專利名稱：變壓器器身干燥系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器器身干燥系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種用于干燥變壓器的變壓器器身干燥系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
變壓器的器身上分布了很多固體絕緣材料，例如，線圈的匝間絕緣、撐條、墊塊、層壓紙板壓圈和紙板筒等，這些絕緣材料都是由纖維質(zhì)的絕緣材料。絕緣材料的一個(gè)固有特性就是在受潮或者浸濕后，會很嚴(yán)重地影響著材料介質(zhì)的電氣強(qiáng)度、介質(zhì)損耗和油的含水量。圖1為在不同的溫度下絕緣紙板的水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與閃絡(luò)電壓的關(guān)系示意圖。如圖 1所示，變壓器的絕緣介質(zhì)的含水量增加后，絕緣介質(zhì)特性就會發(fā)生變化，含水量越大則閃絡(luò)電壓越小。圖2為絕緣紙板的水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與介質(zhì)損耗角的關(guān)系示意圖。如圖1和圖2 所示，變壓器的絕緣介質(zhì)的含水量增加，原來按理想絕緣狀態(tài)設(shè)計(jì)的場強(qiáng)可能發(fā)生變化。所以絕緣材料的含水量在很大程度上決定著一臺變壓器的絕緣水平，從而影響變壓器整體的安全穩(wěn)定運(yùn)行。裝配好的新變壓器在出廠前一定要經(jīng)過干燥處理，以去除絕緣材料中的水分和氣體，使其含水量控制在要求的范圍之內(nèi)，以保證變壓器有足夠的絕緣強(qiáng)度。為了使變壓器絕緣件中的水分較快排出，在工廠里通常所采用的方式是提高真空度和提高溫度。提高真空度的目的主要是降低器身周圍環(huán)境的壓力，這樣有利于絕緣材料其微細(xì)毛孔中的水分變成水蒸氣從絕緣材料中擴(kuò)散和遷移，最后從絕緣材料中排出；提高溫度的目的主要是提高絕緣材料的水蒸氣分壓。絕緣材料溫度每提高20°C，其水蒸氣分壓可提高兩倍以上，所以在含水量相同的情況下，溫度越高，擴(kuò)散效果越好。擴(kuò)散的結(jié)果是使水分排出絕緣材料外，從而提高了絕緣件的干燥程度，提高電氣強(qiáng)度。同樣，提高真空度降低絕緣材料周圍空間壓力的目的也是為了降低水分的飽和蒸汽分壓，真空度愈高，水分的飽和蒸汽分壓愈低，水分愈易蒸發(fā)，絕緣材料干燥的愈快。所以這兩個(gè)方式都是為了加快絕緣件的干燥，提高干燥效率。而對于運(yùn)行的變壓器，受運(yùn)輸條件以及停電成本等限制，往往需要現(xiàn)場檢修。所以器身絕緣材料會和大氣接觸，絕緣材料必然吸濕受潮影響變壓器的質(zhì)量。檢修完成后，需要對變壓器進(jìn)行現(xiàn)場干燥處理。對于器身嚴(yán)重進(jìn)水受潮的變壓器，也有一部分只能采用現(xiàn)場干燥技術(shù)進(jìn)行處理。目前現(xiàn)場干燥變壓器方法有熱風(fēng)循環(huán)加熱真空干燥法和熱油干燥法等?，F(xiàn)場傳統(tǒng)的干燥技術(shù)加熱溫度低、不均勻、處理時(shí)間長，尚不能處理器身嚴(yán)重進(jìn)水受潮的變壓器；干燥效果往往不甚理想。熱風(fēng)循環(huán)加熱真空干燥是將被處理的變壓器線圈或器身置于真空干燥罐內(nèi)，然后將不超過115°C的熱空氣送入真空干燥罐，加熱變壓器線圈或器身。采用循環(huán)熱風(fēng)方式，采用加熱(提高溫度加快水分蒸發(fā))和提高真空(在溫度較低情況下以提高真空加速水分蒸發(fā))反復(fù)交替進(jìn)行。主要有兩種不同方式，一是將變壓器裝在油箱內(nèi)，一起放進(jìn)干燥室，將熱空氣通過加油口進(jìn)入后循環(huán)進(jìn)行。真空階段是在變壓器油箱內(nèi)進(jìn)行并在油箱內(nèi)浸油。另一是將變壓器器身放入真空干燥罐，向真空罐內(nèi)循環(huán)送入熱風(fēng)并進(jìn)行真空階段的干燥。熱風(fēng)循環(huán)加熱真空干燥由于采用熱風(fēng)干燥，有空氣存在，當(dāng)溫度較高時(shí)易于引起絕緣材料的老化，為了避免絕緣材料的老化，加熱溫度一般在115°C。雖然溫度與煤油汽相干燥只相差20°C，但是干燥效果卻相差很多。采用循環(huán)熱風(fēng)干燥，可以將絕緣中的水分由一般條件下的8%左右降低到1 3%。