吴豫辉
(伊戈尔电气股份有限公司,广东 佛山 528000)
油浸式电力变压器绝缘受潮的判断及处理建议研究
吴豫辉
(伊戈尔电气股份有限公司,广东 佛山 528000)
油浸式变压器是电力系统中不可或缺的重要设备之一,若是其绝缘受潮,则会对变压器的运行稳定性造成影响,进而影响到整个电力系统的运行。为避免此类问题的发生,应当对油浸式变压器绝缘受潮进行准确判断,并采取合理可性的方法和措施进行处理,以确保油浸式变压器的正常运行。文章就油浸式电力变压器绝缘受潮的判断及处理展开研究。
油浸式变压器;绝缘;受潮
在对油浸式变压器进行预防性试验检测的过程中,绝缘受潮是重点检测项目之一,具体的项目有绝缘电阻值、吸收比、介质损耗率、油介损、绕组漏电、油中微水测量等等。实践表明,试验检测过程中,很少有上述项目均不合格的情况,一般都是几项数据不合格,所以可按照油浸式变压器绕组介质损耗、油介质损耗以及纸介质损耗等试验数据,判断其是绝缘是否受潮。
1.1 通过绝缘电阻进行判断
对绝缘电阻的检测,能够发现绝缘局部及整体的缺陷问题,特别是在发现绝缘纸受潮、变压器油质不良等缺陷上效果显著。变压器绝缘电阻值主要与其内部结构、材料性质、运行环境等因素有关,在直流电压的作用下,流经绝缘中的电流会随着时间的延长而逐渐减少至一个恒定值,它由三个部分组成:位移电流、吸收电流、泄漏电流。油浸式变压器的主绝缘多是以油纸绝缘结构为主,如图1所示。
图1 油浸式变压器油纸绝缘结构
实践表明,变压器油对绕组绝缘电阻的影响较大,因此,可用极化指数来判断绝缘状况。极化指数P为绝缘电阻在600s和60s值之比,P与吸收系数和吸收时间存在着单向变化的关系,即绝缘处于良好状态时,吸收时间大且极化指数也大。
1.2 通过介质损耗进行判断
通过对油浸式变压器绕组介质的损耗因数进行测量,能够检测出变压器的整体受潮情况和油质裂化情况。对变压器绕组介质损耗因素进行测量的主要目的,是为了求出绝缘纸中的含水量,并以此为据按断变压器本体绝缘是否受潮。通常情况下,变压器受潮,油的介质损耗因数不会发生较大的变化,但绝缘纸的介质损耗因数却会发生明显地改变,因此可以借助介质损耗因数值、含水量曲线,查出绝缘纸中的含水量,进而判断绝缘是否受潮。
1.3 通过露点法进行判断
露点法判断绝缘是否受潮的基本原理,是在变压器内充有一定的气体时,且气体与油纸中所含的水分处于平衡状态,对气体的露点进行测量,进而推断出纸绝缘的含水量。具体做法如下:用露点仪器对密封气体的露点进行测量并做好记录,然后求出与该露点对应的水蒸气压,再将水蒸气压换算成实际压力下的水蒸气压,随后利用Piper曲线,求出纸绝缘的含水量,参照绝缘器件表面含水量标准,便可判断出变压器绝缘是否受潮。
2.1 热油循环干燥处理法
在油浸式电力变压器中,热油循环干燥是指在油位高于铁心的情况下,迫使变压器油在高真空滤油机加热器、真空脱气罐、变压器内部进行流动,通过循环往复的流动,变压器的油温在滤油机加热的作用下逐步升高,变压器绝缘纸也会随之升高温度,蒸发掉绝缘纸中的水分,并促使水分迁移到变压器油中。变压器油作为水分带出的载体,在循环流动到滤油机真空脱气罐时,能够利用该装置滤除油中的水分,促使变压器绝缘逐渐干燥。这种干燥方法具备现场限制条件少、操作简便、工艺简单的优势,并且在实施中要控制好用油量和加热时间,配备储油罐、滤油机等循环干燥设备。由于该方法不易蒸发绝缘内水分,加之油在高温状态下易出现老化现象,造成极大浪费,所以热油循环干燥法较为适用于绝缘表面受潮且环境温度低的受潮情况处理。
2.2 热油喷淋干燥处理法
在油浸式电力变压器中,热油喷淋干燥处理法的应用较为广泛,该方法对适用条件限制少,能够满足大型变压器现场更换绕组、变压器绝缘受潮严重的干燥处理要求,对耐受高真空的变压器绝缘干燥处理有着良好的应用效果。同时,这种处理方法属于现场干燥法,具备干燥速度快、工艺流程简单、用油量少、经济效益好等优势。该干燥处理法的工作原理如下:利用加热器和真空滤油机对变压器油进行加热,将加热后的油在喷头的作用下喷淋到变压器的铁心和绕组上,热油在变压器身流动的过程中,能够将自身热量扩散到变压器的绝缘材料上,起到预热绝缘材料的作用。此外,热油喷淋还可以冲洗变压器内的灰尘污垢,保持器体清洁。当器身温度足够高时,可停止热油喷淋,开放真空系统,由于水在真空状况下蒸发速度加快,所以能够快速地将处于绝缘材料中的水分先蒸发、后抽离。
热油喷淋干燥法的处理工艺如下:①放油:排出变压器油,抽出油箱空气,使油箱内处于真空状态,促使热油喷淋处于循环状态;②热油喷淋:加热喷淋用油,加热装置为外置加热器和高真空滤油机,利用喷头在变压器身喷淋热油,起到预热器身的作用;③抽真空:停止喷油、抽真空,经过喷油、加热、真空的循环,将变压器内抽至极限真空度,直到绝缘中的水分全部抽出;④干燥:在真空结束后,向变压器内提供干燥空气,维持干燥环境。
[1]张辉杰,周毅.油浸式电力变压器的绝缘材料及应用[J].西藏科技,2014,(1):58-59.
[2]王文焕,程锦,刘有为.油浸变压器绝缘受潮的介质响应诊断技术研究[J].中国电力,2014,(9):91-92.
[3]贾辉,贾勇,王志勇.油浸式电力变压器绝缘受潮故障分析和处理[J].吉林电力,2009,(2):41-43+48.
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