图1　变压器热油循环干燥系统原理图

2.1.2　现场干燥处理系统
　　　　 现场干燥处理系统主要由热油循环系统、抽真空干燥系统及主变绕组绝缘测试系统组成。
　　　　 （1） 热油循环系统的作用是对主变压器循环油进行加热，加热后的油将热量传递给变压器绕组、铁心和绝缘材料，使器身整体受热，从而使绝缘材料中的水分蒸发出来。
　　　　 （2） 抽真空干燥系统的作用是将变压器绝缘材料中的水分通过真空蒸发出来，并从变压器油箱中抽出。因为水分在高温真空中容易蒸发。
　　　　 （3） 绝缘测试系统的作用是：绝缘试验中一般要进行绝缘电阻、介损的试验，在变压器器身内无油状态下的介损试验电压控制在2 kV左右，试验中测得的数据可供判定干燥程度参考。
2.1.3　现场干燥准备工作
　　　　 将油罐、真空滤油机及抽真空机等干燥设备、消防器材就位；关闭一个冷却器上下部蝶阀，连接干燥设备之间的管路，安装测温装置（安装位置要便于监测和记录），接好电源；在变压器外围用帆布包围，以免加热时变压器器身热量散失。加强值班，注意防火。
2.1.4　干燥处理过程及试验结果分析
　　　　 变压器内存留80%的变压器油，并加热到90 ℃±5 ℃，然后通过强油油道使油进入绕组内部加热，同时2台滤油机对变压器油进行脱水处理，使变压器油的含水量始终保持在较低水平。在这种情况下，绝缘件，特别是低压绕组内的水分子将不停地向油中扩散，绝缘性能也将随之不断提高。
　　　　 但是，实际的热油循环干燥处理中，变压器绝缘件内的水分向油中的扩散非常缓慢，因而干燥处理的实际效果不很明显。72 h热油循环后（器身温度为70℃）的绝缘试验数据见表1。
　　　　

表1 72 h热油循环后（器身温度为70℃）的绝缘试验数据 试验部位 介损tgδ/% R₁₅″/MΩ R₆₀″/MΩ 吸收比 　高中压 - 低平压及地 3.249
（1.81） 169
（545） 193
（715） 1.14
（1.32） 　低压 - 高中平压及地 5.123
（3.08） 79.0
（204） 94.5
（298） 1.20
（1.47） 　平衡 - 高中低压及地 4.804
（3.11） 81.0
（248） 98.5
（344） 1.21
（1.38） 注： ① 试验中变压器内无油，介损试验电压为2 kV；
② 表中括号内数据为渗油处理后油温在36 ℃时的试验结果。

　　　　 从表1可以看出,通过热油循环处理后，变压器的绝缘水平与处理前差不多，没有显著提高，主要原因是变压器的油较多（80%的油，约为40 t），油循环加热中没有达到使水分从绝缘材料中逸出的温度要求，而且在实施高真空时器身内的温度已严重下降，因而达不到使水分大量逸出的条件。
　　　　 由于热油循环真空处理不理想，所以决定采用第二套方案：热油循环喷淋真空干燥法。
2.2　热油喷淋真空干燥法
2.2.1　热油喷淋真空干燥法原理
　　　　 　　放尽变压器内的剩油，启动热油喷淋系统，用少量经过脱水处理后的油（约3~5 t）加热到95 ℃左右，将热油喷淋到主变压器绕组上，使变压器内部绝缘材料的水分在真空条件下蒸发，再对变压器实施高真空，通过多次喷淋循环，排尽绝缘材料中的水分，达到干燥目的。变压器热油循环喷淋干燥系统原理图见图2。
　　　　

