電力變壓器變壓法真空干燥技術(shù)研究

李根

摘 要：隨著電力變壓器在當(dāng)代社會(huì)中應(yīng)用的范圍越來越廣，對(duì)電力變壓器自身的綜合性能的要求也越來越高。但是由于制造變壓器所用材質(zhì)上含有大量水分，造成了制作組裝變壓器的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)材料受潮，潮濕的問題，并且在高電場(chǎng)下會(huì)明顯出現(xiàn)游離放電現(xiàn)象。這不僅會(huì)影響到材料的絕緣性能，也會(huì)降低整個(gè)變壓器的機(jī)械強(qiáng)度。因此提出一個(gè)有效的變壓器干燥技術(shù)很有必要。本文將對(duì)變壓法真空干燥技術(shù)的技術(shù)原理，應(yīng)用特征等進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：變壓法真空干燥；電力變壓器；應(yīng)用

1.前言

當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)工作中，電力變壓器的應(yīng)用越來越廣泛，盡管在使用過程中都配套使用了真空干燥器，但是由于技術(shù)限制，干燥器的綜合性能和干燥效率不盡如人意，無法保證變壓器在工作時(shí)間的正常效率。真空干燥器不僅僅前期投入資金成本很高，而且在后期使用過程中產(chǎn)生的維護(hù)與檢修資金也十分巨大，不能滿足實(shí)際效益最大化的需求。所以想要從根本上解決這一問題，就需要引進(jìn)新的干燥技術(shù)，變壓法真空干燥技術(shù)因?yàn)閾碛星捌谕顿Y較低，干燥效果優(yōu)秀，后期維護(hù)檢修方便成本較低等優(yōu)點(diǎn)而被人們所關(guān)注。

2.變壓法真空干燥技術(shù)的原理

對(duì)變壓器進(jìn)行干燥處理，一方面要求變壓器的絕緣材料中的水分被充分地蒸發(fā)，另一方面，還要求變壓器材質(zhì)中的水分也同樣處于蒸發(fā)擴(kuò)散狀態(tài)。一般來說，在介質(zhì)中，當(dāng)水蒸氣的氣壓與材料內(nèi)部壓強(qiáng)壓差較大的情況下，水分會(huì)快速的蒸發(fā)。而變壓法干燥技術(shù)的核心就在于，通過加熱絕緣材料，使絕緣材料溫度上升造成材料內(nèi)水分壓提高后，采用抽真空的手段控制壓強(qiáng)變化，從而做到在干燥過程中對(duì)壓強(qiáng)的變化進(jìn)行有效控制。

在實(shí)際應(yīng)用中，干燥工藝與使用的設(shè)備是利用變壓法真空干燥技術(shù)所需要考慮的首要問題。變壓法真空干燥技術(shù)的技術(shù)工藝大體上可以分作四個(gè)主要步驟：第一步，預(yù)熱工作。這一步操作首先要先做好加熱升溫工作，通過使干燥罐內(nèi)變成低真空狀態(tài)，來使干燥罐中產(chǎn)生氣鎮(zhèn)效應(yīng)。如此一來，罐內(nèi)的水蒸氣和空氣會(huì)在對(duì)流的作用下，將外部溫度傳導(dǎo)至變壓器，這樣就會(huì)使變壓器的鐵心和繞組的溫度升高，同時(shí)又因?yàn)樵摬僮髦杏谐闅夂统錃獾倪^程，罐內(nèi)空氣流動(dòng)充分，這也使得溫度分布較為均勻。第二步，變壓脫水。這一操作需要針對(duì)第一步預(yù)熱操作中產(chǎn)生的水蒸氣充分利用，使得變壓器損失的熱量得以補(bǔ)充，并且還要完成對(duì)脫出的水蒸氣進(jìn)行抽出處理。第三步，終干操作。絕緣材料在變壓脫水結(jié)束后，其所含的水分就已十分稀少，僅僅需要通過輻射熱傳導(dǎo)即可完成對(duì)汽化熱的獲取。因此，為了降低 罐內(nèi)壓強(qiáng)，使絕緣材料內(nèi)的剩余水分能夠在內(nèi)外壓差不斷增大時(shí)被蒸出，需要采取不間斷抽真空處理，以此使得中干壓強(qiáng)得到實(shí)現(xiàn)。第四步，判斷干燥終點(diǎn)，這一步實(shí)際是貫穿始終的一步，我們需要全程監(jiān)控干燥點(diǎn)溫度以及中干壓強(qiáng)。將兩者結(jié)合分析，看是否能夠達(dá)到干燥標(biāo)準(zhǔn)，這樣一來便可判斷變壓法真空干燥的干燥終點(diǎn)。