處理超高壓變壓器時(shí)，首先用熱風(fēng)加熱40小時(shí)左右，然后抽真空10 15小時(shí)，其后每加熱10 20小時(shí)再抽真空10 15小時(shí)，反復(fù)進(jìn)行。反復(fù)的次數(shù)，取決于變壓器的電壓等級和絕緣結(jié)構(gòu)情況。一般說來，電壓等級越高，容量越大，反復(fù)的次數(shù)越多。這是由于超高壓變壓器油隙間隙更小，且絕緣層更多更復(fù)雜的緣故。因此對于超高壓、大容量，絕緣層又多又厚的變壓器，熱風(fēng)循環(huán)加熱真空干燥也很難干燥徹底，而且干燥周期很長。另外這種方法基本沒有清洗作用，不適用于返修變壓器的干燥。如圖3所示，為現(xiàn)有的熱油干燥所使用的結(jié)構(gòu)示意圖，循環(huán)式熱油干燥，先將變壓器90置入干燥罐91內(nèi)，然后利用循環(huán)泵92將脫氣裝置93中的絕緣油通過加熱器94加熱后，輸入干燥罐91內(nèi)。這種方法除了用熱油將熱量帶給變壓器的絕緣材料使水得到汽化外，干燥的主要原理是利用油紙含水量的平衡。圖4為絕緣油和浸在油中的絕緣紙之間的含水量的平衡關(guān)系示意圖，如果所示，在不同溫度下，絕緣油和浸在油中的絕緣紙之間的含水量的平衡關(guān)系。當(dāng)熱油將變壓器絕緣浸漬時(shí)，兩者的含水量不平衡，絕緣紙中的水分向油中擴(kuò)散，由不平衡向平衡轉(zhuǎn)化，油中水分含量逐漸增大。油是流動的，含水量較大的油通過加熱器和干燥裝置除去水分，然后再送入真空干燥罐，往復(fù)不止地進(jìn)行，而使變壓器的絕緣材料得到干
O熱油干燥方法主要是靠紙和油中含水量的平衡關(guān)系，但是這種平衡過程非常緩慢，雖然熱油干燥時(shí)雖然也抽真空，但目的是防止絕緣油的老化。這種方法水分?jǐn)U散慢，干燥時(shí)間長，效率很低。所以現(xiàn)有的干燥方式的干燥時(shí)間長，干燥效率低，并且干燥效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的干燥系統(tǒng)和干燥方法的缺陷，提供一種干燥系統(tǒng)和干燥方法，利用煤油蒸汽對變壓器內(nèi)的變壓器器身進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間短，干燥效率高，并且干燥效果好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種變壓器器身干燥系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括變壓器油箱，用于容置變壓器器身和變壓器油；抽真空裝置，與所述變壓器油箱相連接，用于在所述變壓器油箱排空所述變壓器油后抽真空，使得所述變壓器油箱形成真空室；蒸發(fā)器，與所述變壓器油箱向連接，用于將煤油加熱形成的煤油蒸氣導(dǎo)入所述變壓器油箱，對所述變壓器器身進(jìn)行干燥處理；
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回收裝置，與所述變壓器油箱和所述蒸發(fā)器相連接，用于將從所述變壓器油箱內(nèi)回收的對所述變壓器器身干燥處理后的煤油蒸汽冷凝處理成煤油和水，將煤油返回所述蒸發(fā)器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種變壓器器身干燥方法，所述方法包括對容置有變壓器器身的變壓器油箱抽真空；將蒸發(fā)器內(nèi)煤油加熱形成的煤油蒸氣導(dǎo)入變壓器油箱，對所述變壓器器身干燥處理；回收裝置將從所述變壓器油箱內(nèi)回收的干燥處理后的煤油蒸汽冷凝處理成煤油和水，將煤油返回所述蒸發(fā)器。本發(fā)明干燥系統(tǒng)和方法利用煤油蒸汽在變壓器油箱內(nèi)對變壓器器身進(jìn)行干燥處理，干燥時(shí)間短，干燥效率高，并且干燥效果好。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為在不同的溫度下絕緣紙板的水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與閃絡(luò)電壓的關(guān)系示意圖；圖2為絕緣紙板的水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與介質(zhì)損耗角的關(guān)系示意圖；圖3為現(xiàn)有的熱油干燥所使用的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為絕緣油和浸在油中的絕緣紙之間的含水量的平衡關(guān)系示意圖；圖5為本發(fā)明干