真空濾油機(jī)在特高壓南陽(yáng)開(kāi)關(guān)站高抗絕緣油處理中的改進(jìn)

劉華,張斌,張強(qiáng),張新旺,韓鳴明

(河南送變電建設(shè)公司,鄭州市,450051)

0 引言

對(duì)于特高壓變壓器和高抗等大型油浸設(shè)備,其油量增大很多。以1 000 kV南陽(yáng)開(kāi)關(guān)站為例,單臺(tái)高抗的絕緣油量達(dá)到 100 t,7臺(tái)高抗(含 1臺(tái)備用)的絕緣油量達(dá)到 700 t,在安裝過(guò)程中其油務(wù)處理的工作量相當(dāng)大。另一方面,根據(jù)文獻(xiàn)[1-2],1 000 kV絕緣油在耐壓值、含水量、顆粒度含量等指標(biāo)方面比500 kV要求更高,特別是顆粒度含量 1 000 kV絕緣油要求 100 m L油中 5～100μm顆粒不超過(guò) 1 000個(gè),并且沒(méi)有超過(guò) 100μm的顆粒。

絕緣油處理是特高壓高抗安裝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為了保證南陽(yáng)開(kāi)關(guān)站高抗安裝的進(jìn)度,河南送變電建設(shè)公司投入大量資金購(gòu)置2臺(tái)ABB大型濾油機(jī)保證濾油的效率和質(zhì)量,但在濾油過(guò)程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)濾油機(jī)的分離器和冷凝器中的絕緣油量達(dá)到極限油位時(shí)必須停機(jī)破除真空后才能加以清除,隨后才能再次投入使用,使濾油工作無(wú)法連續(xù)開(kāi)展,在一定程度上影響了絕緣油處理的效率[3-6]。

本文針對(duì)上述問(wèn)題,在深入研究濾油機(jī)原理和查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上[7-10],提出了相應(yīng)的解決辦法,通過(guò)1 000 kV南陽(yáng)開(kāi)關(guān)站高抗濾油的工程實(shí)踐,證明了本文提出的濾油機(jī)改進(jìn)方法是可行的。

1 ABB濾油機(jī)的設(shè)計(jì)缺陷和改進(jìn)

1.1 ABB濾油機(jī)的設(shè)計(jì)缺陷

在1 000 kV南陽(yáng)開(kāi)關(guān)站高抗安裝絕緣油濾油過(guò)程中,使用的ABB濾油機(jī)型號(hào)為VH100RS,其工作原理如圖 1所示,存在如下設(shè)計(jì)缺陷。

(1)油位越限自動(dòng)停機(jī)裝置設(shè)計(jì)不合理。2008年3月河南送變電建設(shè)公司購(gòu)買了 1臺(tái)1萬(wàn) L/h的ABB濾油機(jī),其設(shè)置了油位越限自動(dòng)告警停機(jī)裝置,當(dāng)分離器中的油位越限時(shí)(濾油機(jī)工作約 3 h)告警裝置動(dòng)作,濾油機(jī)停機(jī),對(duì)油進(jìn)行清理后才能再次投入使用,不滿足現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)濾油的要求。

(2)分離器和冷凝器設(shè)計(jì)不合理。2008年 8月河南送變電建設(shè)公司又購(gòu)買了1臺(tái)1萬(wàn)L/h的ABB濾油機(jī),為了保證濾油機(jī)能連續(xù)工作,ABB廠家去掉了油位越限自動(dòng)停機(jī)裝置,但分離器和冷凝器的油位越限情況只能通過(guò)人工觀察,然后決定何時(shí)停機(jī)清理,有可能出現(xiàn)人為因素導(dǎo)致油溢出損壞真空泵的情況。

圖1 真空濾油機(jī)原理圖Fig.1 Schematic diagram of vaccum oil filter

1.2 ABB濾油機(jī)的改進(jìn)

針對(duì)ABB濾油機(jī)存在的問(wèn)題,在南陽(yáng)開(kāi)關(guān)站高抗安裝絕緣油處理中進(jìn)行反復(fù)研究和論證,對(duì)濾油機(jī)進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn),使其能連續(xù)工作并且盡可能減少人為因素導(dǎo)致油溢出損壞真空泵,有力地保證了高抗的安裝進(jìn)度。其具體改進(jìn)如圖 2所示。

圖2 改進(jìn)后的真空濾油機(jī)原理圖Fig.2 Schematic diagram of improved vaccum oil filter

從圖 2中可以看出,改進(jìn)思路主要是在分離器和冷凝器下方加裝了泄油器 1和泄油器 2,并安裝放油閥 3和放油閥 4。經(jīng)過(guò)上述改進(jìn)后濾油機(jī)就可保持連續(xù)工作狀態(tài),并且具有更高的可靠性,其具體原理為:濾油機(jī)正常工作時(shí)打開(kāi)放油閥 1和放油閥 2,關(guān)閉放油閥 3和放油閥4;濾油機(jī)工作一段時(shí)間后,分離器、冷凝器、泄油器 1和泄油器 2處于同等真空狀態(tài),此時(shí)關(guān)閉放油閥 1和放油閥2;當(dāng)濾油機(jī)工作一定時(shí)間,分離器和冷凝器油位過(guò)高時(shí)打開(kāi)放油閥 1和放油閥 2,由于分離器、冷凝器、泄油器 1和泄油器 2處于同等真空狀態(tài),所以油就從高處流入泄油器 1和泄油器 2;放完油后,關(guān)閉放油閥 1和放油閥 2,當(dāng)泄油器 1和泄油器 2中油滿時(shí)可通過(guò)放油閥 3和放油閥4排出。

1.3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)

經(jīng)過(guò)反復(fù)設(shè)計(jì)和計(jì)算,加工了泄油器 1和泄油器2,并和濾油機(jī)進(jìn)行了對(duì)接,如圖 3所示,其主要參數(shù)如表1。

圖3 泄油器現(xiàn)場(chǎng)圖片F(xiàn)ig.3 Site photo of drainage equipment

表1 設(shè)備配置和參數(shù)Tab.1 Equipments configured and corresponding parameters

2 實(shí)際應(yīng)用

在1 000 kV南陽(yáng)開(kāi)關(guān)站高抗安裝絕緣油濾油中,對(duì)ABB濾油機(jī)進(jìn)行了改進(jìn),并投入到 7臺(tái)高抗的濾油中,對(duì) 1罐 25 t的絕緣油,經(jīng)過(guò)改進(jìn)后大大提高了濾油效率,節(jié)省了濾油時(shí)間 6 h;另一方面,在排除分離器和冷凝器中的過(guò)量絕緣油時(shí),由于不用停機(jī)破除脫氣室中的真空,避免了潮氣進(jìn)入濾油機(jī)中,提高了絕緣油的質(zhì)量。

3 結(jié)論

針對(duì)ABB濾油機(jī)設(shè)計(jì)中存在的缺陷,提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法,并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn):

(1)不需要停機(jī)破除真空就可以清除分離器和冷凝器中的絕緣油,保證了濾油機(jī)工作的連續(xù)性,避免了空氣中的潮氣進(jìn)入濾油機(jī),操作簡(jiǎn)便,工作效率高,保證了濾油質(zhì)量。

(2)投資少,加裝設(shè)備簡(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)易于實(shí)現(xiàn)。

實(shí)踐證明本文提出的真空濾油機(jī)改進(jìn)方法是可行的。

[1]國(guó)家電網(wǎng)公司.1 000 kV晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)特高壓交流試驗(yàn)示范工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:國(guó)家電網(wǎng)公司,2008.

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