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浅谈现场变压器换油处理工艺
卢德根
Elementary Introduction on Technics of Changing Transformer Oil on Site
变压器油作为变压器绝缘和冷却的重要介质，其质地的好坏直接关系到变压器的安全稳定运行。随着油质分析技术的提高，变压器油中的污染而使介损升高已成为人们关心的问题。在基建施工中，由于变压器到现场进行油化检测后发现油介损偏高，需要现场换油的成功经验简介如下：
1 变压器的现场验收及常规处理
一般情况220kV变压器为充氮或充油运输两种方式，而110kV变压器普遍为充油运输。变压器及补充油运抵现场后，应尽快着手对油样进行检测，按规程简化检查如下项目：油外观、闪点、耐压、水溶性酸(pH值)、酸值、微水、色谱、油中含气量、介质损耗角(90℃)，其中对于新安装的变压器油的数据易引起不合格的常有：(1)油微水超标，严重时引起油耐压达不到要求；(2)油色谱化验结果含有：C2H2微量或总的(某种)油中含气量偏离；(3)油介损超标准(>0.7％)，而原因常不明。
在现场安装施工中，前两项原因较明显，也容易处理。微水超标可以采用真空滤油机加热循环，再辅以板式滤油机过滤使油脱水和过滤杂质，经过二次循环后，可以达到标准。油中含有微量乙炔(C2H2)或含气量偏高，现也可采用1台或2台串联真空滤油机加热过滤循环，能在较短的时间合乎要求。而第3项油介质值超标，就很难用常规处理的方式来处理。在主变本体的试验中，有时也会伴随出现线圈绝缘电阻偏低，直流泄漏值增大，线圈对地的介质损耗偏大，因油介损的偏高而使主变整体绝缘变坏；为了彻底处理主变的绝缘油介损偏高，保证设备的安全运行，施工单位和生产运行部门均采用更换变压器油的方式来进行。
2 变压器换油前的准备工作
(1)变压器换油前应制订换油过程的工艺流程，见图1所示；
图1 变压器换油工艺流程图
(2)准备排注油工作的设备，如真空滤油机、压力式滤油机、油罐、真空泵、小油泵及相应表计；
(3)联系高纯氮气(99.99％)，110kV主变压器3～5瓶，220kV变压器6～8瓶，并事先倒置24h，排净氮气瓶内的凝露水；
(4)主变钟罩起吊的机械设备、工器具，做好防雨、防火的措施。
3 排油、冲洗
排油前从试验结果上看，若油介质小于2％，本体排油油介损>0.7％按国标或厂方规定抽真空充干燥氮气0.02－0.03MPa抽真空排氮破真空本体底部残油化验油介损值跟踪抽真空注油破真空补油及扫尾工作清理底部残油油介损<0.7％油数据合格（油介损<0.5％）清理本体残油冲洗主变本体厂家发新油（含冲洗油）在现场可采取的方法为直接排油，如果油介损较高，则应事先考虑用吸附或其他方式降低油介损，再进行排油、换油工作。
排油及冲洗工作，一般在现场新安装的主变压器与吊钟罩及本体芯部检查结合一起进行，以减少重复工作量。整个工序对天气的要求较高，按规程、铁芯暴露在空气中的时间不应超过下列规定：(1)空气相对湿度不超过65％时为16h；(2)空气相对湿度65～75％时为12h；(3)空气相对湿度大于75％时，不宜进行。
本体油排干净后，如需进行吊罩检查芯部，则在吊罩后进行冲洗。如无需进行吊罩检查，则尽量打开所有安装孔，人孔闷板、再冲洗。冲洗和清理的部位，主要是：冲洗铁芯、油道、线圈、绝缘件、油箱壁以及一些死角。冲洗的顺序，应从上到下进行，以使油能充分浸透芯部的绝缘件等，并带出铁芯、油道、线圈、绝缘件等的表面附着油，该工序应进行2～3次，间隔宜30min以上，同时对底部的放油管、残油进行清理，尽量吸干残油。冲洗油的设备应用真空或压力式滤油机，再配合小油泵进行。对于线圈外侧加有围屏的结构应尽可能拆除围屏，冲洗线圈。
冲洗工作完成后，应擦干箱壁及本体底部残油，并放尽冲洗用油。
4 抽真空充氮、静滴及检测
冲洗工作和钟罩回装后，即应在规定的时间内进行抽真空工艺，真空表一般装在变压器顶部，同时安装上充氮装置，如图2所示。
图2 抽真空工艺示意图
A、B－真空压力表，C－麦氏真空表，D－压力表，①、②、③－真空阀，④－减压阀
干燥筒内应装上干燥的硅胶，以吸附N2的水份，容积以N2瓶一半为宜。N2瓶应采用倒置放净凝结水的干燥气体，管子可采用氧气皮管，事先用N2吹扫管子，以使管内流畅无杂物。
抽真空时，应关上②阀，开③阀和①阀，先将油箱抽到0.02MPa，然后再按每小时均匀地增高0.0067MPa至110kV等级16000kVA容量以下0.051MPa，16000kVA以上0.08MPa，220kV等级为0.101MPa。如果厂家标准高于国标，则为保证质量按厂方要求进行，如220kV主变压器，有要求抽至残压133Pa以下，保持10h以上，同时应注意箱体的变形情况。
充氮时，应关闭①阀、③阀，停用真空装置。开启④阀、②阀，对主变本体进行充氮，充氮时速度不宜过快，以使N2充分气化。并吸附水份，干燥氮气。当氮气压力充至0.02～0.03MPa后，即停止充氮，并关闭②阀、④阀。对本体内的氮气应定时检查，如压力偏低则应及时补充。
保持正常氮气压力，使芯部能在保证不受潮情况下，让浸渍在线圈内，附件内的油能充分随冲洗用油滴干。以保证换油质量，一般静滴时间维持在48h以上。
取变压器底部残油(冲洗油和原油混合)，进行油介损测试，如果残油介损与冲洗油介质相比，变化不大，则说明冲洗效果良好。如残油介损与冲洗前的油介损较接近，则说明本体内仍存有较多的受污染油，应采用继续抽真空排氨→破真空→冲洗→排油程序进行。一般残油介损宜控制在0.7％以下。
5 破氮、抽真空本体注油
破氮的方式应采用真空泵抽出油箱内N2真空度也无需太高，再破真空，进行本体底部的残油处理。确认已干净后，封回所有闷板以及安装影响下一工序的附件如套管、套管CT等再进行抽真空，抽真空的真空度及时间要求同前抽真空工艺。
本体注油应在真空度达到要求后进行，变压器油应从本体底部放油阀注油，油温高于变压器芯部温度，注油速度控制在100L/min以下，当油位离变压器箱顶部约100～150mm时停止注油。注油过程中应始终维持着要求的真空度，停止注油后要继续抽真空110kV主变2h，220kV主变4h，待天气良好时破真空。
6 破真空、补油及化验
保持真空度时间达到要求后，可直接破真空，并安装其余小附件如散热器、油枕等。并对油枕进行注油，油枕和散热器注油不可进行抽真空，但宜采用真空滤油机注油，排净油枕和散热器气体，补油到位稍偏高，静放24h以上取油样化验，做油化全套试验(简化、色谱、介损、微水)，并定期跟踪有无变化
7 结论
因主变压器油受污染后，要使变压器芯部所浸渍油完全更换，几乎是不可能，但通过以上油处理工艺后，我局所发现的几台油介损超标现象均得以处理而且效果明显，也无继续升高的趋势。试验结果，完全符合运行油≤4％的标准。
作者单位：卢德根 （金华电业局 金华 321001）
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