燥系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明的汽相干燥過程曲線圖；圖9為本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明變壓器器身干燥方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明干燥系統(tǒng)和干燥方法，利用變壓器自身的油箱而不需要再利用現(xiàn)有的真空罐，并且加熱變壓器器身是利用煤油蒸汽，煤油蒸汽可以對變壓器器身進(jìn)行熱交換，而且當(dāng)煤油蒸汽變?yōu)槊河蜁r(shí)，還可以放出凝結(jié)熱，這樣可以更高效的加熱變壓器的器身。由此可以非常方便的對變壓器器身進(jìn)行干燥，尤其適用于在現(xiàn)場的變壓器器身的干燥。圖5為本發(fā)明干燥系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明干燥系統(tǒng)實(shí)施例一具體包括蒸發(fā)器1、變壓器油箱2、回收裝置3和抽真空裝置5。
變壓器油箱2的作用是容置變壓器器身20和變壓器油的。抽真空裝置5與變壓器油箱1相連接，在變壓器油箱1排空變壓器油后抽真空，使得變壓器油箱1形成真空室； 蒸發(fā)器1與變壓器油箱2相連接，作用是用來將注入蒸發(fā)器1中的煤油進(jìn)行加熱，形成煤油蒸汽后將煤油蒸氣導(dǎo)入變壓器油箱2，利用煤油蒸氣對變壓器器身20加熱，從而對變壓器器身上的絕緣材料進(jìn)行干燥脫水?；厥昭b置3與變壓器油箱2和蒸發(fā)器1相連接，回收裝置2的作用是將從變壓器油箱2內(nèi)回收的對變壓器器身20干燥處理后的煤油蒸汽冷凝處理成煤油和水，將煤油返回蒸發(fā)器1。這樣循環(huán)往復(fù)的利用煤油蒸氣對變壓器器身20上的絕緣材料進(jìn)行干燥處理。具體處理過程是首先利用抽真空裝置5對變壓器油箱2抽真空，然后將蒸發(fā)器1 對煤油加熱生成的煤油蒸氣導(dǎo)入變壓器油箱2里，利用煤油蒸氣對變壓器油箱2中的變壓器器身20進(jìn)行加熱干燥處理，從而將變壓器器身20的絕緣材料中的水分脫出，干燥處理后的煤油蒸氣被回收裝置3回收，進(jìn)行冷凝處理，煤油蒸氣冷凝處理后生成煤油和水，將煤油會注到蒸發(fā)器1中。所以本發(fā)明干燥系統(tǒng)實(shí)施例一利用煤油蒸汽在變壓器油箱內(nèi)對變壓器器身進(jìn)行干燥處理，干燥時(shí)間短，干燥效率高，并且干燥效果好。圖6為本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)實(shí)施例二具體包括蒸發(fā)器1、變壓器油箱2、回收裝置3、過濾器4和抽真空裝置5。而回收裝置3包括冷凝器30和收集器31?；厥昭b置3包括了兩個(gè)組成部分，冷凝器30和收集器31 ；冷凝器30與變壓器油箱2和蒸發(fā)器1相連接，其作用是對變壓器油箱2內(nèi)對變壓器器身20干燥處理后的煤油蒸汽冷凝處理，形成煤油和水；而收集器31與冷凝器30和蒸發(fā)器1相連接，其作用是將冷凝器30形成的煤油返回蒸發(fā)器1?；厥昭b置3的收集器31通過過濾器4與蒸發(fā)器1相連接，而變壓器油箱2也通過過濾器4與蒸發(fā)器1相連接。過濾器4的作用有兩個(gè)，其一是將變壓器油箱2進(jìn)行干燥處理時(shí)形成的煤油進(jìn)行過濾，將過濾后的煤油返回蒸發(fā)器1中，以及將回收裝置4冷凝處理時(shí)形成的煤油進(jìn)行過濾，將過濾后的煤油返回所述蒸發(fā)器中。具體處理過程是，首先對變壓器油箱2抽真空，然后將蒸發(fā)器1對煤油加熱生成的煤油蒸氣導(dǎo)入變壓器油箱2里，利用煤油蒸氣對變壓器油箱2中的變壓器器身20進(jìn)行加熱干燥處理，從而將變壓器器身20的絕緣材料中的水分脫出，干燥處理后的煤油蒸氣被回收裝置3的冷凝器30回收，由冷凝器30進(jìn)行冷凝處理，煤油蒸氣冷凝處理后生成煤油和水， 而煤油進(jìn)入回收裝置3的收集器31中，由收集器31將煤油通過過濾器4過濾后，將干凈的回收煤油注到蒸發(fā)器1中，這樣就形成了一個(gè)循環(huán)回路。另外，在利用煤油蒸氣對變壓器油箱2中的變壓器器身20進(jìn)行加熱干燥處理時(shí)， 有可能因?yàn)樽儔浩髌魃?0溫度過低，使得煤油蒸氣放出凝結(jié)熱后冷凝為液體煤油，這些液體煤油從變壓器油箱2抽出后，也經(jīng)過過濾器4過濾，將干凈的回收煤油注到蒸發(fā)器1中， 這樣就形成了另一個(gè)循環(huán)回路。所以本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)實(shí)施例二利用受熱蒸發(fā)后的煤油蒸氣，在變壓器油箱內(nèi)將變壓器器身進(jìn)行加熱干燥處理，從而將變壓器器身的絕緣材料脫水，而且時(shí)間短，
