变压器油的实地处理技巧

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：油中水分蒸发后被真空泵抽出排除，真空罐下部的油抽入储油罐再进行处理，直至合格为止。油中的金属微粒，特别是Cu、Fe、Al等，对于变压器油的氧化进程会起到催化作用。因此，变压器油中杂质超标对安全运行威胁很大。当变压器油的杂质超标时，在高电压作用下容易降低油的绝缘性能。

1.压力式滤油

压力式滤油是通过压力式过滤机对变压器油进行过滤，压力式过滤机由滤网、油泵、过滤器、污油罐、阀门及管路等部件组成，工作系统如图3-10所示。变压器油先经过滤网滤去渣滓，再由油泵进入过滤器，利用过滤器中过滤纸毛细管的作用将水分和脏污吸附，然后进入净油罐。过滤器是压力式过滤机的心脏部件，其结构如图3-11所示。

图3-10　压力式过滤机工作系统

1—滤网；2—电动油泵；3—过滤器；4—压力表；5—取样阀门；9—净油罐；10—污油罐；6～8、11～13—阀门

压力式滤油的注意事项如下：

图3-11　过滤器的构造

1—滤板；2—滤框；3—滤纸；4—污油孔；5—净油孔

（1）采用压力式滤油机可过滤油中的水分和杂质，为提高滤油速度和质量，可将油加温至50～60℃。

（2）滤油机使用前应先检查电源情况、滤油机及滤网是否清洁，滤油纸必须经干燥，滤油机转动方向必须正确。

（3）启动滤油机应先开出油阀门，后开进油阀门，停止时操作顺序相反；当装有加热器时，应先启动滤油机，当油流通过后，再投入加热器，停止时操作顺序相反。滤油机压力一般为0.25～0.4 MPa，最大不超过0.5 MPa。

（4）定期更换滤纸，以免滤纸吸收水分和黏附脏污后降低过滤效率。对轻度脏污的油，一般每2h更换一次滤纸；对脏污严重的油，则应0.5～1h更换一次滤纸；特别脏的油，还应缩短换纸时间。更换滤纸的方法是：

1）过滤初期每次要把全部滤纸更换。

2）以后每次只需取掉进油侧的一张旧滤纸，再从出油侧加一张新滤纸即可。

2.真空滤油

真空式过滤机是在抽真空的容器里，用喷嘴把加热的变压器油变成雾状，使油中的水分自行扩散，与油脱离，而且由于抽真空也排除了油中的空气。这是一种除去油中水分效率很高的方法，但不能除去油中的脏污和杂质，而且系统比较复杂，其工作系统如图3-12所示。

图3-12　真空式过滤机的工作系统

1～7—阀门；8、9—逆止阀；10、11—取油样阀门；12—过滤器；13—吸油泵；14—加热器；15—排油泵；16—雾化罐；17—励磁线圈；18—真空泵；19—污油罐；20—净油罐

真空滤油机将油罐中的油抽出，经加热器加温，并喷成油雾进入真空罐。油中水分蒸发后被真空泵抽出排除，真空罐下部的油抽入储油罐再进行处理，直至合格为止。操作步骤如下：

（1）开启储油罐进、出油阀门，投入电源。

（2）启动真空泵，开启真空泵处真空阀，保持真空罐的高真空度。

（3）打开进油阀，启动进油泵，真空罐油位观察窗可见油位时，打开出油泵阀门，启动出油泵使油循环，并达到自动控制油位。

（4）根据油温情况可投入加热器。

（5）停机时，先停加热器5 min，待加热器冷却后停止真空泵，然后关闭进油阀，停止进油泵，关闭真空泵，开启真空罐空气阀，破坏其真空，待油排净后，停油泵并关出油阀。

3.变压器油的再生

处理变压器油的另一种方式是通过油的再生循环。由于变压器在运行中强油循环可能使变压器油流经各个油道时，不可避免地带进金属微粒；密封垫接触开关磨损、老化及油泵掉下的金属末等都会直接使油中产生金属微粒。在这些微粒中，由电弧和加热造成的微粒形状比较光滑，由于机械磨损造成的微粒则比较尖锐、不规则。

油中的金属微粒，特别是Cu、Fe、Al等，对于变压器油的氧化进程会起到催化作用。有了金属微粒参与催化，会导致油的氧化、裂解和炭化反应加速。因此，变压器油中杂质超标对安全运行威胁很大。当变压器油的杂质超标时，在高电压作用下容易降低油的绝缘性能。油质劣化会导致介质损耗上升，造成油流带电。实践表明，如果按照常规的油过滤去除这些金属微粒，效果不很理想，必须采用渗滤的办法。

渗滤的具体做法是将吸附剂放入特制的浮动床再生罐中，使变压器和滤油机再生罐形成一个封闭的循环系统，经过反复的循环过程后，逐步将金属微粒吸附分离出来。循环系统流程如图3-13所示。

图3-13　变压器油现场再生循环流程图

对比经过多次循环后的油样发现，经过循环后的变压器油介质损耗的确有明显的降低。实践证明，循环次数越多，油介质损耗降低越明显。例如，经过4次循环的油介质损耗要比经过1次循环的油介质损耗降低1.51％左右。

