【導(dǎo)讀】電壓在3kV以上的變壓器都必須進(jìn)行干燥處理，從而除去變壓器絕緣材料中的水分和氣體，保證變壓器有足夠的絕緣強度和運行壽命。本文匯總了變壓器干燥處理常用的方法以及干燥過程中需注意的事項，幫助大家提高變壓器的干燥質(zhì)量。
變壓器干燥處理的意義
變壓器干燥的目的是除去變壓器絕緣材料中的水分，增加其絕緣電阻，提高其閃絡(luò)電壓。電壓在3kV以上的變壓器都必須進(jìn)行干燥處理。
變壓器器身主要由鐵心和線圈以及絕緣材料裝配組成，裝配好之后，在加入變壓器油之前，一定要經(jīng)過干燥處理工藝，以去除絕緣材料中的水分和氣體，使其含水量控制在產(chǎn)品質(zhì)量要求的限度之內(nèi)，以保證變壓器有足夠的絕緣強度和運行壽命。對高壓變壓器，要求其絕緣材料的含水量在0.5%以內(nèi)。
變壓器絕緣干燥標(biāo)準(zhǔn)及干燥處理
(1)干燥標(biāo)準(zhǔn)：
①變壓器絕緣油內(nèi)不含水分。油的擊穿電壓不低于出廠數(shù)據(jù)的75%；
②絕緣電阻不低于出廠數(shù)據(jù)的70%；
③介質(zhì)損失角正切不大于出廠數(shù)據(jù)的130%。
(2)變壓器遇到下列情況應(yīng)進(jìn)行干燥處理：
①檢修中更換繞組或絕緣；
②在修理或安裝器身時，器身在空氣中暴露的時間超過相應(yīng)的規(guī)定時間；
③經(jīng)絕緣電阻和吸收比測量變壓器繞組受潮。
變壓器干燥處理常用的方法
(1)感應(yīng)加熱法
是將器身放在原來的油箱中，油箱外纏繞線圈通過電流，利用箱皮的渦流發(fā)熱來干燥的。此時箱壁溫度不超過115℃～120℃，器身溫度應(yīng)不超過90℃～95℃。為了纏繞線圈的方便，盡可能使線圈的匝數(shù)少些或電流小一些，一般電流選150A，導(dǎo)線可用35～50mm2。油箱壁上可墊石棉條多根，導(dǎo)線繞在石棉條板上。感應(yīng)加熱需要的電力，根據(jù)變壓器的類型及干燥條件決定。
(2)熱風(fēng)干燥法
將變壓器放在干燥室中，通入熱風(fēng)進(jìn)行干燥。干燥室可依據(jù)變壓器器身大小用壁板搭合，壁板內(nèi)滿鋪石棉板或其它浸漬過防火溶液的帆布或石棉麻布。干燥室應(yīng)盡可能小，壁板與變壓器之間的間距不應(yīng)大于200mm。可用電爐、蒸汽蛇形管來加熱。
采用電爐時消耗的電力按下式計算：每min通過干燥室熱風(fēng)量Q，按干燥室容積q來選擇，一般用Q=15qm3來進(jìn)行計算。
P≈0.07γQ(t2-t1) 式中P：所需電爐電力；kW γ：空氣定壓比熱(均為0.31) ；t2、t1：進(jìn)口熱風(fēng)溫度與周圍氣溫，℃。
干燥時進(jìn)口熱風(fēng)溫度應(yīng)逐漸上升，最高溫度不應(yīng)超過95℃，在熱風(fēng)進(jìn)口處應(yīng)裝過濾器或裝金屬柵網(wǎng)以消滅火星、灰塵。熱風(fēng)不應(yīng)直接吹向器身，從器身下面均勻地吹向各部，使潮氣通過箱中通風(fēng)孔放出。
(3)真空干燥法
這種干燥方法，是以空氣為載熱介質(zhì)，在大氣壓力下，將變壓器器身或繞組逐步預(yù)熱到105℃左右，才開始抽真空進(jìn)行處理。由于熱傳遞較慢，內(nèi)外加熱不均勻(內(nèi)冷外熱)，高電壓大容量的變壓器由于具有較厚的絕緣層，往往預(yù)熱需要100小時以上，生產(chǎn)周期很長，而且干燥得不徹底，很難滿足變壓器對絕緣的要求。但設(shè)備簡單，操作簡便。
(4)氣相真空干燥法