7處理效率高，處理效果好。并且利用了兩個(gè)循環(huán)回路將干燥處理后的煤油回收。圖7為本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)實(shí)施例三具體包括蒸發(fā)器1、變壓器油箱2、包括冷凝器30和收集器31 的回收裝置3、過濾器4、抽真空裝置5和泄漏泵6。抽真空裝置5與變壓器油箱2相連接，作用是利用變壓器油箱2在干燥處理前對變壓器油箱2抽真空，以及對于煤油蒸汽干燥處理后對變壓器油箱2抽真空。泄漏泵6與收集器31相連接，其作用是對收集器31和冷凝器30抽真空，也可以通過收集器31和冷凝器30對蒸發(fā)器1抽真空，另外可以將變壓器油箱2內(nèi)的干燥處理后的煤油蒸汽抽入冷凝器 30中進(jìn)行冷凝處理。圖8為本發(fā)明的汽相干燥過程曲線圖，其中t表示溫度單位是攝氏度(°C)，P表示壓力，單位是帕(Pa)，T表示時(shí)間，如圖所示利用本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)對變壓器器身進(jìn)行干燥處理主要包括四個(gè)過程準(zhǔn)備、加熱、降壓和高真空。1、準(zhǔn)備向蒸發(fā)器1中注入足夠的煤油，然后利用泄漏泵6對蒸發(fā)器1、冷凝器30和收集器 31抽真空，同時(shí)變壓器油箱2處理密封，利用抽真空裝置5對變壓器油箱2抽真空，變壓器油箱2的壓力降到700Pa以下；2、加熱將符合要求的煤油蒸汽輸入變壓器油箱2，，對變壓器油箱2內(nèi)的變壓器器身20進(jìn)行加熱，使器身20的溫度不斷增高，器身20上的絕緣材料內(nèi)的水分不斷地蒸發(fā)和被抽走；煤油在蒸發(fā)器1中受熱變成煤油蒸汽，在變壓器油箱2內(nèi)對變壓器器身20加熱， 放出冷凝潛熱后，生成液體，通過過濾器4返回蒸發(fā)器1內(nèi)再加熱蒸發(fā)，這樣形成一個(gè)循環(huán)進(jìn)行加熱。隨著變壓器油箱2的溫度逐步升高，煤油的飽和壓力也不斷升高，變壓器器身20 上絕緣材料的水分的排出使變壓器油箱2內(nèi)聚集一定的水蒸汽，再加上系統(tǒng)可能存在的漏氣，這些混合氣體使變壓器油箱2內(nèi)壓力不斷升高，為了不使變壓器油箱2內(nèi)壓力過高，同時(shí)及時(shí)地將水分帶出系統(tǒng)外，這些混合氣體進(jìn)入回收裝置3，由回收裝置3的冷凝器30和收集器31將水蒸汽和煤油蒸汽冷凝成液體，將氣體排出系統(tǒng)外，收集器31中冷凝的液體水和煤油靠比重不同，煤油浮在上面，通過溢流口流出，也返回到蒸發(fā)器1內(nèi)，進(jìn)行循環(huán)加熱，也形成一個(gè)循環(huán)，水在每個(gè)處理周期完成后放掉。在加熱階段，當(dāng)蒸發(fā)器1的蒸汽溫度達(dá)到115°C、變壓器油箱2的真空度達(dá)到 700pa時(shí)，打開蒸汽輸入閥使煤油蒸汽進(jìn)入變壓器油箱2，利用煤油蒸汽作為載熱體，其凝結(jié)熱充分加熱變壓器器身20，煤油蒸汽的浸透力很強(qiáng)，傳導(dǎo)效率高，因此加熱速度快，冷凝的煤油由變壓器油箱2底部經(jīng)油泵打回蒸發(fā)器1循環(huán)使用。加熱蒸發(fā)的水蒸氣、殘存氣體以及少量煤油蒸汽的混合氣體經(jīng)回程閥到冷凝器30冷凝后，水及煤油流進(jìn)收集罐31，而殘余氣體被排出，油和水在收集罐31內(nèi)因密度不同分開，水經(jīng)計(jì)量后排走，煤油則從溢流口溢出，經(jīng)過輸液泵的作用經(jīng)過濾器4過濾后打回蒸發(fā)器1循環(huán)使用。蒸發(fā)器1不斷地蒸發(fā)煤油蒸汽，利用壓差(變壓器油箱2內(nèi)壓力低)不斷的送入變壓器油箱2加熱變壓器器身20，而蒸汽放熱變成煤油后又不斷地流回蒸發(fā)器1，如此循環(huán)下去，一直到加熱完畢。3 降壓
