淺談大型變壓器的真空變壓干燥

摘 要：水分對大型變壓器的正常工作影響非常大，當(dāng)變壓器受潮后需要對其進行干燥處理，傳統(tǒng)的干燥方法極易造成絕緣表層毛細胞的萎縮現(xiàn)象，進而減少了絕緣層深部的水分蒸發(fā)，導(dǎo)致干燥并不徹底。真空變壓干燥工藝具有干燥程度高、干燥時間短、干燥成本低等優(yōu)點，在對大型變壓器的干燥過程中具有良好的效果。本文詳細介紹了大型變壓器的真空變壓干燥原理、干燥工藝過程以及干燥工藝特點，促進了真空變壓干燥工藝在大型變壓器干燥中的應(yīng)用，從而推動了大型變壓器真空變壓干燥技術(shù)的長遠發(fā)展。

關(guān)鍵字：大型變壓器；真空變壓；干燥

1 前言

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，電力在人們生活和工作中的應(yīng)用越來越廣泛，人們進行各項活動都離不開電力。在發(fā)電廠中產(chǎn)生的電能，要經(jīng)過變壓器才能輸送到最終的電用戶，但是變壓器由于密封不良或者外界環(huán)境的不良影響，造成水分進入到變壓器中，導(dǎo)致變壓器不能正常的進行工作。近年來對于變壓器干燥處理的研究較多，其中以真空變壓方法的干燥處理效果較好。真空變壓干燥技術(shù)與我國變壓器干燥的實際情況相適應(yīng)，其具有干燥效果優(yōu)良、設(shè)備穩(wěn)定性好、干燥效率高等特點，在變壓器干燥的實際應(yīng)用中能獲得良好的經(jīng)濟效益。

2 變壓器真空變壓干燥原理分析

在采用真空變壓方法干燥變壓器的過程中，變壓器中絕緣材料表面上的水分受熱后直接蒸發(fā)除去，但是在變壓器內(nèi)部材料中的水分需要進行擴散蒸發(fā)。當(dāng)絕緣材料內(nèi)部水蒸氣分壓強與變壓器周圍水蒸氣分壓強之間的差距越大，絕緣材料內(nèi)部水分蒸發(fā)和擴散的速度也就越快。因此，關(guān)鍵在于提高絕緣材料的溫度，隨著材料溫度的升高，材料內(nèi)部水蒸氣的分壓強也逐漸升高。同時，還要采取措施降低變壓器周圍水蒸氣的分壓強，通過抽真空就能降低周圍介質(zhì)的水分壓。因此，在變壓器的干燥過程中，需要平衡加熱與抽真空，即采取變壓的方式，進而實現(xiàn)干燥過程中對壓強的有效控制。

3 真空變壓干燥工藝

真空變壓干燥工藝在實際的變壓器干燥過程中，主要分為以下四步：

3.1 預(yù)熱階段

該階段的主要工作是對變壓器進行加熱升溫。充分利用真空泵的氣鎮(zhèn)效應(yīng)提高干燥罐的真空度，同時，通過加熱器加熱罐內(nèi)空氣和水分，通過空氣和水蒸氣的對流及熱傳導(dǎo)將熱量傳遞給變壓器，從而快速的提高繞組及鐵心的溫度。而且，在預(yù)熱階段通過循環(huán)空氣流動，不僅可將已經(jīng)變?yōu)樗魵獾乃殖ィ€可通過空氣的流動提高干燥罐內(nèi)的溫度均勻性。

3.2 變壓脫水階段

在該階段通過利用絕緣材料中揮發(fā)出的水蒸氣和空氣的對流傳熱，將熱量傳遞給變壓器，從而補償變壓器由于脫水汽化而損失的熱量，而且由于空氣的循環(huán)可以將揮發(fā)出的水蒸氣帶出變壓器外，從而除去水蒸氣。因此，在變壓脫水的過程中，既除去了變壓器中的水蒸氣，又通過熱量的傳遞維持了變壓器的溫度。

3.3 終干階段

變壓器經(jīng)過了變壓脫水階段后，其中的絕緣材料含水量已經(jīng)大大的降低，所殘存的水量微乎其微，除去這部分剩余水所需要的熱量通過輻射的熱量就能滿足。在該階段，繼續(xù)對真空罐進行抽真空，不斷提高真空罐內(nèi)的真空度，從而降低真空管內(nèi)的壓強，進一步增大絕緣材料內(nèi)外的水蒸氣分壓強之間的差值。隨著分壓差值的不斷增大，絕緣層中剩余的水分會逐漸地被抽出，直至真空管內(nèi)的壓強達到終干壓強。

