專利名稱：油浸式電流互感器低正壓加熱真空干燥處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力器材加工工藝，特別涉及一種油浸式電流互感器絕緣處理工藝。
背景技術(shù)：
35kv及以上油浸式電流互感器(以下簡稱互感器)是電力系統(tǒng)不可缺少的主要電力設(shè)備之一，主要用于計量和繼電保護(hù)之用。長期以來在運行中因互感器爆炸起火引起的惡性責(zé)任事故很多，甚至還出現(xiàn)過人身傷亡事故。因此電力部門加大了對互感器的監(jiān)測力度，在定期和不定期的監(jiān)測中，有的出現(xiàn)介質(zhì)損耗指標(biāo)增大，有的出現(xiàn)變壓器油中含水和氣體超標(biāo)，還有的出現(xiàn)氣體劇增使互感器膨脹器永久變形(俗稱冒頂)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)上述問題在群體中出現(xiàn)數(shù)量較多時為確保電網(wǎng)安全運行只能全部更換退出運行。介質(zhì)損耗指標(biāo)是考核絕緣質(zhì)量重要試驗項目之一，國家標(biāo)準(zhǔn)要求500KV介損值(0.4%、330KV以下彡0.5%。在生產(chǎn)過程中，該指標(biāo)有的最小可達(dá)0.2%以下，有的合格，也是處在不合格邊緣上，個別出現(xiàn)不合格。并且該指標(biāo)在不同時期出現(xiàn)增大，有的在儲運安裝時，有的在運行幾個月、幾年、十幾年出現(xiàn)。這一問題也引起了制造商的高度重視，雖然在設(shè)計和工藝等方面作了一些調(diào)整與改進(jìn)，但上述問題仍時有出現(xiàn)，無法根本解決。發(fā)明人在互感器廠工作多年，參加過多次互感器質(zhì)量問題和惡性事故的現(xiàn)場解剖和分析會，為用戶服務(wù)走遍全國，但是一直存在疑問，互感器的絕緣處理是在一套非常完整的工藝裝備和嚴(yán)格的工藝紀(jì)律下進(jìn)行的，并采用微正壓全密封式結(jié)構(gòu)，變壓器油并不與大氣接觸，那么變壓器油中的水是哪里來的？為什么會出現(xiàn)氣體劇增使互感器膨脹器永久變形，為什么大多數(shù)互感器不出現(xiàn)問題，至今還在電網(wǎng)運行，在對互感器所使用的絕緣材料質(zhì)量問題否定后，認(rèn)為互感器的真空處理肯定有問題。傳統(tǒng)油浸式電流互感器熱風(fēng)循環(huán)真空干燥處理工藝是由加熱系統(tǒng)、熱風(fēng)循環(huán)自閉系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和測溫系統(tǒng)來完成。

(I)、加熱系統(tǒng)是由沿真空罐罐壁自上而下均勻輔設(shè)的蒸汽或?qū)嵊凸艿罉?gòu)成。
(2)、熱風(fēng)循環(huán)自閉系統(tǒng)由真空罐壁一側(cè)兩端各開一孔并用管件與設(shè)置在罐外的風(fēng)機(jī)連接起來組成。(3)、真空系統(tǒng)由真空罐、真空表、冷凝器、真空泵和增壓泵組成。(4)、測溫系統(tǒng)由真空罐內(nèi)分上中下位置設(shè)置的3只測溫探頭與設(shè)置在真空罐外的3塊溫度表連接起來組成。熱風(fēng)循環(huán)真空干燥處理工藝基本過程(以220KV電流互感器為例):
1、把若干臺互感器置入真空罐內(nèi)，扣上罐蓋啟動加熱系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，再啟動熱風(fēng)循環(huán)自閉系統(tǒng)，開始加熱，當(dāng)真空罐內(nèi)溫度達(dá)到110±5度時保持30小時。2、停止熱風(fēng)循環(huán)，啟動真空泵開始時間不等的低真空作業(yè)，用時約40小時，次數(shù)約為14次。3、停止低真空作業(yè)，第二次啟動熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)并保持24小時。