有些国家（瑞士、德国、挪威）现场处理变压器油的方式是采用较小的吸附剂进行吸附，主要处理程序如下：

（1）从油箱底部将油抽出。

（2）加热。

（3）油进入吸附柱通过过滤排气装置。

（4）油最后返回到油箱。

吸附柱是一个分流器，油直接进入过滤排气装置。采用的吸附剂可以现场焚化，但吸附剂可以连续循环油，直到油的性能指标达到满意为止。一般来说，吸附剂可反复几百次，这意味着要处理1t变压器油只需耗用很少的吸附剂。

对于酸价值较低的变压器油，可令其通过硅胶筒，使酸价为吸附剂所吸附，然后过滤；对于酸价值较高的变压器油（酸价值0.5 mgKOH/g以上）采用接触过滤法，即先将油加热到不超过80℃，加入硫酸、碱、白土细粉，搅拌澄清，然后进行过滤。

如再生后的变压器油安定度较差，可加入抗氧化剂，如匹拉米酮，加入量为油总量的0.02％～0.03％。

4.变压器检修后注油时的注意事项

（1）不宜从变压器上部注油。往电力变压器大量注油时，如果将变压器油通过油枕，以较大的流速注入油箱内，就会在变压器油内积聚静电。尤其当变压器油黏度较大或夹杂微量小固体，或在干燥的冬天，就更容易积聚静电。静电积聚到一定程度，就会发生火花放电，甚至引起火灾。所以一般不宜从上部往变压器中注油，但从上部补油是可以的。

电力变压器正确的注油方法是从下面的油阀门注油，并将进油管接地，使油靠本身压力慢慢地注入，这样就可以避免静电危害，保证注油的安全。

（2）将变压器顶部的放气螺栓松开，进行放气。电力变压器添加绝缘油的过程中，应将其顶部或靠近顶部的放气螺栓松开，使油箱内残存的气体随着油位的升高而徐徐排出，以防止由于残存气体的存在使变压器油位计指示不正确、气体继电器误动作、降低部分元件的电气强度而产生放电或击穿。这些放气螺栓安装在防爆管顶部、充油套管升高法兰盘上部、35kV套管顶部、人孔门和手孔盖板等处。

（3）注油后，须静放24h以上方可进行耐压试验。变压器在注油时，其内部将产生许多气泡，潜伏在变压器油及部件中。由于绝缘材料的介电常数不同，因此承受电场强度的能力也不同，介电常数小的绝缘材料不能承受较大的电场强度。如果变压器注油后便进行耐压试验，因空气（气泡）的介电常数小于变压器油及其他绝缘材料的介电常数，随着耐压试验电压的升高，气泡很快被击穿，气泡周围绝缘材料局部温度升高，电流也增大，温度升高到一定程度时，导致绝缘击穿。所以电力变压器注油后，必须按有关规程规定静止24h后，方能进行耐压试验，以防因气泡未排完而造成绝缘击穿，损坏变压器。

5.运行中变压器现场取油样注意事项

（1）取油样最好选择晴天，因此时空气较干燥，相对湿度较低。如遇下雨，应在雨停放晴后第二天或第三天，在空气相对湿度较低的情况下取样，对户外运行的配电变压器，取油样时应注意三避：避阴、避雾、避霜。不可在雨后初晴时取样，因此时地面水分较多，蒸发加速，空气相对湿度偏高，油吸收了水蒸气后，绝缘强度就要降低，影响试验结果的准确性。

（2）备用的无色磨口瓶容积为500 mL（全分析试验为1000 mL），使用前应用汽油、肥皂液或磷酸三钠溶剂清洗干净，再以自来水冲洗至不呈碱性，并使水从瓶壁上能均匀流下时方可；用蒸馏水洗涤数次，然后放进烘箱以105℃烘干，冷却后用清洁干燥的手把瓶塞旋紧，以免污染瓶塞底部，在使用前不得开启。

（3）旋开配电变压器箱身底部放油阀，在油压的作用下变压器油自动流出，先排除取样管路和阀门内的“死油”，冲洗油塞的流出处至干净为止，然后把油接入磨口瓶内，到容积的1/5上下，左右摇荡清洗3次，待油倒尽后，再把油接入磨口瓶内，使瓶内空气尽量排出，只稍留一点空隙，以满足油样膨胀的需要，避免在温度升高时胀破磨口瓶。同时要盖紧瓶塞，防止空气进入。如果空隙留得过大，未把瓶内空气排尽，油会吸收空气中的水分，影响油的耐压击穿试验。然后用清洁干燥的纸或布将玻璃瓶塞处包扎牢固，以防脏物及水分玷污瓶口。同时，注明油样名称及标号、来源、取样日期、取样人、天气情况等。

（4）取好的油样要迅速送检。从取油样之日起数天内即要做试验。对要做特殊试验的油样（如气相色谱试验等），取油样的方法另有规定，需按规定实施。

（5）运行中的变压器油样取出后，应迅速进行气相色谱分析。因为运行中的变压器油是热油，取出的油样温度通常都高于周围的环境温度；油样在密封容器内，温度将逐渐降低，体积会缩小，容器内压强也会降低，于是油样中溶解的部分气体会从油中跑出，进入上层空隙中；这些气体在进行气相色谱分析时，便会跑到大气中去，使分析结果与真实情况有所差别。所以，变压器油样应尽快分析，以减小油温降低而产生的误差。

变压器油的实地处理技巧

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