3.4 干燥終點判斷階段

在該階段，當(dāng)真空罐內(nèi)的真空度達到了終干壓強，并且各個溫度檢測點的溫度均符合要求后，就可以認為干燥過程達到了干燥終點，然后對變壓器的干燥程度進行檢查，確認干燥度是否符合要求。當(dāng)符合要求后，就完成了變壓器的干燥；若干燥度不符合要求，則繼續(xù)對變壓器進行干燥處理，直至干燥度符合要求。

4 真空變壓干燥技術(shù)特點

變壓器的真空變壓干燥技術(shù)的特點主要如下：

（1）該技術(shù)與以往干燥技術(shù)不同的是，依靠干燥過程中脫出的水蒸氣作為傳熱的介質(zhì)。該技術(shù)充分的利用了水蒸氣的汽化熱提高了加熱變壓器的效率，同時在干燥過程中通過對真空罐的抽真空處理，正確處理了變壓器的加熱與真空罐抽真空之間的關(guān)系。由于該技術(shù)打破了傳統(tǒng)干燥技術(shù)的限制，從而在干燥變壓器的過程中具有高效的熱傳導(dǎo)、節(jié)約能源、干燥時間短、加熱均勻等優(yōu)點。

（2）在真空變壓干燥的過程中，通過判斷干燥終點來控制整個干燥過程，實現(xiàn)了在線自動判斷變壓器的干燥終點。在不增加任何資金投入和專用測量設(shè)備的前提下，保證了變壓器具有較高的干燥質(zhì)量。通過充分利用可編程控制器、真空罐真空度以及溫度測量系統(tǒng)等，可以實現(xiàn)計算與測量過程的自動化控制，不僅可以減輕工人的檢測勞動量，還能確保測量結(jié)果具有較高的精度。

（3）干燥設(shè)備運行較為可靠。真空變壓干燥技術(shù)中所采用的干燥設(shè)備主要有：真空干燥罐、儲水罐、羅茨泵、冷凝器、加熱器等。所使用設(shè)備的技術(shù)都是非常成熟的，具有安全環(huán)保、節(jié)約能源、系統(tǒng)效率高等優(yōu)點，在運行過程中對周圍環(huán)境的要求不高，同時設(shè)備的運行成本也較低，與當(dāng)前變壓器干燥的要求相符合。

（4）自動化程度高。干燥過程中采用的電控系統(tǒng)是由德國生產(chǎn)制造的、可以進行編程操作的控制器進行智能控制的，能夠?qū)φ麄€干燥過程進行完美的控制和保護，具有非常高的自動化程度。同時，干燥設(shè)備的控制方式可以在自動操作和手動操作之間切換，當(dāng)智能系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以采用手動進行控制。而且，智能系統(tǒng)還會隨著干燥條件的變化而自動調(diào)整干燥的參數(shù)，從而保證了干燥的質(zhì)量和整個干燥時間。

5 結(jié)論

總而言之，采用真空變壓干燥方法對大型的變壓器進行干燥，與傳統(tǒng)的恒壓干燥和熱風(fēng)循環(huán)干燥相比具有非常明顯的優(yōu)勢。在干燥產(chǎn)品質(zhì)量的提升、干燥周期的縮短、能源利用效率的提高上具有非常好的效果，因此，企業(yè)應(yīng)該工藝充分的利用到實際的干燥工作中，進而獲得良好的經(jīng)濟效益。在實際的變壓器干燥過程中，應(yīng)對干燥的要求進行充分考慮，然后再將真空變壓干燥工藝應(yīng)用到變壓器的干燥過程中。本文對真空變壓干燥工藝的原理進行了相近的分析研究，并對其整個干燥工藝進行了比較全面的闡述，然后對該工藝的特點進行了細致的分析，對于促進真空變壓干燥工藝在大型變壓器干燥中的應(yīng)用起到了一定的推動作用。

參考文獻

[1]哈俊志.淺談變壓法真空干燥處理工藝[J].新疆有色金屬，2012（01）：93-96.

[2]于希寧，肖海賓，李亮，等.變壓法在大型電力變壓器干燥過程中的應(yīng)用[J].儀器儀表用戶，2008（02）：51-52.

[3]白陽.電力變壓器變壓法真空干燥技術(shù)研究[J].科技展望，2016（16）：92-92.

作者簡介

吳銀紅（1986-），男，湖南長沙人，本科，畢業(yè)于長沙學(xué)院，助理工程師。