4、停止熱風(fēng)循環(huán)，啟動真空泵和增壓真空泵連續(xù)進(jìn)行約84小時高真空作業(yè)，當(dāng)真空殘壓在4小時內(nèi)維持在60Pa以下并定時測量露點合格后，整個處理過程結(jié)束，用時約210小時以上。根據(jù)上述工藝流程申請人經(jīng)過分析認(rèn)為，造成互感器絕緣性能不合格和出現(xiàn)的分散性大、穩(wěn)定性差的主要原因是該工藝不能使每臺互感器在真空罐內(nèi)達(dá)到絕緣內(nèi)外溫度一致以滿足水的最佳汽化溫度110度所致，理由有以下幾個方面:
1、加熱系統(tǒng)加熱元件是沿罐壁設(shè)置的，必然引起互感器因離罐壁遠(yuǎn)近不同而受熱不均，同時熱風(fēng)循環(huán)過程中真空罐內(nèi)的熱風(fēng)通道在諸多互感器作用下變得雜亂無章，產(chǎn)生的熱風(fēng)盲弱區(qū)也必然影響互感器均勻受熱。2、在第一次停止熱風(fēng)循環(huán)期間進(jìn)行了十余次時間不等的低真空作業(yè)，使外部絕緣中產(chǎn)生的水蒸汽盡快盡早被抽出造成內(nèi)部絕緣因外部絕緣失水而降低了外部絕緣的導(dǎo)熱性，使內(nèi)部絕緣受熱困難，同時也造成罐內(nèi)因失去水蒸汽的導(dǎo)熱媒介作用而使互感器變成幅射受熱，受熱難度加大。3、實施24小時熱風(fēng)循環(huán)主要為了恢復(fù)低真空作業(yè)中造成的罐內(nèi)溫度下降，但此時因大量水蒸汽已經(jīng)被抽出而加熱效率并不高。4、互感器主絕緣是用高壓電纜紙帶沿高壓繞組一層一層包扎而成的，其厚度是根據(jù)各部位電場強(qiáng)度而設(shè)定的，最厚處絕緣半徑約150毫米，具有緊密、厚實、無氣隙和不易受熱的特點。在加熱過程中絕緣受熱是自外向內(nèi)漸進(jìn)的，由于互感器絕緣在該工藝過程中始終是受熱不均和熱效率不高的環(huán)境下進(jìn)行加熱的，所以要使如此厚的絕緣達(dá)到熱平衡和滿足水的氣化溫度是很難做到的。并且在無法測量每臺互感器內(nèi)部絕緣受熱程度的情況下，只靠罐內(nèi)溫度和工藝時間，主觀人為地進(jìn)行長達(dá)84小時的高真空作業(yè)，隨著真空度的漸進(jìn)使外部較深層絕緣更加緊縮，形成的屏障不但影響內(nèi)部絕緣受熱，還使內(nèi)部受熱程度不一，絕緣中產(chǎn)生的蒸汽不能釋放出來，最終導(dǎo)致露點測定合格的假象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對當(dāng)前油浸式電流互感器熱風(fēng)循環(huán)真空處理工藝導(dǎo)致部分互感器產(chǎn)品絕緣性能指標(biāo)不合格、分散性大、穩(wěn)定性差的問題，提供一種油浸式電流互感器低正壓加熱真空干燥處理工藝。本發(fā)明的技術(shù)解決主案是:
油浸式電流互感器低正壓加熱真空干燥處理工藝，互感器在真空罐內(nèi)在低正壓水蒸汽作用下進(jìn)行均勻加熱，使絕緣達(dá)到內(nèi)外溫度一致和滿足水的最佳氣化溫度后，再進(jìn)行放汽和抽真空干燥處理，具體工藝步驟如下:
1)、將若干臺互感器置入真空罐內(nèi)，將模擬所處理互感器絕緣體征并在絕緣最深厚的內(nèi)部位置和表面分別設(shè)有測溫探頭的模擬測溫器置入真空罐內(nèi)不靠近罐壁的中心位置，通過導(dǎo)線將模擬測溫器內(nèi)部和外部的測溫探頭分別與真空罐外的兩只溫度表連接起來，再將裝有水的若干只用于產(chǎn)生低正壓導(dǎo)熱水蒸汽的低正壓發(fā)生器以真空罐中心為軸心均勻分布安裝在真空罐內(nèi)壁上等高度的位置，扣上真空罐罐蓋；
2)、啟動真空罐加熱系統(tǒng)開始加熱，觀查壓力表的壓力變化情況和兩只溫度表的溫度變化情況并作好記錄，用放氣閥門調(diào)節(jié)真空罐內(nèi)壓力不超過標(biāo)準(zhǔn)大氣壓0.01-0.03MPa,當(dāng)與模擬測溫器內(nèi)部測溫探頭相連的溫度表溫度達(dá)到105-115度時保持該狀態(tài)2-3小時；3 )、緩慢打開真空罐放氣閥門放氣，直到放氣閥門無蒸汽冒出，關(guān)閉放氣閥門；
