海洋平台变压器放电故障分析及整改措施

马英新，刘清峰

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452 )

海洋平台变压器放电故障分析及整改措施

马英新，刘清峰

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452 )

将除湿、除盐雾空气净化装置应用于海洋平台变压器间，达到了对变压器间进行防湿热、防盐雾和防霉菌的三防整改要求，有效提升变压器的运行环境，解决了变压器由于潮湿、盐雾引起的局部放电等问题，减少设备运行安全隐患和维护成本，提高设备使用寿命。

除湿、除盐雾空气净化装置；变压器；三防；局部放电；空气净化

变压器是海洋平台非常重要的电气设备，目前海洋平台主变压器基本采用薄绝缘环氧树脂浇注式干式变压器，通常将多个变压器集中布置在一个房间内，通过进、排风轴流风机对变压器间进行强制通风循环，达到对变压器散热降温的目的。但是目前海洋平台干式变压器的防护等级基本都在IP23以下，无法达到“防湿热、防盐雾、防霉菌”的三防要求，变压器在运行过程中因粉尘、潮湿、盐雾导致的局部放电故障时有发生，导致海洋平台停电、停产，造成一定的经济损失，严重时可导致变压器烧灼损坏甚至火灾隐患。

1 放电故障分析

针对之前发生的几次变压器局部放电故障，我们组织有关专家进行了分析，认为潮湿、高盐雾的环境是导致变压器放电故障的重要因素之一。海洋环境湿度大、盐雾含量高，变压器间强制通风风机进风口只安装了防雨水弯头和钢丝网，没有安装空气净化处理设备，尤其是在大雨、大雾天气时含有大量潮湿、盐雾的空气及灰尘颗粒进入到房间内，气流在房间内部循环过程中，这些杂质颗粒附着在设备表面及设备内部，极易造成变压器设备的腐蚀及绝缘老化，发生放电故障。

2 整改措施

为改善设备运行环境，降低安全隐患，避免类似问题再次发生，我们广泛开展调研工作，了解到目前主要是依靠除湿机、静电防尘设备2种方式进行环境的改善，但是除湿机无法兼顾除湿量和安装空间的要求(现场安装空间狭小，与风机风量匹配的除湿机体积较大无法安装)，静电防尘设备又无法满足除湿功能，并且上述2种设备费用较高，维护保养比较复杂，不适合该场所应用。后经了解，天津修船技术研究所生产的具有国家专利的除湿、除盐雾空气净化装置(以下简称净化装置)，已经广泛应用于海洋平台绞车、泥浆泵、动力橇块等设备，使用效果较好。我们通过多次技术交流和现场考察，最终确定了在变压器间进风口处加装该净化装置来提升变压器运行环境的解决方案。

2.1 除尘—除湿—除盐雾解决方案

2.1.1 净化装置性能

该净化装置整体采用不锈钢制作、便捷式滤芯、用于显示装置运行状况的仪表。装置整体依照小型化、轻量化设计理念制作，减少安装工作量；有效除尘、除湿、除盐雾并满足通风量要求，设计时考虑到变压器间进排风量的平衡，避免房间内产生负压，确保变压器在正常工况下的运行。

2.1.2 净化装置滤芯选择

该净化装置的滤芯选用符合国内外标准的环保材料的滤芯，既能够清除可见杂质颗粒、不可见微粒和盐雾、潮湿气体，同时该滤芯又能达到阻燃等级要求。滤芯采用集中组合方式，置于风机进风端，对通风气源进行净化处理，净化装置空气处理流程见图1。

图1 空气净化流程图

2.2 净化装置参数设计

该装置安装后应能满足变压器间通风量、散热和除湿的要求，因此新增加的过滤装置风阻要小，初始风阻为一级压差≤80 Pa，二级压差≤230 Pa；安装后通风量损失不得高于通风总量的15%。由于平台每个变压器间的通风机参数不同，所以不作具体参数规定。若安装空间过小，导致净化装置风阻加大、通风量偏小，需另外增加通风机和风量匹配的装置，以弥补因此而带来的风量损失；为保持变压器间处于干燥环境，净化装置除湿率不得低于40%。

2.3 连接风道优化设计

为确保安装后的过滤装置具有更小的风阻，对

不同风道的截面形式、截面积、长度和外形尺寸等几个方面考量，对连接风道进行优选设计。最终根据现场安装空间及计算结果优选天圆地方的形式，350 mm长度的变径风道与风机对接。

2.4 过滤装置结构及现场安装

经与生产单位确认上述设计依据和要求后，确认产品最终结构并完成设计图纸。依据各平台变压器间风机通风量的不同及安装空间的大小，该产品采用单组或者双组组合结构；装置本体安装压差检测系统，在线监测过滤装置运行情况；露天位置加装天圆地方形式的风道与现有风机进行对接。并对过滤装置进行固定。

3 净化装置运行试验

产品制作完毕后，在生产单位进行模拟试验，用专业检测仪器进行检验。风量损失为10%～12%，除湿效率为45%～50%，一级压差为40 Pa，二级压差为200 Pa，满足现场使用要求。在2个平台主变压器间分别安装了该净化装置，该净化装置在历经大雨、大雾等极端天气考验的4 个月，变压器间环境得到明显改善，变压器运行状况良好，设备绝缘也有大幅度的提高，没有再次发生局部放电的故障，消除了安全隐患。目前该净化装置已在渤西作业公司5个平台相继安装使用，取得了不错的效果，同时该装置还推广应用到主发电机、中央空调等通风环境的改善中。

4 结束语

该净化装置在中海油渤西作业公司各平台上的应用，改善了平台变压器间的运行环境，消除了变压器设备因灰尘、潮湿和盐雾发生局部放电的安全隐患，提高了电气设备的绝缘性能，延长了电气设备的使用寿命，同时也减少了变压器清洗预防维护的费用。

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.

马英新(1970-)，男，山东淄博人，工程师，大学本科，主要从事海洋平台电气管理工作。

P75

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.04.016

2016-03-16