達(dá)到一定要求后，蒸發(fā)器1停止向變壓器油箱2輸送煤油蒸汽，變壓器油箱2溫度靠變壓器油箱2殼外的接熱管來維持，然后利用泄漏泵6經(jīng)收集器31、冷凝器30和回程閥對變壓器油箱2抽蒸氣，將把遺留在變壓器器身20上的煤油變?yōu)檎羝樽撸蕴岣咦儔浩饔拖?內(nèi)的真空度，使變壓器油箱2的壓力降到2500 ；當(dāng)加熱使變壓器器身20升到一定的溫度并且大部分水分業(yè)已排出后，將變壓器器身20上絕緣絕緣材料中的煤油重新蒸發(fā)出來。4、高真空變壓器器身20上的絕緣材料溫度回升，最后可達(dá)到125°C，進(jìn)一步提高變壓器油箱2的真空度，使變壓器器身20上的絕緣材料內(nèi)的水分和煤油進(jìn)一步蒸發(fā)，直達(dá)到規(guī)定的工藝參數(shù)。此時(shí)汽相系統(tǒng)停止工作，關(guān)閉變壓器器身20所有的閥門，打開主真空閥，重新啟動抽真空裝置5，對變壓器油箱2抽真空，最終壓力要達(dá)到50 以下，因?yàn)樵诟哒婵找郧?95%水分已經(jīng)除掉，所以該階段不需要很長時(shí)間。這時(shí)一個(gè)處理周期結(jié)束。圖9為本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)實(shí)施例三具體包括蒸發(fā)器1、變壓器油箱2、包括冷凝器30和收集器31 的回收裝置3、過濾器4、抽真空裝置5、泄漏泵6、蒸餾器7、測量器8和門裝置9。蒸發(fā)器1中的煤油是儲油罐10通過回止閥用油泵向蒸發(fā)器1注入的。在蒸發(fā)器1 發(fā)生泄漏時(shí)，可通過緊急排油閥向儲油罐10排油。蒸餾器7用于凈化循環(huán)使用的煤油，例如除去其中的變壓器油。測量器8變壓器油箱相2連接，用于測量變壓器油箱2混合氣體的總壓力，其測量值可作為判斷干燥終結(jié)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)在對帶變壓器油的變壓器器身進(jìn)行干燥處理的時(shí)候， 變壓器油必然會混入干燥處理的煤油當(dāng)中，隨著煤油中變壓器油含量的增加，使煤油的飽和蒸汽壓下降，以至使真空罐內(nèi)的煤油蒸汽量很小而無法維持正常的加熱，就需要對煤油進(jìn)行凈化處理。因?yàn)槊河秃妥儔浩饔投际怯袡C(jī)物，不能象水和煤油那樣靠沉淀的方法進(jìn)行分離， 因此必須采取分餾的方法進(jìn)行分離。如果在加熱過程中發(fā)現(xiàn)煤油中的變壓器油含量過高， 則需要暫時(shí)停止加熱，進(jìn)行中間蒸餾。具體的蒸餾過程如下，對蒸發(fā)器中的混合液進(jìn)行循環(huán)加熱，煤油經(jīng)蒸發(fā)器變成煤油蒸汽，通過冷凝器冷凝進(jìn)入收集器，最后蒸發(fā)器中剩下的液體大部分是變壓器油。蒸餾結(jié)束的條件是測量混合液溫度達(dá)到約135°C，壓力達(dá)到約2. SkPa0需經(jīng)過幾次蒸餾，最終確定蒸餾結(jié)束的參數(shù)?，F(xiàn)有的變壓器油箱是油浸式變壓器的外殼，變壓器器身就放置在灌滿了變壓器油的變壓器油箱內(nèi)。變壓器油有兩種作用，一方面作為絕緣介質(zhì)；另一方面作為散熱的媒介， 即通過變壓器油的循環(huán)，將繞組和鐵芯中散發(fā)出來的熱量，帶給箱壁或散熱器、冷卻器進(jìn)行冷卻。油箱都是用鋼板焊接成的，其結(jié)構(gòu)要求具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，除了應(yīng)滿足變壓器在運(yùn)行時(shí)的一些要求外，還應(yīng)滿足變壓器在檢修和運(yùn)輸時(shí)的一些要求。大型電力變壓器箱殼都做成吊箱殼式，當(dāng)器身要進(jìn)行檢修時(shí)，吊出較輕的箱殼。這種箱殼其下部有可作螺栓緊固的箱沿法蘭，拆去箱沿四周的緊固螺栓，吊出外面鐘罩形狀的箱殼，即上半節(jié)油箱，器身便全部暴露在空氣中了。由于此種箱殼的重量較器身輕得多， 所以吊箱殼時(shí)不需要特別重型的起重設(shè)備，只要在變壓器安裝的現(xiàn)場，準(zhǔn)備一些輕型的起吊工具即可工作。因?yàn)楸景l(fā)明干燥處理裝置對變壓器器身的干燥不需要真空罐來對變壓器器身進(jìn)行干燥處理，而是使用變壓器油箱本身，所以對變壓器油箱有一定的要求，要求如下1)變壓器油箱能夠承受全真空和150°C溫度、變壓器油箱所有密封處更換為氟橡膠密墊、變壓器油箱外壁采用高溫電熱帶加熱；2)變壓器油箱應(yīng)有人孔，用以安設(shè)變壓器器身溫度測量探頭，保證測量有效點(diǎn)位置正確；3)變壓器油箱底部的安全排放閥門盡可能處在箱體最低處，可根據(jù)實(shí)際情況使變壓器相對排放閥有一定的傾斜角度，便于工作過程中變壓器油箱內(nèi)的變壓器油和溶劑混合液排出；4)設(shè)備運(yùn)行前變壓器油箱必須滿足的參數(shù)變壓器油箱測試極限真空度(全壓)彡133Pa(空載、冷態(tài))泄漏率Pa 1/s (冷態(tài))彡 800PaL/s器身和油箱上部件承受溫度135°C另外，需要對變壓器油箱的處理有1)解除變壓器油箱真空的氣動球閥和4個(gè)空氣過濾器(過濾精度20 μ m)。2)設(shè)置超壓安全保護(hù)裝置。3)變壓器油箱外壁加熱采用高溫定值防爆電熱帶GHR-PF-380V-75W。4)油箱壁溫度測量4點(diǎn)5)產(chǎn)品溫度測量4點(diǎn)6)變壓器油箱底部的排放閥門與粗過濾器相連。返回液體采用特種高真空強(qiáng)排齒輪泵排回蒸發(fā)器。7)拆除變壓器的散熱器、儲油柜、壓力釋放閥、速動油壓繼電器、氣體繼電器、溫度