4)、啟動真空泵開始抽真空，當(dāng)真空罐內(nèi)溫度低于95度時停止抽真空，待溫度再次升至105-115度時再次抽真空，每次抽真空后需要對冷凝器放水，如此反復(fù)至冷凝器無水放出；
5)、啟動增壓泵開始持續(xù)對真空罐抽真空，露點測試合格后關(guān)閉真空泵和增壓泵，關(guān)閉真空罐加熱系統(tǒng)停止加熱，絕緣干燥處理結(jié)束。本發(fā)明的技術(shù)效果是:該工藝從根本上解決了互感器絕緣性能分散性大和穩(wěn)定性差的問題，從而保障電網(wǎng)安全可靠運行。由于采用低正壓加熱，可使互感器在真空罐內(nèi)絕緣內(nèi)外受熱均勻，并提高了絕緣的受熱效率，采用間歇方式抽真空，使互感器絕緣中的水分在負(fù)壓的作用下自動受熱揮發(fā)出，提高了絕緣除水效果。本工藝較傳統(tǒng)工藝可縮短1/2的工藝時間，并可節(jié)省2/3的能源。工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單造價低，使用成本更低，還便于操作和使用。由于該工藝始終堅持以受熱均勻并使絕緣達(dá)到熱平衡和滿足水的氣化溫度為準(zhǔn)貝U，所以絕緣中產(chǎn)生的水蒸汽會自然釋放到真空罐內(nèi)，因此可達(dá)到良好的絕緣除水效果。由于本工藝具有良好除掉絕緣中水分能力和熱效率高的特點，可收到以下效果:
1、互感器絕緣性能指標(biāo)合格率達(dá)100%并且分散性小穩(wěn)定性好，可保證安全可靠運行。2、為我國油浸紙絕緣產(chǎn)品和更高電壓等級發(fā)展提供可靠的技術(shù)保障。3、工藝裝備和工藝簡單，易操作，節(jié)省投資。4、較傳統(tǒng)工藝可縮短1/2時間節(jié)省3/4能源。5、可避 免因產(chǎn)品質(zhì)量問題引起的糾紛，對提升企業(yè)信譽(yù)和提高經(jīng)濟(jì)效益有很大幫助。6、可以對患有“癌癥”之稱的介損增值產(chǎn)品進(jìn)行再次處理使其棄死復(fù)生。


圖1為本發(fā)明實施例工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式油浸式電流互感器低正壓處理工藝設(shè)備，如圖1所示，它由加熱系統(tǒng)、真空干燥系統(tǒng)和測量系統(tǒng)構(gòu)成；
加熱系統(tǒng)由真空罐1、低正壓發(fā)生器2和蒸汽或?qū)嵊图訜嵫b置3構(gòu)成，蒸汽或?qū)嵊图訜嵫b置3通過管路與自下而上均勻敷設(shè)于真空罐I罐壁上的加熱管路11相連通，真空罐罐蓋12上安裝有放氣閥門13，低正壓發(fā)生器2由均勻分布安裝在真空罐I內(nèi)壁上等高度的若干個水箱構(gòu)成；
真空干燥系統(tǒng)由冷凝器4、增壓泵5和真空泵6構(gòu)成，冷凝器4進(jìn)氣口通過冷凝器閥門41與真空罐I相連通，冷凝器4出水口上安裝有排水閥門42，增壓泵5進(jìn)氣口通過進(jìn)氣口閥門51與冷凝器4出氣口相連通，增壓泵5出氣口上連接有出氣口閥門52，出氣口閥門52的出氣口通過真空泵閥門61與真空泵6進(jìn)氣口相連通、通過直通閥門62與冷凝器4出氣口和進(jìn)氣口閥門51進(jìn)氣口相連通；
測量系統(tǒng)由模擬測溫器7、溫度表一 8、溫度表二 9、壓力表10、真空表20和露點測量儀30構(gòu)成，模擬測溫器7安裝在真空罐I內(nèi)部中心位置，模擬測溫器7絕緣最深厚的內(nèi)部位置和表面分別設(shè)有模擬測溫器測溫探頭71和真空罐測溫探頭40，溫度表一 8和溫度表二 9分別安裝在真空罐I外，模擬測溫器測溫探頭71通過導(dǎo)線與溫度表一 8相連，真空罐測溫探頭40通過導(dǎo)線與溫度表二 9相連，壓力表10通過壓力表閥門101與真空罐罐蓋12相連，真空表20通過真空表閥門201與真空罐罐蓋12相連，露點測量儀30進(jìn)氣口通過閥門一 401與真空罐I相連、出氣口通過閥門二 402與冷凝器閥門41進(jìn)氣口相連。模擬測溫器7為模擬所處理互感器絕緣體征并在絕緣最深厚的內(nèi)部位置和表面分別設(shè)有測溫探頭的模擬測溫裝置。壓力表10的量程為O MPa 0.1MPa0真空表20的量程為-0.1MPa OMPa。