干燥設(shè)備的方面，對(duì)其要求的特點(diǎn)有如下幾種，自動(dòng)控制功能，完整的真空抽氣功能，加熱以及真空干燥罐等系統(tǒng)。就自動(dòng)控制系統(tǒng)而言，若需要使其具有與變壓法應(yīng)用相吻合的保護(hù)功能和控制功能，就可以考慮將PLC控制設(shè)備引入其中，以此達(dá)到在整個(gè)真空干燥過程中自動(dòng)控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制各步程序的效果。

3.變壓法真空干燥技術(shù)的特點(diǎn)

變壓法真空干燥技術(shù)是一種全新的，利用干燥過程中脫出的水蒸氣作為導(dǎo)熱載體的氣相干燥技術(shù)，它在應(yīng)用于油浸式電力變壓器后能夠顯著提升其綜合性能。這一新型干燥技術(shù)的特點(diǎn)就在于能夠主動(dòng)控制干燥工藝過程中的壓強(qiáng)變化，從而對(duì)汽化熱的利用率大大提高，它通過正確的處理真空與傳熱的關(guān)系，具有了氣相干燥技術(shù)中傳熱效率高、節(jié)能、干燥周期短、加熱均勻等優(yōu)點(diǎn)。再利用變壓法進(jìn)行真空干燥的過程中需要對(duì)干燥終點(diǎn)進(jìn)行判斷，而這一工作可以通過系統(tǒng)在線自動(dòng)判斷并得出結(jié)果。這樣既能夠在不添加額外測(cè)量設(shè)備的同時(shí)還可以提高產(chǎn)品的干燥質(zhì)量。為了在整個(gè)工藝工程中對(duì)干燥終點(diǎn)判斷做到連續(xù)的自動(dòng)在線測(cè)量、計(jì)算和判別，需要利用到工藝控制中所需的溫度、真空度與可編程序控制器。這種測(cè)試辦法對(duì)干燥終點(diǎn)的判定不僅準(zhǔn)確可靠而且整個(gè)過程都是自動(dòng)化的。

在整個(gè)自動(dòng)化控制過程中，由于使用了德國原裝進(jìn)口的可編程序控制器的控制核心，使得整個(gè)干燥工藝過程都能夠通過系統(tǒng)自身來控制完成。這一控制核心不僅具有完備的控制與保護(hù)功能而且還可以在自動(dòng)控制與手動(dòng)控制之間切換。這一特性，保證了在干燥過程中某一條件發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)的對(duì)工藝過程進(jìn)行調(diào)整，從而保證了干燥質(zhì)量和作業(yè)時(shí)間。實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化控制。利用變壓法真空干燥技術(shù)制造的干燥器，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，安全性能完備并且該設(shè)備對(duì)作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性極強(qiáng)，而且整體使用成本都比較低，符合當(dāng)代社會(huì)發(fā)展需要。

4.變壓法真空干燥器的應(yīng)用分析

由于利用變壓法制造的真空干燥器，不僅在干燥作業(yè)中見效快，而且投資成本較低，適用于中小型變壓器站，這樣一來其適用范圍就十分寬廣。而且變壓法真空干燥設(shè)備不僅對(duì)環(huán)境友好，而且安全可靠后期維護(hù)檢修便捷，這就使得整個(gè)工作站的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益與社會(huì)效益相應(yīng)的提高。并且由于可以在真空干燥器中引入諸如PLC控制器等自動(dòng)化設(shè)備，使得整個(gè)工藝過程都能夠自動(dòng)化進(jìn)行，這不僅確保了干燥作業(yè)的安全有效，也同時(shí)降低了人工成本。因此變壓法真空干燥器的應(yīng)用前景是廣闊的。

5結(jié)論

由于傳統(tǒng)的真空工作工藝存在著諸如干燥效率低、前期資金投入大后期檢修維護(hù)資金高等一系列問題。因此引進(jìn)變壓法真空干燥器是解決這一系列問題的一個(gè)有效途徑。并且需要注意的是，在整個(gè)變壓法真空干燥工藝過程中，需要詳細(xì)了解這一工藝的基本原理和使用的設(shè)備，保證變壓法工藝的自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)得以體現(xiàn)。近年來，就各個(gè)變壓器站在引用變壓法真空干燥器后的工作效果來看，干燥效果上升，整個(gè)作業(yè)周期短，環(huán)保節(jié)能以及綜合性能的提高都十分明顯，因此將變壓法真空干燥器引進(jìn)實(shí)際生產(chǎn)中，是有益而無弊的。

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