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一种处理变压器夹件对地绝缘电阻低的办法

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：孙红军

[导读] 摘要：某站主变（SFSZ-80000/220）产品于2018年7月份到达现场，此台产品带油运输，未安装自动补氮装置，安装完毕发现夹件对地绝缘电阻为16MΩ，低于合格值300MΩ，经过现场热油喷淋处理合格后投入运行。

        （特变电工沈阳变压器集团有限公司辽宁省 110144）
        摘要：某站主变（SFSZ-80000/220）产品于2018年7月份到达现场，此台产品带油运输，未安装自动补氮装置，安装完毕发现夹件对地绝缘电阻为16MΩ，低于合格值300MΩ，经过现场热油喷淋处理合格后投入运行。
        关键词：变压器、绝缘电阻低、热油喷淋
        1、原因分析
        通过变压器的结构分析，引起变压器夹件对地绝缘电阻低的原因有以下几种：
        1.1变压器夹件与箱体间绝缘距离不足或存在接触现象。着重检查：
        （2）有载开关托板与器身上夹件是否有接触，绝缘距离是否足够；
        （3）上、下压钉碗内部的绝缘垫块是否损坏，导致夹件与油箱连接；
        （4）蝶阀开启是否与夹件接触；
        （5）夹件引出电缆绝缘是否损坏；
        （6）变压器温度计座是否与夹件有接触现象。
        1.2上、下夹件与油箱之间绝缘存在受潮现象；安装过程中管控不严，密封面失效，抽空过程中水分进入器身，导致上、下夹件绝缘受潮。
        1.3变压器箱底有异物导致夹件与油箱发生相连的情况。
        2、变压器处理方案
        通过对变压器进行排油内检，根据可能产生该问题的原因进行逐一排查，确定有载开关托板与上夹件没有接触，绝缘距离满足要求，上下夹件绝缘垫块完好，蝶阀开启、温度计座与夹件没有接触，夹件引出电缆绝缘完好，箱底无异物与夹件相连。因此判断是绝缘受潮所致。根据现场实际情况决定采用热油喷淋的方式进行器身干燥。
        2.1热油喷淋的方案：
        热油喷淋干燥法是将变压器油加热，从变压器的顶部喷淋到铁心和绕组上，热量通过热油扩散到整个器身，喷淋结束对主体抽真空，反复进行喷淋-抽空，直到绝缘合格为止。
        2.2真空热油喷淋干燥法原理：
        真空热油喷淋干燥处理是为了把绝缘材料中的水分加热成水蒸气，并扩散、迁移，从而使绝缘材料干燥。水分蒸发成水蒸气有两种方式：
        （1）提高绝缘材料温度。温度越高，水蒸发成水蒸气的速度越快。
        （2）降低绝缘材料的周边压力（抽真空）。真空度越高，绝缘材料周边压力越小，水蒸发成水蒸气速度越快。水分蒸发温度与真空度对应关系入下图所示。

        2.3热油喷淋方法的实施：
        （1）按下图搭建喷淋干燥系统。
        利用潜油泵提供热油循环的动力，使用串接加热器的方式进行变压器油的加热，通过主连气管做为热油喷淋的通道，在主连气管与油箱接触的几个法兰处加装喷淋头，采用5-10吨变压器油进行加热喷淋，对铁芯及器身进行加热，采取抽高真空的方式完成夹件对地绝缘受潮的处理工作。
        （2）在油箱底部按箱底面积每平方米2-3KW均匀放置好电炉（或红外线加热板），电炉表面距油箱底面80-100mm，且应避开垫脚绝缘部位。加热电炉应能合理分组控制，以调节控制箱底温度。
        （3）用摇表（绝缘电阻测定仪）检测夹件对地的绝缘电阻。
        （4）将油箱内油排入储油罐中，然后关闭储油罐与油箱间连通阀门。

（5）真空检漏：
启动真空泵，打开真空阀门，对真空管路和油箱抽真空检漏，当油箱真空度小于200 Pa时，关闭变压器本体抽真空阀门和真空机组，静放5min，记录此时的残压P1。30min后，记录此时的残压P2。然后按照下式计算泄露率：

        油箱和管路的泄露率η应小于1000Pa*L/S，如果泄露率η不符合此要求，则应检查渗露处并进行处理，才可以继续抽真空。
        （6）将变压器主体与散热器之间的阀门关闭。
        （7）给油箱及管路做保温处理。
        （8）采用潜油泵-加热器系统循环，加热器应分组可控调节加热温度，且应有电器联锁，一旦潜油泵停止运转时，加热器必须立即自动切除，停止加热。
        （9）系统中全部设备应可靠接地，确保安全。
        （10）一切操作及设备运转情况必须按规定做好记录。
        2.4工艺过程控制：
        （1）注入工艺用油，采用注入油量10吨以能保证油路连线循环（喷淋）为宜。
        （2）真空热油喷淋，打开喷淋管路所有阀门，启运潜油泵-加热系统，先启运潜油泵后投入加热器，经加热的油从油箱顶部喷嘴喷淋到器身各部，油的出口温度调整在约85℃，最高不得超过95℃。
        注意油路运转情况，如有异常需要停机，必须先切断加热器后停泵。
        （3）接通箱底加热电源进行箱底加温，箱底温度控制不超过100℃；当回油温度达到高于环境温度15～20℃时启运真空泵打开真空阀门，对本体抽真空。当变压器出口油温达到70～75℃时，停止喷淋，继续连续抽高真空10h。
        （4）用干燥空气解除真空，测量夹件对地的绝缘电阻。
        （5）重复（1）-（4）项过程：喷淋抽真空12h-停止喷淋抽真空10h-解除真空测量绝缘电阻，每24h循环一次。
        （6）测量夹件对地绝缘电阻，当油箱出口温度（回油温度）达到70～75℃时，绝缘电阻的曲线呈先随干燥时间下降，然后上升至稳定持续6h不变。
        （7）继续热油循环48h。取油样击穿电压、介质损耗因数、含水量指标满足要求，干燥结束。
        2.5真空热油喷淋干燥的准备工作

        ※在变压器为真空状态下，禁止进行绝缘电阻测量。
        3、结束语
        该产品通过热油喷淋干燥法处理后，产品夹件对地绝缘恢复正常，产品投入运行，运行正常。
        参考文献
        [1]电力变压器安装手册.
        [2]GB¬¬50-148-2010电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范.