真空濾油機在特高壓南陽開關站高抗絕緣油處理中的改進

劉華,張斌,張強,張新旺,韓鳴明

(河南送變電建設公司,鄭州市,450051)

0 引言

對于特高壓變壓器和高抗等大型油浸設備,其油量增大很多。以1 000 kV南陽開關站為例,單臺高抗的絕緣油量達到 100 t,7臺高抗(含 1臺備用)的絕緣油量達到 700 t,在安裝過程中其油務處理的工作量相當大。另一方面,根據文獻[1-2],1 000 kV絕緣油在耐壓值、含水量、顆粒度含量等指標方面比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 1 000個,并且沒有超過 100μm的顆粒。

絕緣油處理是特高壓高抗安裝中的關鍵環節,為了保證南陽開關站高抗安裝的進度,河南送變電建設公司投入大量資金購置2臺ABB大型濾油機保證濾油的效率和質量,但在濾油過程中發現,當濾油機的分離器和冷凝器中的絕緣油量達到極限油位時必須停機破除真空后才能加以清除,隨后才能再次投入使用,使濾油工作無法連續開展,在一定程度上影響了絕緣油處理的效率[3-6]。

本文針對上述問題,在深入研究濾油機原理和查閱大量文獻的基礎上[7-10],提出了相應的解決辦法,通過1 000 kV南陽開關站高抗濾油的工程實踐,證明了本文提出的濾油機改進方法是可行的。

1 ABB濾油機的設計缺陷和改進

1.1 ABB濾油機的設計缺陷

在1 000 kV南陽開關站高抗安裝絕緣油濾油過程中,使用的ABB濾油機型號為VH100RS,其工作原理如圖 1所示,存在如下設計缺陷。

(1)油位越限自動停機裝置設計不合理。2008年3月河南送變電建設公司購買了 1臺1萬 L/h的ABB濾油機,其設置了油位越限自動告警停機裝置,當分離器中的油位越限時(濾油機工作約 3 h)告警裝置動作,濾油機停機,對油進行清理后才能再次投入使用,不滿足現場連續濾油的要求。

(2)分離器和冷凝器設計不合理。2008年 8月河南送變電建設公司又購買了1臺1萬L/h的ABB濾油機,為了保證濾油機能連續工作,ABB廠家去掉了油位越限自動停機裝置,但分離器和冷凝器的油位越限情況只能通過人工觀察,然后決定何時停機清理,有可能出現人為因素導致油溢出損壞真空泵的情況。

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

1.2 ABB濾油機的改進

針對ABB濾油機存在的問題,在南陽開關站高抗安裝絕緣油處理中進行反復研究和論證,對濾油機進行了相應的改進,使其能連續工作并且盡可能減少人為因素導致油溢出損壞真空泵,有力地保證了高抗的安裝進度。其具體改進如圖 2所示。

圖2 改進后的真空濾油機原理圖Fig.2 Schematic diagram of improved vaccum oil filter

從圖 2中可以看出,改進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。經過上述改進后濾油機就可保持連續工作狀態,并且具有更高的可靠性,其具體原理為:濾油機正常工作時打開放油閥 1和放油閥 2,關閉放油閥 3和放油閥4;濾油機工作一段時間后,分離器、冷凝器、泄油器 1和泄油器 2處于同等真空狀態,此時關閉放油閥 1和放油閥2;當濾油機工作一定時間,分離器和冷凝器油位過高時打開放油閥 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,所以油就從高處流入泄油器 1和泄油器 2;放完油后,關閉放油閥 1和放油閥 2,當泄油器 1和泄油器 2中油滿時可通過放油閥 3和放油閥4排出。

1.3 現場實現

經過反復設計和計算,加工了泄油器 1和泄油器2,并和濾油機進行了對接,如圖 3所示,其主要參數如表1。

圖3 泄油器現場圖片Fig.3 Site photo of drainage equipment

表1 設備配置和參數Tab.1 Equipments configured and corresponding parameters

2 實際應用

在1 000 kV南陽開關站高抗安裝絕緣油濾油中,對ABB濾油機進行了改進,并投入到 7臺高抗的濾油中,對 1罐 25 t的絕緣油,經過改進后大大提高了濾油效率,節省了濾油時間 6 h;另一方面,在排除分離器和冷凝器中的過量絕緣油時,由于不用停機破除脫氣室中的真空,避免了潮氣進入濾油機中,提高了絕緣油的質量。

3 結論

針對ABB濾油機設計中存在的缺陷,提出了相應的改進方法,并進行了現場設計和實現,具有以下優點和特點:

(1)不需要停機破除真空就可以清除分離器和冷凝器中的絕緣油,保證了濾油機工作的連續性,避免了空氣中的潮氣進入濾油機,操作簡便,工作效率高,保證了濾油質量。

(2)投資少,加裝設備簡單,現場易于實現。

實踐證明本文提出的真空濾油機改進方法是可行的。

[1]國家電網公司.1 000 kV晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程電氣設備交接試驗標準[S].北京:國家電網公司,2008.

[2]張斌,姚莉娜,張軍,等.1 000 kV特高壓高抗安裝技術的探討[J].電力建設,2010,31(10):33-36.

[3]羅世固.絕緣油處理設備的現狀及發展[J].變壓器,1994,31(3): 13-16.

[4]張成興.真空濾油機的設計[J].機械工程師,2002(4):37-39.

[5]涂建山.全真空系統濾油機[J].液壓與氣動,2003(10):52-54.

[6]郭蕾,沈雷,徐善軍.真空濾油機關鍵技術的改進研究[J].電力建設,2009,30(2):95.

[7]曹鳳偉.三級變壓器油真空濾油機技術參數分析[J].過濾與分離,2009,19(3):30-33.

[8]曹宏凱.國產JYJ-22-6000濾油機的改造[J].有色設備,2006(1): 41-42.

[9]吳曉.XL新型濾油機的研制[J].液壓與氣動,2000(3):2-3.

[10]馮罡.透平油真空濾油機泡沫解決方案[J].過濾與分離,2008,18 (1):27-30.