這種干燥方法是用一種特殊的煤油蒸氣作為載熱體，導(dǎo)入真空罐的煤油蒸氣在變壓器器身上冷凝并釋放出大量熱能，從而對被干燥器身進(jìn)行加熱。由于煤油蒸氣熱能大(煤油氣化熱為306×103j/kg)，故使變壓器器身干燥加熱更徹底，更均勻，效率很高，并且對絕緣材料的損傷度也很小。但由于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價較高，目前只限于在110kV及以上的大型變壓器器身干燥處理中應(yīng)用。
變壓器干燥處理后應(yīng)符合的要求
(1)不管采用哪種方式加熱干燥變壓器，在無油時，變壓器的器身溫度不得超過95℃，在帶油干燥時油溫不得高于80℃，以避免油質(zhì)老化。如果帶油干燥不能提高絕緣電阻時，應(yīng)把油全部放出，無油干燥。
(2)采用帶油干燥法應(yīng)每4h測量一次絕緣電阻和油的擊穿電壓。當(dāng)油擊穿電壓呈穩(wěn)定的狀態(tài)，絕緣電阻值也連續(xù)6h保持穩(wěn)定，即可停止干燥。
變壓器干燥過程中應(yīng)注意的問題
(1)干燥室如不抽真空，則在箱蓋上應(yīng)開通氣孔或利用油門孔等使潮氣放出。
(2)采用帶油加熱時，應(yīng)在油箱外裝設(shè)保溫層，保溫層可用石棉布、玻璃布等絕緣材料，不得使用易燃材料，并應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施。
(3)為提高繞組的干燥質(zhì)量，有兩大因素必須認(rèn)真考慮：一是控制干燥溫度；二是提高設(shè)備的真空度。對第一點，一般的干燥設(shè)備都能夠滿足工藝要求，對第二點，則受諸多因素的影響，必須統(tǒng)籌考慮，合理安排，以取得良好的干燥效果。
(4)干燥時抽真空的過程中，在開始烘燥的低溫階段，不宜抽真空或在低真空情況下烘燥，否則不利于鐵心溫度的升高和潮氣的排除，當(dāng)溫度升至 70～80℃時開始提高真空度。烘燥進(jìn)行1～2h時，油箱內(nèi)水蒸汽較多，熱輻射能力提高，內(nèi)部溫度趨于均勻，水分也逐漸減小，熱輻射能力又降低。
(5)干燥后鑒定絕緣的方法和該測試的變壓器技術(shù)指標(biāo)。變壓器經(jīng)過干燥后，對它的絕緣性能需作一次全面鑒定，以檢查其干燥效果。鑒定的項目，除套管外，其余均與吊心大修時試驗項目相同。
影響變壓器干燥效果的主要因素
(1)要有足夠的熱能。一臺大型變壓器有數(shù)百公斤到數(shù)噸的絕緣體，含有大量的水分，因此在干燥過程中需要相當(dāng)多的熱能。
(2)絕緣材料內(nèi)部與周圍介質(zhì)的水蒸汽分壓差值越大，絕緣材料中的水分蒸發(fā)、擴散、遷移的也越快。降低絕緣周圍介質(zhì)水蒸汽的分壓和提高絕緣材料的溫度，可以增大差值。
(3)絕緣材料的擴散系數(shù)取決于絕緣材料的含水量、溫度及周圍空氣壓力。
(4)干燥進(jìn)程的時間要短，干燥時間主要取決于最終所要求達(dá)到的含水量指標(biāo)。
結(jié)束語
綜上所述，變壓器絕緣材料的干燥處理就是把材料中的水分轉(zhuǎn)移到周圍介質(zhì)中去的過程，為了提高絕緣材料的干燥速度，人們從提高器身干燥溫度和油箱內(nèi)真空度著手，采取了許多干燥方法，來處理干燥過程中遇到的許多實際問題。各種干燥處理方法都有各自的應(yīng)用場合及優(yōu)缺點，應(yīng)因地制宜地進(jìn)行。隨著變壓器生產(chǎn)的發(fā)展，相信將有更多、更先進(jìn)的干燥設(shè)備和干燥方法，用于提高變壓器的干燥質(zhì)量。
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