TT寸寸。本發(fā)明干燥系統(tǒng)解決了以下問題1、大型變壓器制造成后運(yùn)輸存在的問題，由于變壓器容量越來越大，體積和重量也越來越大。運(yùn)輸時(shí)間長，而且運(yùn)輸費(fèi)用甚至過億，因此有些變壓器迫不得已在現(xiàn)場安裝， 但目前現(xiàn)場干燥工藝與制造廠干燥工藝相差很遠(yuǎn)，不能保證變壓器的最好狀況；2、大型變壓器現(xiàn)場檢修、尤其是事故搶修，需要暴露時(shí)間長時(shí)，一般的干燥處理很難將變壓器恢復(fù)到原來狀態(tài)，現(xiàn)在一般采用返廠修理的方法，但是返廠需要花費(fèi)大量的時(shí)間。對于某些特大型變壓器而言由于條件限制，根本無法返廠修理。3、由于本發(fā)明干燥系統(tǒng)干燥所用時(shí)間短，因此可以減少變壓器現(xiàn)場檢修時(shí)間。4、運(yùn)行中的變壓器絕緣電阻降低后，本發(fā)明的干燥系統(tǒng)能進(jìn)行徹底干燥和清洗， 使變壓器的絕緣性能大幅提高，恢復(fù)到出廠時(shí)的絕緣水平。圖10為本發(fā)明變壓器器身干燥方法的流程圖，如圖所示，本發(fā)明變壓器器身干燥方法具體包括如下步驟步驟101，對容置有變壓器器身的變壓器油箱抽真空；在抽真空之前需要對變壓器油箱進(jìn)行密封處理，變壓器油箱的真空度要在700 以下；另外還可以對蒸發(fā)器和回收裝置抽真空；
10
步驟102，將蒸發(fā)器內(nèi)煤油加熱形成的煤油蒸氣導(dǎo)入變壓器油箱，對變壓器器身干燥處理；步驟103，回收裝置將從變壓器油箱內(nèi)回收的干燥處理后的煤油蒸汽冷凝處理成煤油和水，將煤油返回蒸發(fā)器。在煤油蒸汽冷凝處理成煤油后，還要進(jìn)行過濾處理，將過濾處理后的煤油返回蒸發(fā)器中，這是一個(gè)煤油蒸氣的循環(huán)過程；另外還有一個(gè)煤油液體的循環(huán)過程，就是在對變壓器器身干燥處理時(shí)形成的煤油進(jìn)行過濾，將過濾后的煤油返回蒸發(fā)器。再如圖10所示，還包括以下步驟步驟104，對將變壓器油箱內(nèi)的煤油蒸汽抽入回收裝置內(nèi)，進(jìn)行冷凝處理成煤油和水，將煤油返回蒸發(fā)器；達(dá)到一定要求后，蒸發(fā)器停止向變壓器油箱輸送煤油蒸汽，對變壓器油箱抽蒸氣， 將把遺留在變壓器器身上的煤油變?yōu)檎羝樽?，以提高變壓器油?內(nèi)的真空度，使變壓器油箱2的壓力降到25001 ;步驟105，重新對變壓器油箱抽真空。變壓器器身上的絕緣材料溫度回升，最后可達(dá)到125°C，進(jìn)一步提高變壓器油箱的真空度，使變壓器器身上的絕緣材料內(nèi)的水分和煤油進(jìn)一步蒸發(fā)，直達(dá)到規(guī)定的工藝參數(shù)。 最終壓力要達(dá)到50 以下，是高真空，因?yàn)樵诒静襟E之前95%水分已經(jīng)除掉，本步驟不需要很長時(shí)間。并且，本發(fā)明變壓器器身干燥系統(tǒng)在對帶變壓器油的變壓器器身進(jìn)行干燥處理的時(shí)候，變壓器油必然會混入干燥處理的煤油當(dāng)中，隨著煤油中變壓器油含量的增加，使煤油的飽和蒸汽壓下降，以至使真空罐內(nèi)的煤油蒸汽量很小而無法維持正常的加熱，就需要對煤油進(jìn)行凈化處理，對蒸發(fā)器中的液體進(jìn)行加熱生成煤油蒸汽，煤油蒸汽通過回收系統(tǒng)生成煤油并回收。因?yàn)槊河秃妥儔浩饔投际怯袡C(jī)物，不能象水和煤油那樣靠沉淀的方法進(jìn)行分離， 因此必須采取分餾的方法進(jìn)行分離。如果在加熱過程中發(fā)現(xiàn)煤油中的變壓器油含量過高， 則需要暫時(shí)停止加熱，進(jìn)行中間蒸餾。具體的蒸餾過程如下，對蒸發(fā)器中的混合液進(jìn)行循環(huán)加熱，煤油經(jīng)蒸發(fā)器變成煤油蒸汽，通過冷凝器冷凝進(jìn)入收集器，最后蒸發(fā)器中剩下的液體大部分是變壓器油。蒸餾結(jié)束的條件是測量混合液溫度達(dá)到約135°C，壓力達(dá)到約2. SkPa0需經(jīng)過幾次蒸餾，最終確定蒸餾結(jié)束的參數(shù)。