工藝步驟如下:
1)、將若干臺互感器置入真空罐I內(nèi)，將模擬測溫器7置入真空罐內(nèi)不靠近罐壁的中心位置，通過導(dǎo)線將模擬測溫器測溫探頭71和真空罐測溫探頭40分別與溫度表一 8和溫度表二 9連接起來，再將低正壓發(fā)生器2以真空罐I中心為軸心均勻分布安裝在真空罐I內(nèi)壁上等高度的位置，扣上真空罐罐蓋12 ；
2)、啟動蒸汽或?qū)嵊图訜嵫b置3開始加熱，觀查壓力表10的壓力變化情況和溫度表一 8和溫度表二 9的溫度變化情況并作好記錄，用放氣閥門13調(diào)節(jié)真空罐I內(nèi)壓力不超過標(biāo)準(zhǔn)大氣壓0.02MPa，當(dāng)與模擬測溫器測溫探頭71相連的溫度表一 8溫度達(dá)到105-115度時保持該狀態(tài)2-3小 時；
3)、緩慢打開真空罐放氣閥門13放氣，直到放氣閥門13無蒸汽冒出，關(guān)閉放氣閥門
13 ；
4)、啟動真空泵6開始抽真空，當(dāng)真空罐I內(nèi)溫度低于95度時停止抽真空，待溫度再次升至110度時再次抽真空，每次抽真空后需要對冷凝器4放水，如此反復(fù)至冷凝器4無水放出；
5)、啟動增壓泵5開始持續(xù)對真空罐I抽真空，利用露點測量儀40測試露點合格后關(guān)閉真空泵6和增壓泵5，關(guān)閉蒸汽或?qū)嵊图訜嵫b置3停止加熱，絕緣干燥處理結(jié)束。
權(quán)利要求
1.油浸式電流互感器低正壓加熱真空干燥處理工藝，其特征在于:互感器在真空罐內(nèi)在低正壓水蒸汽作用下進(jìn)行均勻加熱，使絕緣達(dá)到內(nèi)外溫度一致和滿足水的最佳氣化溫度后，再進(jìn)行放汽和抽真空干燥處理，具體工藝步驟如下: 1)、將若干臺互感器置入真空罐內(nèi)，將模擬所處理互感器絕緣體征并在絕緣最深厚的內(nèi)部位置和表面分別設(shè)有測溫探頭的模擬測溫器置入真空罐內(nèi)不靠近罐壁的中心位置，通過導(dǎo)線將模擬測溫器內(nèi)部和外部的測溫探頭分別與真空罐外的兩只溫度表連接起來，再將裝有水的若干只用于產(chǎn)生低正壓導(dǎo)熱水蒸汽的低正壓發(fā)生器以真空罐中心為軸心均勻分布安裝在真空罐內(nèi)壁上等高度的位置，扣上真空罐罐蓋； 2)、啟動真空罐加熱系統(tǒng)開始加熱，觀查壓力表的壓力變化情況和兩只溫度表的溫度變化情況并作好記錄，用放氣閥門調(diào)節(jié)真空罐內(nèi)壓力不超過標(biāo)準(zhǔn)大氣壓0.01-0.03MPa,當(dāng)與模擬測溫器內(nèi)部測溫探頭相連的溫度表溫度達(dá)到105-115度時保持該狀態(tài)2-3小時； 3 )、緩慢打開真空罐放氣閥門放氣，直到放氣閥門無蒸汽冒出，關(guān)閉放氣閥門； 4)、啟動真空泵開始抽真空，當(dāng)真空罐內(nèi)溫度低于95度時停止抽真空，待溫度再次升至105-115度時再次抽真空，每次抽真空后需要對冷凝器放水，如此反復(fù)至冷凝器無水放出； 5)、啟動增壓泵開始持續(xù)對真空罐抽真空，露點測試合格后關(guān)閉真空泵和增壓泵，關(guān)閉真空罐加熱系統(tǒng)停止加熱，絕緣干燥處理結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述的油浸式電流互感器低正壓加熱真空干燥處理工藝，其特征在于用放氣閥門調(diào)節(jié)真空罐內(nèi)壓力時不超過標(biāo)準(zhǔn)大氣壓0.02Mpa。
3.如權(quán)利要求1所述的油浸式電流互感器低正壓加熱真空干燥處理工藝，其特征在于啟動真空泵抽真空時溫度再次升至110度時再次抽真空。
