變壓器煤油氣相干燥工藝研究

吳銀紅

摘 要：隨著國民經濟的快速發展，電力已經成為人們日常生活和工作中不可或缺的能源，對于國民經濟具有重要的推動作用。發電廠中的電力經由變壓器最終輸送到電用戶，因此，為了保障電用戶的用電需求，要保障變壓器良好的工作狀態。但是由于變壓器惡劣的工作環境，導致變壓器在工作過程中受潮，而不能正常的工作。本文對變壓器煤油氣相干燥的原理、特點以及整個工藝過程進行詳盡的分析說明，并指出了其中不完善的部分，進而提出一些具有實際意義的改進措施。

關鍵詞：變壓器；煤油；氣相干燥

1 前言

在變壓器的制作過程中，干燥處理是非常關鍵的步驟，變壓器干燥處理工藝的優劣對變壓器的使用性能以及壽命長短起著決定性的作用。在變壓器的實際使用過程中，由于其工作環境較惡劣，再加上變壓器的密封處理不到位，導致變壓器受潮而不能正常工作。現在常用的變壓器干燥工藝主要有循環熱風真空干燥、循環熱油干燥、變壓閥真空干燥以及煤油氣相干燥等，與前三種相比煤油氣相干燥工藝具有加熱均勻、加熱速度快、干燥效果好等優點，廣泛的應用到變壓器的干燥處理過程中。但是煤油氣相干燥工藝也有其自身的局限性，導致在變壓器的干燥過程中出現一些影響干燥效果的問題，因此，需要對煤油氣相干燥工藝進行一定的改進，以滿足變壓器干燥的需要。

2 煤油氣相干燥工藝

2.1煤油氣相干燥工藝原理

煤油氣相干燥工藝是指采用特殊的煤油作為載熱介質，在真空的環境中將煤油進行加熱處理，由于煤油的比熱容比水低，飽和蒸氣壓力介于水和變壓器之間。因此，受熱后煤油很容易揮發出來，揮發的同時將變壓器中殘留的水分一同帶走，干燥完成后，變壓器中的全部煤油受熱后也容易蒸發出來，在變壓器中幾乎沒有殘留，不會影響變壓器的正常工作。另外，煤油也是一種優良的洗滌劑，在帶走水分的同時，也能將變壓器中的灰塵、顆粒、雜質等一同帶出變壓器，對變壓器進行清潔提高變壓器的整體性能，從而提高變壓器的工作效率。

2.2煤油氣相干燥工藝優點

（1）加熱均勻。由于煤油蒸汽可以進入到變壓器的絕大多數地方，然后通過相態轉變由氣態變為液態，將熱量傳遞給變壓器。氣相的煤油可以對變壓器整體進行包圍式的加熱，變壓器溫度越低的部分吸收煤油蒸汽的熱量也越多，即在溫度低的部位，煤油蒸汽相態變化劇烈，釋放的熱量也就越多，變壓器該部位溫度上升的速度也就越快，溫差得以縮小，形成較均勻的加熱。

（2）加熱溫度高。由于煤油氣相干燥工藝整個過程是處于真空無氧的狀態下，在加熱煤油的時候，能夠避免溫度過高導致煤油燃燒現象的出現。因此，能夠將加熱溫度提高到130～135℃，雖然只比傳統的變壓器干燥工藝溫度提高20℃左右，但是變壓器內的水蒸氣分壓差卻提高了2倍以上，因此，變壓器的干燥效果大不相同，從而最大限度的降低變壓器中的水分含量。

（3）加熱速度快。煤油氣相干燥工藝以煤油蒸汽作為載熱介質，當變壓器溫度較低時，煤油蒸汽通過相變冷凝釋放出大量的熱量，從而對變壓器進行快速的加熱，變壓器升溫較快；當變壓器升高到一定溫度時，煤油蒸汽通過對流換熱的方式將熱量傳遞給變壓器，由于煤油蒸汽與變壓器的接觸面積非常大，對流換熱的效率也就很高，從而快速的提升變壓器的溫度。

3 煤油氣相干燥工藝過程以及改進措施

3.1準備階段

將蒸發器的溫度升高到規定的溫度，同時對真空罐抽真空至700Pa，該階段一般的時長為2小時左右，具體以實際為準。

3.2加熱階段

啟動蒸發器的加熱開關，對煤油進行加熱形成蒸汽，煤油蒸汽進入變壓器內通過熱量交換對變壓器進行加熱。隨著加熱過程的不斷進行，變壓器內的水分逐漸轉移到真空罐內，真空罐內的壓力不斷升高。當真空罐內的壓力升高到一定程度時，要開啟真空泵進行抽真空，保持收集罐和真空罐內的壓力差。加熱過程中，不僅要時刻關注收集罐和真空罐的壓力差，還有注意觀察真空罐內的水分含量變化，當真空罐內的水分含量幾乎不再增加時，加熱階段結束。

在加熱階段發現，加熱階段的時間長短受到多個因素的影響，在保證變壓器干燥質量的前提下，為了縮短整個工作時間，提高整個加熱階段的工作效率，進行的改進如下：

（1）根據實際的加熱情況，適當的延長加熱階段的時間，原來的加熱時間只占到整個干燥時間的1/3，現通過延長加熱時間，使其占到總時間的60%左右。經過多次的實驗發現，通過此改進可以提高干燥工作的效率，整個干燥時間縮短10%～15%；

（2）提高蒸發器的溫度，在加熱過程中將蒸發器的溫度由原來的120℃提升高到135℃，變壓器的溫度升高速度加快，縮短了整個干燥時間，同時變壓器的最高溫度比之前提高了10℃左右，對變壓器的干燥效果也會更好。

（3）提高對溫度的控制精度。在干燥實驗中發現，當變壓器中的水分較多時，鐵心可能出現生銹的現象。究其原因，主要是在加熱前期沒有做好溫度的控制工作，導致鐵心與變壓器的溫度差較大，經由煤油帶出的水蒸氣遇到溫度較低的鐵心，在鐵心上凝結成小水滴，從而導致鐵心的腐蝕。因此，在加熱前期要嚴格限制溫度的上升速度，控制在15～20℃/h，確保鐵心上的溫差不會太大，不要超過30℃為宜，通過此改進措施，可以避免鐵心生銹。

3.3降壓處理階段

關閉蒸發器的加熱開關，停止向真空罐內輸送煤油蒸汽，然后對真空罐進行抽真空操作。隨著真空罐真空度的增加，粘在變壓器上的煤油液體由于沸點降低，又重新變為煤油蒸汽被真空泵抽出。抽真空前，真空罐內的壓力大約為10000Pa，經過降壓處理后，降低為原來壓力的1/4一下，小于2500Pa，該過程大約持續3～6小時。

3.4高真空階段

對真空罐進一步抽真空，充分的除去變壓器內殘余的水分和煤油，進而保證變壓器干燥的徹底性。該階段在露點達到預設值，同時真空度也達到設定值以下，即可停止抽真空。

4 結語

綜上所述，采用煤油對變壓器進行干燥處理是一個復雜性高、綜合性強的過程，期間會受到多種干擾因素的影響，但是煤油干燥處理的結果較好，能滿足實際變壓器的工作要求。本文對變壓器煤油氣相干燥工藝的整個流程進行了詳細的分析，并對其進行了一定程度的改進，希望能夠給從事變壓器干燥相關的工作人員以啟示，進而做好變壓器的干燥處理工作。

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