所以本發(fā)明干燥方法利用煤油蒸汽對變壓器內(nèi)的變壓器器身進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間短，干燥效率高，并且干燥效果好。目前認(rèn)為現(xiàn)場干燥處理的質(zhì)量難以保證，與制造廠內(nèi)工藝水平比較差距較大，主要體現(xiàn)在潔凈程度及絕緣水平指標(biāo)上，造成這一現(xiàn)象的主要原因是由于現(xiàn)場的干燥技術(shù)達(dá)不到要求。本發(fā)明干燥方法既克服了傳統(tǒng)干燥方法的加熱溫度低、不均勻、處理時(shí)間長的缺點(diǎn)，也克服了噴油干燥時(shí)，由于噴變壓器油而大大降低絕緣材料內(nèi)的水分?jǐn)U散系數(shù)的缺點(diǎn)。 同時(shí)既吸收了傳統(tǒng)干燥法不降低絕緣內(nèi)部水分?jǐn)U散系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又吸收了噴油干燥法加熱溫度高、加熱均勻的優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明干燥方法干燥速度快、干燥質(zhì)量好。
如果在現(xiàn)場采用本發(fā)明的干燥方法，可以實(shí)現(xiàn)變壓器現(xiàn)場檢修“工廠化”，帶來以下優(yōu)點(diǎn)1)現(xiàn)場檢修和干燥質(zhì)量將能達(dá)到工廠內(nèi)的變壓器產(chǎn)品質(zhì)量，大大提高了檢修質(zhì)量；變壓器的絕緣就可以恢復(fù)到出廠時(shí)狀況，變壓器運(yùn)行水平和健康壽命將大幅提高；2)可以不受變壓器器身空氣暴露時(shí)間的限制，夜間也可以施工，停電檢修時(shí)間大大縮短，大大提高了檢修效率；3)由返廠檢修轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)場檢修，變壓器檢修質(zhì)量得到極大提高；4)節(jié)省大量運(yùn)費(fèi)，由于在現(xiàn)場檢修干燥處理，大大降低了干燥成本。以上所述的具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種變壓器器身干燥系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 變壓器油箱，用于容置變壓器器身和變壓器油；抽真空裝置，與所述變壓器油箱相連接，用于在所述變壓器油箱排空所述變壓器油后抽真空，使得所述變壓器油箱形成真空室；蒸發(fā)器，與所述變壓器油箱向連接，用于將煤油加熱形成的煤油蒸氣導(dǎo)入所述變壓器油箱，對所述變壓器器身進(jìn)行干燥處理；回收裝置，與所述變壓器油箱和所述蒸發(fā)器相連接，用于將從所述變壓器油箱內(nèi)回收的對所述變壓器器身干燥處理后的煤油蒸汽冷凝處理成煤油和水，將煤油返回所述蒸發(fā)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器器身干燥系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 過濾器，與所述變壓器油箱、回收裝置和蒸發(fā)器相連接，用于將所述變壓器油箱進(jìn)行干燥處理時(shí)形成的煤油，以及所述回收裝置冷凝處理時(shí)形成的煤油進(jìn)行過濾，將過濾后的煤油返回所述蒸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器器身干燥系統(tǒng)，其特征在于，所述回收裝置具體包括 冷凝器，與所述變壓器油箱和所述蒸發(fā)器相連接，用于對所述變壓器油箱內(nèi)對所述變壓器器身干燥處理后的煤油蒸汽冷凝處理，形成煤油和水；收集器，與所述冷凝器和所述蒸發(fā)器相連接，用于將所述冷凝器形成的煤油返回所述蒸發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器器身干燥系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括泄漏泵，與所述收集器相連接，用于對所述收集器和冷凝器抽真空，或通過所述收集器和冷凝器對所述蒸發(fā)器抽真空，以及將所述變壓器油箱內(nèi)的干燥處理后的煤油蒸汽抽入所述冷凝器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器器身干燥系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 蒸餾器，與所述蒸發(fā)器相連接，用于凈化循環(huán)使用的煤油。