海洋平臺變壓器放電故障分析及整改措施

馬英新，劉清峰

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452 )

海洋平臺變壓器放電故障分析及整改措施

馬英新，劉清峰

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452 )

將除濕、除鹽霧空氣凈化裝置應用于海洋平臺變壓器間，達到了對變壓器間進行防濕熱、防鹽霧和防霉菌的三防整改要求，有效提升變壓器的運行環境，解決了變壓器由于潮濕、鹽霧引起的局部放電等問題，減少設備運行安全隱患和維護成本，提高設備使用壽命。

除濕、除鹽霧空氣凈化裝置；變壓器；三防；局部放電；空氣凈化

變壓器是海洋平臺非常重要的電氣設備，目前海洋平臺主變壓器基本采用薄絕緣環氧樹脂澆注式干式變壓器，通常將多個變壓器集中布置在一個房間內，通過進、排風軸流風機對變壓器間進行強制通風循環，達到對變壓器散熱降溫的目的。但是目前海洋平臺干式變壓器的防護等級基本都在IP23以下，無法達到“防濕熱、防鹽霧、防霉菌”的三防要求，變壓器在運行過程中因粉塵、潮濕、鹽霧導致的局部放電故障時有發生，導致海洋平臺停電、停產，造成一定的經濟損失，嚴重時可導致變壓器燒灼損壞甚至火災隱患。

1 放電故障分析

針對之前發生的幾次變壓器局部放電故障，我們組織有關專家進行了分析，認為潮濕、高鹽霧的環境是導致變壓器放電故障的重要因素之一。海洋環境濕度大、鹽霧含量高，變壓器間強制通風風機進風口只安裝了防雨水彎頭和鋼絲網，沒有安裝空氣凈化處理設備，尤其是在大雨、大霧天氣時含有大量潮濕、鹽霧的空氣及灰塵顆粒進入到房間內，氣流在房間內部循環過程中，這些雜質顆粒附著在設備表面及設備內部，極易造成變壓器設備的腐蝕及絕緣老化，發生放電故障。

2 整改措施

為改善設備運行環境，降低安全隱患，避免類似問題再次發生，我們廣泛開展調研工作，了解到目前主要是依靠除濕機、靜電防塵設備2種方式進行環境的改善，但是除濕機無法兼顧除濕量和安裝空間的要求(現場安裝空間狹小，與風機風量匹配的除濕機體積較大無法安裝)，靜電防塵設備又無法滿足除濕功能，并且上述2種設備費用較高，維護保養比較復雜，不適合該場所應用。后經了解，天津修船技術研究所生產的具有國家專利的除濕、除鹽霧空氣凈化裝置(以下簡稱凈化裝置)，已經廣泛應用于海洋平臺絞車、泥漿泵、動力橇塊等設備，使用效果較好。我們通過多次技術交流和現場考察，最終確定了在變壓器間進風口處加裝該凈化裝置來提升變壓器運行環境的解決方案。

2.1 除塵—除濕—除鹽霧解決方案

2.1.1 凈化裝置性能

該凈化裝置整體采用不銹鋼制作、便捷式濾芯、用于顯示裝置運行狀況的儀表。裝置整體依照小型化、輕量化設計理念制作，減少安裝工作量；有效除塵、除濕、除鹽霧并滿足通風量要求，設計時考慮到變壓器間進排風量的平衡，避免房間內產生負壓，確保變壓器在正常工況下的運行。

2.1.2 凈化裝置濾芯選擇

該凈化裝置的濾芯選用符合國內外標準的環保材料的濾芯，既能夠清除可見雜質顆粒、不可見微粒和鹽霧、潮濕氣體，同時該濾芯又能達到阻燃等級要求。濾芯采用集中組合方式，置于風機進風端，對通風氣源進行凈化處理，凈化裝置空氣處理流程見圖1。

圖1 空氣凈化流程圖

2.2 凈化裝置參數設計

該裝置安裝后應能滿足變壓器間通風量、散熱和除濕的要求，因此新增加的過濾裝置風阻要小，初始風阻為一級壓差≤80 Pa，二級壓差≤230 Pa；安裝后通風量損失不得高于通風總量的15%。由于平臺每個變壓器間的通風機參數不同，所以不作具體參數規定。若安裝空間過小，導致凈化裝置風阻加大、通風量偏小，需另外增加通風機和風量匹配的裝置，以彌補因此而帶來的風量損失；為保持變壓器間處于干燥環境，凈化裝置除濕率不得低于40%。

2.3 連接風道優化設計

為確保安裝后的過濾裝置具有更小的風阻，對

不同風道的截面形式、截面積、長度和外形尺寸等幾個方面考量，對連接風道進行優選設計。最終根據現場安裝空間及計算結果優選天圓地方的形式，350 mm長度的變徑風道與風機對接。

2.4 過濾裝置結構及現場安裝

經與生產單位確認上述設計依據和要求后，確認產品最終結構并完成設計圖紙。依據各平臺變壓器間風機通風量的不同及安裝空間的大小，該產品采用單組或者雙組組合結構；裝置本體安裝壓差檢測系統，在線監測過濾裝置運行情況；露天位置加裝天圓地方形式的風道與現有風機進行對接。并對過濾裝置進行固定。

3 凈化裝置運行試驗

產品制作完畢后，在生產單位進行模擬試驗，用專業檢測儀器進行檢驗。風量損失為10%～12%，除濕效率為45%～50%，一級壓差為40 Pa，二級壓差為200 Pa，滿足現場使用要求。在2個平臺主變壓器間分別安裝了該凈化裝置，該凈化裝置在歷經大雨、大霧等極端天氣考驗的4 個月，變壓器間環境得到明顯改善，變壓器運行狀況良好，設備絕緣也有大幅度的提高，沒有再次發生局部放電的故障，消除了安全隱患。目前該凈化裝置已在渤西作業公司5個平臺相繼安裝使用，取得了不錯的效果，同時該裝置還推廣應用到主發電機、中央空調等通風環境的改善中。

4 結束語

該凈化裝置在中海油渤西作業公司各平臺上的應用，改善了平臺變壓器間的運行環境，消除了變壓器設備因灰塵、潮濕和鹽霧發生局部放電的安全隱患，提高了電氣設備的絕緣性能，延長了電氣設備的使用壽命，同時也減少了變壓器清洗預防維護的費用。

The transformer operating environment is effectively improved by applying the air purification device to the transformer in ocean platform, which could achieve the three proofs of mycelia prevention, anti moisture, anti salt spray. The application brings that the problem of transformer partial discharge caused by moisture and salt spray is solved. It results in the reduction of equipment operating security threat and maintenance cost, and the improvement of service life.

air purification device of anti moisture and anti salt spray; transformer; three proofs; partial discharge; air purification.

馬英新(1970-)，男，山東淄博人，工程師，大學本科，主要從事海洋平臺電氣管理工作。

P75

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.04.016

2016-03-16