图2　变压器热油循环喷淋干燥系统原理图
2.2.2　现场干燥处理过程
　　　　 放尽变压器内部的绝缘油，只留约3~5 t绝缘油进行喷淋干燥；启动热油喷淋系统，将热油经管路喷淋到主变压器器身内；然后进行热油循环，以使变压器内部各部件受热均匀，并将热油循环喷淋系统的加热器出口油温控制在95 ℃±5 ℃（此时喷淋到油箱中的进油温度不宜过高，以免预热过快，致使绕组绝缘表面紧缩，影响内在水分的蒸发）。在此温度下保持10 h，每小时记录1次热油循环系统的进、出口温度。
　　　　 经一段时间的热油喷淋后，在高真空状态下保持120 h，在此期间安排解除真空若干次，解除真空有利于活跃器身内的水分子，因为经过一段时间的抽真空干燥后，在低压强下水蒸气分压降低非常缓慢。解除真空后再抽真空，可以降低水蒸气分压，容易使绝缘中的水分子外溢。每4 h排放一次冷凝水，直到无冷凝水析出。此时便可初步判断干燥结束。
2.2.3　干燥结束的基本判据
　　　　 （1） 将干燥过程中（解除真空情况下）所测得的绕组绝缘电阻值和介损值分别换算到20 ℃时的值，若换算的电阻值已达到变压器厂安装变压器时绝缘电阻值的70%，换算的介损值小于0.5%时，则认为此次干燥已可停止。
　　　　 （2） 变压器解除真空后对油箱底部的油质进行微水含量检测，若微水含量小于10 μL/L时即可终止干燥。
2.2.4　热油喷淋真空干燥的优缺点
　　　　 热油喷淋真空干燥法的优点是对设备要求较低、不需要复杂的工序、适合现场使用。其缺点是干燥时间长、耗电量大；热油喷淋需要3～5 t的变压器油，并需加热到95 ℃±5 ℃，导致其严重劣化，且不可再生，绝缘中劣化的变压器油也很难置换出来。
2.2.5　干燥结果与分析
　　　　 表2、表3分别为嘉善变电站1号主变压器在热油喷淋真空干燥处理后油温为33℃时变压器的常规绝缘试验数据及变压器油的化学试验数据。

表2　热油喷淋干燥处理后油温为33℃时变压器的常规绝缘试验数据 试 验 部 位 介损tgδ/% R₁₅″/MΩ R₆₀″/MΩ R₆₀₀″/MΩ 吸收比 极化指数 高中压 - 低平压及地 0.274 16 000 18 400 22 600 1.15 1.23 低压 - 高中平压及地 0.240 12 200 18 100 27 400 1.49 1.51 平衡 - 高中低压及地 0.267 12 600 16 600 24 200 1.32 1.46

表3　干燥处理后变压器油的化学试验数据 油介损tgδ/% 微水/μL·L^-1 0.24（2.86） 7（21）　 注： 括号内的数据为渗油处理后未经干燥处理的测试结果。
　　　　 由表2、表3可见，经过热油喷淋干燥处理后，变压器三相绕组的1 min最低绝缘电阻值已达到16 600 MΩ，三相绕组的介损值均在0.3%以下，油化学试验中的油介损与微水试验数据也大幅度下降；高压绕组1 min的绝缘电阻值已达18 000 MΩ；但是吸收比、极化指数仍没有达到预防性试验的标准。
　　　　 试验结果表明，这次现场干燥的结果还是比较理想的，该变压器经过热油喷淋干燥后的绝缘状况良好。在变压器运行1年后，对该主变压器又进行1次绝缘复测，绝缘性能再次提高，高压绕组的吸收比、极化指数分别达到1.91和1.46，油化学试验结果也良好，各项技术指标均达到了预防性试验标准的要求。

3　结束语

　　　　 嘉兴电力局对220 kV嘉善变电站1号主变压器采用现场热油喷淋真空干燥方法处理后效果不错，这表明此方法对变压器受潮，特别对大型变压器的进水受潮处理是有效的，它可避免大型变压器返厂大修带来的一系列麻烦。

4　参考文献

［1］　DL/T 596—1996《电力设备预防性试验规程》. 北京：中国电力出版社，1997.
［2］　DL 474.1～6—1992《现场绝缘试验实施导则》.北京：中国电力出版社，1993.
［3］　保定天威保变电气股份有限公司. 变压器试验技术. 北京：机械工业出版社，2000.
［4］　方维雄. 特大型变压器的现场干燥方法. 变压器，2002（4）.