在油中的实际体现进行细心观察。优质的油呈现出黄色和淡黄色,一旦油开始劣化,其颜色将向黑和暗红方向发展;油的良好透明度说明其应用中未受到氧化和杂质的污染;而在观察油位过程中,一旦油位产生较大变化,易产生渗出或大量吸收空气中水分的现象。通过观察可对变压器油的实际状况进行了解,也就能充分了解变压器的使用性能。
(2)取样试验。取样试验包含正常和特殊两种情况,在监督变压器油使用过程中的性质具有重要作用,对维护设备的稳定运行也具有关键影响作用。定期展开正常试验至关重要,工作人员可对油的各项指标进行清晰记录,并同历年油的状况进行对比;而定量是开展特殊试验的重要措施,能对设备展开充分的安全检查。
(3)采取防劣措施。油务监督工作中抗氧化剂的定期检查和及时补充非常关键,当抗氧化剂为0.3~0.5%时可起到良好的抗氧化作用,若小于0.15%则不会起到有效的抗氧化作用。工作人员需定期检查,及时补充使其达到抗氧化作用范围,从而提高油的质量,延长设备运行寿命。
(4)提升化验技术人员的专业素质。变压器油化实验室技术员的工作内容是对变压器油化进行检测。下一步是对试验中得到的物质进行一些相关的物理化学分析,然后利用得到的物理化学数据分析电流互感器的位置。因此,对变压器进行相应的维护工作就有了具体明确的方法,从而降低故障概率,增加变压器使用时间,帮助生产者获得最大经济效益,所以变压器油化试验技术人员必须具备足够的变压器油化试验经验,同时必须对变压器油化试验的整个试验过程有详细的了解和掌握。变压器油化试验技术人员除要充分了解具体试验过程并熟练操作外,还需对变压器油化试验得到的相关数据进行整理和分析。这就要求变压器油化检测技术人员要达到标准,对变压器油化中所含物质具有相关的理论知识。只有当变压器油化中检测的物质超过标准,变压器才能更好地工作。这些都是变压器油化试验技术人员培训中应涉及的关键内容,要求试验要分步骤进行,以保证变压器油化试验的质量。总的来讲,要根据实际状况对变压器油化检测技术人员的整体素质进行有效提升,根据检验技术人员的自身状况进行理论性知识和实际操作培训,帮助检验人员更好的掌握相关科学知识,有效提高自身工作效率及水平,对一个企业的发展来讲,高素质的人才是根本性保证,所以相关的油化实验室一定要根据实际状况对工作人员进行有效培训,提升其素质。
7、结束语
变压器油的处理过程在变压器安装工程中是一项非常重要的工序。变压器油处理的准确与否是判断变压器是否符合运行要求的基础。在施工工程中应尽可能减少人为因素、天气因素、设备因素、操作技术对检验结果的影响,确保变压器安装和运行的质量。
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