4.如權(quán)利要求1所述的油·浸式電流互感器低正壓加熱真空干燥處理工藝，其特征在于采用的工藝設(shè)備由加熱系統(tǒng)、真空干燥系統(tǒng)和測量系統(tǒng)構(gòu)成； 加熱系統(tǒng)由真空罐(I)、低正壓發(fā)生器(2)和蒸汽或?qū)嵊图訜嵫b置(3)構(gòu)成，蒸汽或?qū)嵊图訜嵫b置(3 )通過管路與自下而上均勻敷設(shè)于真空罐(I)罐壁上的加熱管路(11)相連通，真空罐罐蓋(12)上安裝有放氣閥門(13)，低正壓發(fā)生器(2)由均勻分布安裝在真空罐(I)內(nèi)壁上等高度的若干個水箱構(gòu)成； 真空干燥系統(tǒng)由冷凝器(4)、增壓泵(5)和真空泵(6)構(gòu)成，冷凝器(4)進(jìn)氣口通過冷凝器閥門(41)與真空罐(I)相連通，冷凝器(4)出水口上安裝有排水閥門(42)，增壓泵(5)進(jìn)氣口通過進(jìn)氣口閥門(51)與冷凝器(4)出氣口相連通，增壓泵(5)出氣口上連接有出氣口閥門(52 )，出氣口閥門(52 )的出氣口通過真空泵閥門(61)與真空泵(6 )進(jìn)氣口相連通、通過直通閥門(62)與冷凝器(4)出氣口和進(jìn)氣口閥門(51)進(jìn)氣口相連通； 測量系統(tǒng)由模擬測溫器(7)、溫度表一(8)、溫度表二(9)、壓力表(10)、真空表(20)和露點測量儀(30)構(gòu)成，模擬測溫器(7)安裝在真空罐(I)內(nèi)部中心位置，模擬測溫器(7)絕緣最深厚的內(nèi)部位置和表面分別設(shè)有模擬測溫器測溫探頭(71)和真空罐測溫探頭(40)，溫度表一(8 )和溫度表二( 9 )分別安裝在真空罐(I)外，模擬測溫器測溫探頭(71)通過導(dǎo)線與溫度表一(8)相連，真空罐測溫探頭(40)通過導(dǎo)線與溫度表二(9)相連，壓力表(10)通過壓力表閥門(101)與真空罐罐蓋(12)相連，真空表(20)通過真空表閥門(201)與真空罐罐蓋(12)相連，露點測量儀(30)進(jìn)氣口通過閥門一(401)與真空罐(I)相連、出氣口通過閥門二( 402 )與冷凝器閥門(41)進(jìn)氣口相連。
5.如權(quán)利要求4所述的油浸式電流互感器低正壓加熱真空干燥處理工藝，其特征在于所述模擬測溫器(7 )為模擬所處理互感器絕緣體征并在絕緣最深厚的內(nèi)部位置和表面分別設(shè)有測溫探頭的模擬測溫裝置。
6.如權(quán)利要求4所述的油浸式電流互感器低正壓加熱真空干燥處理工藝，其特征在于所述壓力表(10)的量程為OMPa 0.1MPa0
7.如權(quán)利要求4所述的油浸式電流互感器低正壓加熱真空干燥處理工藝，其特征在于所述真空表(20)的量程為 -0.1MPa OMPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油浸式電流互感器低正壓加熱真空干燥處理工藝，互感器在真空罐內(nèi)在低正壓水蒸汽作用下進(jìn)行均勻加熱，使絕緣達(dá)到內(nèi)外溫度一致和滿足水的氣化溫度要求，再進(jìn)行放汽和抽真空干燥處理。所采用的工藝設(shè)備由加熱系統(tǒng)、真空干燥系統(tǒng)和測量系統(tǒng)構(gòu)成，真空罐(1)內(nèi)設(shè)有模擬所處理互感器絕緣體征并設(shè)有測溫探頭的模擬測溫器(7)和低正壓發(fā)生器(2)。該工藝從根本上解決了互感器絕緣性能分散性大和穩(wěn)定性差的問題，從而保障電網(wǎng)安全可靠運行。由于采用低正壓加熱，可使互感器在真空罐內(nèi)絕緣內(nèi)外受熱均勻，并提高了絕緣的受熱效率，采用間歇方式抽真空，使互感器絕緣中的水分在負(fù)壓的作用下自動受熱揮發(fā)出，提高了真空效果。
文檔編號F26B23/10GK103245169SQ20131018173
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月16日
發(fā)明者宋文凱, 宋修魁 申請人:宋文凱