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器器身干燥系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 測量器，與所述變壓器油箱相連接，用于測量所述變壓器油箱混合氣體的總壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器器身干燥系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 門裝置，與所述變壓器油箱相連接。
8.一種變壓器器身干燥方法，其特征在于，所述方法包括 對容置有變壓器器身的變壓器油箱抽真空；將蒸發(fā)器內(nèi)煤油加熱形成的煤油蒸氣導(dǎo)入變壓器油箱，對所述變壓器器身干燥處理； 回收裝置將從所述變壓器油箱內(nèi)回收的干燥處理后的煤油蒸汽冷凝處理成煤油和水， 將煤油返回所述蒸發(fā)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變壓器器身干燥方法，其特征在于，所述對容置有變壓器器身的變壓器油箱抽真空之前還包括，對所述變壓器油箱密封處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變壓器器身干燥方法，其特征在于，所述對所述變壓器器身干燥處理后還包括，對所述變壓器器身干燥處理時(shí)形成的煤油進(jìn)行過濾，將過濾后的煤油返回所述蒸發(fā)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變壓器器身干燥方法，其特征在于，所述將煤油返回所述蒸發(fā)器前還包括，對所述冷凝處理時(shí)形成的煤油進(jìn)行過濾。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變壓器器身干燥方法，其特征在于，所述對容置有變壓器器身的變壓器油箱抽真空時(shí)還包括，對所述蒸發(fā)器和回收裝置抽真空。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變壓器器身干燥方法，其特征在于，所述方法還包括對將所述變壓器油箱內(nèi)的煤油蒸汽抽入所述回收裝置內(nèi)，進(jìn)行冷凝處理成煤油和水，將煤油返回所述蒸發(fā)器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的變壓器器身干燥方法，其特征在于，所述對將所述變壓器油箱內(nèi)的煤油蒸汽抽入所述回收裝置內(nèi)后還包括，重新對所述變壓器油箱抽真空。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變壓器器身干燥方法，其特征在于，所述方法還包括，對所述蒸發(fā)器中的液體進(jìn)行加熱生成煤油蒸汽，所述煤油蒸汽通過回收系統(tǒng)生成煤油并回收。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變壓器器身干燥系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)包括變壓器油箱，用于容置變壓器器身和變壓器油；抽真空裝置，與所述變壓器油箱相連接，用于在所述變壓器油箱排空所述變壓器油后抽真空，使得所述變壓器油箱形成真空室；蒸發(fā)器，與所述變壓器油箱向連接，用于將煤油加熱形成的煤油蒸氣導(dǎo)入所述變壓器油箱，對所述變壓器器身進(jìn)行干燥處理；回收裝置，與所述變壓器油箱和所述蒸發(fā)器相連接，用于將從所述變壓器油箱內(nèi)回收的對所述變壓器器身干燥處理后的煤油蒸汽冷凝處理成煤油和水，將煤油返回所述蒸發(fā)器。本發(fā)明干燥系統(tǒng)和方法利用煤油蒸汽在變壓器油箱內(nèi)對變壓器器身進(jìn)行干燥處理，干燥時(shí)間短，干燥效率高，并且干燥效果好。
文檔編號H01F27/14GK102194564SQ20101012098
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者關(guān)慶罡, 劉少宇, 劉巍, 劉連睿, 鞏學(xué)海, 楊大偉, 王劍, 趙斌, 趙燕坤, 馬繼先, 龔曜 申請人:北京思恩電機(jī)工程有限責(zé)任公司, 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 沈陽沈變所電氣科技有限公司