主变压器套管外表面干燥装置的研制

杨钧豪 汪慧敏 张伟忠 何日

摘要：随着城市的发展，室内变电站的数量也随之增多，南方地区春夏两季天气较为潮湿，而室内变电站的主变压器套管的高压试验项目（如绝缘电阻测试、介质损耗因数测试）常受到环境湿度的影响。传统解决方法是使用电热吹风对设备套管表面进行除湿，以达到表面干燥的效果，但耗时长及效果不佳。为解决上述问题，本项目通过研制一种主变压器套管外表面干燥装置，满足高压试验现场套管表面干燥的要求，缩短干燥套管表面的用时，提高套管表面干燥的效果，给后续的检修和按时送电提供更充裕的时间。

关键词：主变压器套管;外表面;干燥装置

一、引言

对变电一次设备进行高压试验，是保障电力系统安全稳定运行的必要手段。随着城市的发展，室内变电站的数量也随之增多，南方地区春夏两季天气较为潮湿，而室内变电站的主变压器套管的高压试验项目（如绝缘电阻测试、介质损耗因数测试）常受到环境湿度的影响。湿度过大，会使得套管表面的泄漏电流增大，影响介质损耗因数的测试结果。因此，利用方便、快捷、安全的方法，对套管进行外环境干扰因素的消除，诊断设备状态，提高工作效率至关重要。

二、现有套管外表面干燥存在问题及解决思路

测电容型套管介质损耗因素和电容量时，若使用高压屏蔽法，虽然能得出“很好看”的数据，但因为高压屏蔽使得电场畸变，试验数据受影响较大，故此数据并非真实数据。

传统解决方法是擦拭干净后使用电热吹风对设备套管表面进行除湿，以达到表面干燥的效果。若是一人实施，则存在吹干了套管上部后，在吹干下部时上部由于接触潮气时间较长再次凝露，从而除湿效果不佳;若是多人同时使用电吹风干燥，虽然除湿效果稍微提高，但也浪费了人力物力。且干燥过程占用较长时间，基本占到了试验时间的60%，是导致作业时间过长的主要原因。

针对现有套管外表面干燥存在的问题，提出研究方向和解决思路：（1）操作简单直观;（2）减少人力物力;（3）可知干燥效果;（4）满足多种套管尺寸;（5）收纳方便;（6）符合人机功效;（7）提高效率。

综上所述，为解决上述问题，本项目通过研制一种主变压器套管外表面干燥装置，满足高压试验现场套管表面干燥的要求，缩短干燥套管表面的用时，提高套管表面干燥的效果，给后续的检修和按时送电提供更充裕的时间。

三、主变压器套管外表面干燥装置的设计方式

1、整体结构

该主变压器套管外表面干燥装置产品主要由四部分模块组成：发热出风模块、干燥模块、智能监视模块、智能控制模块。

（1）发热出风模块：由可远程控制的暖风机组成，用于为干燥套管提供暖热风，其中暖风机的出风口与通风管道的底部的进风口相连。

（2）干燥模块：由密不透风的可折叠通风管道组成，用于覆盖套管的外表面，是暖热风的输送通道。顶部是出风口，底部是进风口，进风口尺寸与暖风机出风口匹配，将暖风输送至套管表面，以带走套管表面的潮气。

（3）智能监视模块：主要由智能温湿度计组成，位于干燥管道的出风口处，用于实时监测干燥管道的温湿度，并实时传送至智能控制模块，以判断当前套管内温湿度是否满足试验环境要求。由于风带走了套管表面的潮气，所以出风口的温湿度值是最大的，当该处的温湿度满足试验要求时，套管表面的温湿度也会满足试验要求。

（4）智能控制模块：用于实时远程控制整个干燥装置。将试验所需的目标湿度值输入，智能控制模块将温湿度计传送的数值与目标值实时比较，当温湿度计传送的湿度值高于目标值时，智能控制模块向暖风机发送启动输送命令，当温湿度计传送的湿度值低于或等于目标值时，智能控制模块向暖风机发送停止输送命令，并提示试验人员套管的湿度值已满足试验要求。

2、操作方法

工作前先将通风管道覆盖在套管外表面，在通风管道出风口装设智能温湿度计，然后根据试验要求，在智能控制模块设置目标湿度值，接着启动智能控制模块，此时智能控制模块将实时比对温湿度计传送的湿度值与目标值，当温湿度计传送的湿度值高于目标值时，智能控制模块启动暖风机，当温湿度计传送的湿度值低于或等于目标值时，智能控制模块关闭暖风机，并提示试验人員套管湿度值已满足试验要求。

三、研发成果

本项目研发的主变压器套管外表面干燥装置，适用于环境较为潮湿的室内变电站的主变压器套管干燥。根据成果在现场实施阶段，作业人员的反馈，具有以下优点：

（1）干燥管道收纳后，占体积较小。

（2）智能温湿度计、暖风机、智能控制模块，三者构成温度控制暖风机启停的闭环系统，实现温湿度自动控制。

（3）传统除湿的做法是使用热吹风对套管表面吹热风，传统做法存在吹干了此处，另一处又潮了，不能有效地除湿。相对于传统做法，该装置能够对整支套管整体进行除湿，达到目标温湿度值后，短时间内套管表面不会凝露，可完成相关高压试验工作（绝缘电阻、介质损耗因数的测量）。

四、关键创新点及应用前景

1、关键创新点：

（1）干燥管道与套管尺寸要匹配，内径要比套管尺寸大，长度要比套管尺寸长;

（2）温湿度计要反映实时的装置内部的温湿度。;

（3）暖风机要有足够的功率输送足量的暖热风，且暖热风的温度要合适;

（4）智能控制模块符合人机功效，便于操作者使用。

2. 应用前景

本项目成果可用于环境湿度较高时，室内变电站的主变压器套管的外表面干燥，根据项目落实效果进行改善，推广到各种需要快速外表面干燥的电气设备中并应用，能帮助获取真实的试验数据，判断设备运行状态，提高试验的工作效率，保障人身安全，具有广泛的应用前景。

五、结语

针对室内变电站等湿度较大潮气不易散去的特殊环境，需通过不同的手段和措施去排除外界因素对试验结果的干扰，获取能够真实反映设备状态的试验数据。本项目研发的主变压器套管外表面干燥装置，在不增加人力物力的情况下，降低环境湿度对试验数据的影响，大大提高了设备运行状态的判断效率，给后续的检修和按时送电提供更充裕的时间，保障设备安全运行，确保供电可靠性。

作者简介：杨钧豪（1994—），男，广东佛山人，助理工程师，研究方向：变电检修及高压试验