变压器煤油气相干燥工艺研究

吴银红

摘 要：随着国民经济的快速发展，电力已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的能源，对于国民经济具有重要的推动作用。发电厂中的电力经由变压器最终输送到电用户，因此，为了保障电用户的用电需求，要保障变压器良好的工作状态。但是由于变压器恶劣的工作环境，导致变压器在工作过程中受潮，而不能正常的工作。本文对变压器煤油气相干燥的原理、特点以及整个工艺过程进行详尽的分析说明，并指出了其中不完善的部分，进而提出一些具有实际意义的改进措施。

关键词：变压器；煤油；气相干燥

1 前言

在变压器的制作过程中，干燥处理是非常关键的步骤，变压器干燥处理工艺的优劣对变压器的使用性能以及寿命长短起着决定性的作用。在变压器的实际使用过程中，由于其工作环境较恶劣，再加上变压器的密封处理不到位，导致变压器受潮而不能正常工作。现在常用的变压器干燥工艺主要有循环热风真空干燥、循环热油干燥、变压阀真空干燥以及煤油气相干燥等，与前三种相比煤油气相干燥工艺具有加热均匀、加热速度快、干燥效果好等优点，广泛的应用到变压器的干燥处理过程中。但是煤油气相干燥工艺也有其自身的局限性，导致在变压器的干燥过程中出现一些影响干燥效果的问题，因此，需要对煤油气相干燥工艺进行一定的改进，以满足变压器干燥的需要。

2 煤油气相干燥工艺

2.1煤油气相干燥工艺原理

煤油气相干燥工艺是指采用特殊的煤油作为载热介质，在真空的环境中将煤油进行加热处理，由于煤油的比热容比水低，饱和蒸气压力介于水和变压器之间。因此，受热后煤油很容易挥发出来，挥发的同时将变压器中残留的水分一同带走，干燥完成后，变压器中的全部煤油受热后也容易蒸发出来，在变压器中几乎没有残留，不会影响变压器的正常工作。另外，煤油也是一种优良的洗涤剂，在带走水分的同时，也能将变压器中的灰尘、颗粒、杂质等一同带出变压器，对变压器进行清洁提高变压器的整体性能，从而提高变压器的工作效率。

2.2煤油气相干燥工艺优点

（1）加热均匀。由于煤油蒸汽可以进入到变压器的绝大多数地方，然后通过相态转变由气态变为液态，将热量传递给变压器。气相的煤油可以对变压器整体进行包围式的加热，变压器温度越低的部分吸收煤油蒸汽的热量也越多，即在温度低的部位，煤油蒸汽相态变化剧烈，释放的热量也就越多，变压器该部位温度上升的速度也就越快，温差得以缩小，形成较均匀的加热。

（2）加热温度高。由于煤油气相干燥工艺整个过程是处于真空无氧的状态下，在加热煤油的时候，能够避免温度过高导致煤油燃烧现象的出现。因此，能够将加热温度提高到130～135℃，虽然只比传统的变压器干燥工艺温度提高20℃左右，但是变压器内的水蒸气分压差却提高了2倍以上，因此，变压器的干燥效果大不相同，从而最大限度的降低变压器中的水分含量。

（3）加热速度快。煤油气相干燥工艺以煤油蒸汽作为载热介质，当变压器温度较低时，煤油蒸汽通过相变冷凝释放出大量的热量，从而对变压器进行快速的加热，变压器升温较快；当变压器升高到一定温度时，煤油蒸汽通过对流换热的方式将热量传递给变压器，由于煤油蒸汽与变压器的接触面積非常大，对流换热的效率也就很高，从而快速的提升变压器的温度。

3 煤油气相干燥工艺过程以及改进措施

3.1准备阶段

将蒸发器的温度升高到规定的温度，同时对真空罐抽真空至700Pa，该阶段一般的时长为2小时左右，具体以实际为准。

3.2加热阶段

启动蒸发器的加热开关，对煤油进行加热形成蒸汽，煤油蒸汽进入变压器内通过热量交换对变压器进行加热。随着加热过程的不断进行，变压器内的水分逐渐转移到真空罐内，真空罐内的压力不断升高。当真空罐内的压力升高到一定程度时，要开启真空泵进行抽真空，保持收集罐和真空罐内的压力差。加热过程中，不仅要时刻关注收集罐和真空罐的压力差，还有注意观察真空罐内的水分含量变化，当真空罐内的水分含量几乎不再增加时，加热阶段结束。

在加热阶段发现，加热阶段的时间长短受到多个因素的影响，在保证变压器干燥质量的前提下，为了缩短整个工作时间，提高整个加热阶段的工作效率，进行的改进如下：

（1）根据实际的加热情况，适当的延长加热阶段的时间，原来的加热时间只占到整个干燥时间的1/3，现通过延长加热时间，使其占到总时间的60%左右。经过多次的实验发现，通过此改进可以提高干燥工作的效率，整个干燥时间缩短10%～15%；

（2）提高蒸发器的温度，在加热过程中将蒸发器的温度由原来的120℃提升高到135℃，变压器的温度升高速度加快，缩短了整个干燥时间，同时变压器的最高温度比之前提高了10℃左右，对变压器的干燥效果也会更好。

（3）提高对温度的控制精度。在干燥实验中发现，当变压器中的水分较多时，铁心可能出现生锈的现象。究其原因，主要是在加热前期没有做好温度的控制工作，导致铁心与变压器的温度差较大，经由煤油带出的水蒸气遇到温度较低的铁心，在铁心上凝结成小水滴，从而导致铁心的腐蚀。因此，在加热前期要严格限制温度的上升速度，控制在15～20℃/h，确保铁心上的温差不会太大，不要超过30℃为宜，通过此改进措施，可以避免铁心生锈。

3.3降压处理阶段

关闭蒸发器的加热开关，停止向真空罐内输送煤油蒸汽，然后对真空罐进行抽真空操作。随着真空罐真空度的增加，粘在变压器上的煤油液体由于沸点降低，又重新变为煤油蒸汽被真空泵抽出。抽真空前，真空罐内的压力大约为10000Pa，经过降压处理后，降低为原来压力的1/4一下，小于2500Pa，该过程大约持续3～6小时。

3.4高真空阶段

对真空罐进一步抽真空，充分的除去变压器内残余的水分和煤油，进而保证变压器干燥的彻底性。该阶段在露点达到预设值，同时真空度也达到设定值以下，即可停止抽真空。

4 结语

综上所述，采用煤油对变压器进行干燥处理是一个复杂性高、综合性强的过程，期间会受到多种干扰因素的影响，但是煤油干燥处理的结果较好，能满足实际变压器的工作要求。本文对变压器煤油气相干燥工艺的整个流程进行了详细的分析，并对其进行了一定程度的改进，希望能够给从事变压器干燥相关的工作人员以启示，进而做好变压器的干燥处理工作。

参考文献：

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