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        一種新型變壓器呼吸器的研制與應(yīng)用

        2016-12-31 00:00:00白亞為武興民李倩郭懷德趙江董思思李新成
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年21期

        摘 要:文章分析了變壓器呼吸器存在的維護(hù)作業(yè)時(shí)間長、密封不到位等問題。介紹了一種新型呼吸器的研發(fā)思路、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和應(yīng)用特點(diǎn)?,F(xiàn)場應(yīng)用表明,該套新型呼吸器安裝簡單、操作輕巧、更換靈活、實(shí)用性強(qiáng),工作效率高、作業(yè)質(zhì)量優(yōu),具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

        關(guān)鍵詞:主變壓器;呼吸器;結(jié)構(gòu)優(yōu)化;維護(hù)作業(yè)

        1 概述

        呼吸器是主變壓器一個(gè)附屬安全保護(hù)裝置,是變壓器油枕氣室與外界氣體交換的必經(jīng)屏障,內(nèi)部填充有吸附劑如硅膠式活性氧化鋁[1]。呼吸器主要有兩個(gè)方面功能。一是使變壓器器身內(nèi)空氣與外界聯(lián)通。變壓器運(yùn)行時(shí),升溫油體積膨脹,呼出內(nèi)部氣體;變壓器降溫,油體積收縮,吸入外部空氣,保持器身內(nèi)外氣壓相等。二是通過呼吸器內(nèi)裝吸附劑(干燥劑)吸收空氣水分;防止潮濕空氣直接進(jìn)入油枕,降低或破壞油絕緣強(qiáng)度。當(dāng)變壓器溫度降低油位下降,變壓器通過呼吸器吸入氣體,氣體先經(jīng)過油封,即裝有變壓器油的油杯。油封過濾掉空氣中灰塵雜質(zhì),變成純凈氣體。

        由于呼吸器一般暴露于室外,運(yùn)行環(huán)境惡劣;經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行,發(fā)生硅膠潮解變色,因此需要不定期對呼吸器內(nèi)的硅膠進(jìn)行更換處理[2]?,F(xiàn)場運(yùn)行中,變壓器呼吸器應(yīng)加強(qiáng)巡視檢查,重點(diǎn)是硅膠狀況、油封油位油色、閥門位置等。硅膠失效及油封油位過低不利于潔凈干燥空氣,可能導(dǎo)致油質(zhì)劣化。另外,呼吸器堵塞會造成內(nèi)部負(fù)壓,嚴(yán)重時(shí)造成主變本體大量進(jìn)氣,引起油面降低,導(dǎo)致瓦斯保護(hù)動作,造成主變跳閘[3]。

        2 新型變壓器呼吸器的研制

        2.1 裝置的研制背景

        常規(guī)呼吸器硅膠未吸濕前,呈藍(lán)色,色澤鮮艷,便于觀察。硅膠吸收足夠水分處于飽和狀態(tài),變成粉紅色。大約半年左右時(shí)間,新更換硅膠受潮部分會達(dá)到整體三分之二,該更換。另外,油封中變壓器油因吸收水分及灰塵雜質(zhì)等而飽和,不到1年時(shí)間會失去吸附性能,必須及時(shí)更換。當(dāng)油杯油垢布滿油杯表面,看不清油位或堵塞呼吸器濾口,需馬上更換變壓器油,清潔油杯。更換呼吸器硅膠和油封變壓器油成為一項(xiàng)經(jīng)常性的維護(hù)工作。

        現(xiàn)場呼吸器維護(hù)工作中主要存在三種問題。一是更換時(shí)間長,更換吸附劑和變壓器油,需將呼吸器整體拆除,清潔、更換完再安裝,通常需要1~2小時(shí)。二是密封不到位,更換硅膠時(shí),拆掉呼吸器后立即將呼吸管頭用干凈塑料紙或嶄新干燥毛巾包扎,防止潮氣進(jìn)入。實(shí)際更換中,管頭必然有小段時(shí)間與空氣接觸,另外因包扎手法和材料等,密封常不到位。三是硅膠罐通常清潔不到位,清潔過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

        因此,有必要研制一種新型變壓器呼吸器,針對性地來解決這些現(xiàn)場問題。

        2.2 裝置的技術(shù)方案

        咸陽供電公司分析梳理問題,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn),開發(fā)研制了一套新型的變壓器呼吸器。通過采用改進(jìn)聯(lián)接管路,優(yōu)化呼吸器結(jié)構(gòu),研制專用清洗工具,配置硅膠橡膠皮囊等技術(shù)措施,有效解決了常規(guī)呼吸器維護(hù)的現(xiàn)場問題。

        新型變壓器呼吸器結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。呼吸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有以下五個(gè)方面。

        一是在呼吸器與管頭聯(lián)接處加裝蝶形閥門,方便管頭關(guān)閉和導(dǎo)通。

        二是在上法蘭中間層加裝一個(gè)過濾網(wǎng)。過濾網(wǎng)安裝鑲嵌油枕管路上、下法蘭中間,靠兩側(cè)半圓對接限位止釘緊固。在呼吸器更換維護(hù)時(shí),過濾網(wǎng)限位止頂擰入。過濾空氣,防止外部氣流、潮氣反向流入油枕,確保密封效果。

        三是在硅膠罐上端配置硅膠入口,下端配置硅膠出口。更換硅膠時(shí),將硅膠出口打開,方便將內(nèi)部硅膠排除。利用配套研發(fā)的微型壓力工具,利用干燥的99.99%氮?dú)鈱⒐迌?nèi)硅膠、粉塵、潮氣等殘留物進(jìn)行干燥沖洗處理。使用配套研發(fā)橡膠皮囊(所裝新鮮硅膠的量剛好是一次更換定量),將新鮮硅膠從入口灌入。加滿后,將入口密封。不用將呼吸器整體拆除和重新安裝,大大縮短了作業(yè)時(shí)間。

        四是改進(jìn)油封結(jié)構(gòu)。在油杯上端設(shè)置進(jìn)油孔,油杯下端設(shè)置排油孔;油杯內(nèi)設(shè)置指示油位的油標(biāo)。油杯中的油要適量,一般為油杯三分之一。油杯中油量過少,起不到過濾空氣的目的;若油量過多,變壓器向外呼氣時(shí)可能發(fā)生噴油現(xiàn)象。油杯中油標(biāo)方便觀察油位狀況。另外,新油封結(jié)構(gòu)在更換變壓器油時(shí),不需要拆除油杯,節(jié)約時(shí)間,簡單易行。

        五是變壓器呼吸器所有法蘭連接、硅膠出入口和油杯進(jìn)出口均配置了“O”優(yōu)質(zhì)型密封圈固定在專用密封槽的方式;固定螺栓均采用蝴蝶栽絲方法,便于固定緊固和拆卸,提升了工作效率和效果。

        3 現(xiàn)場應(yīng)用

        新型變壓器呼吸器在咸陽供電公司變電站進(jìn)行試運(yùn)行。現(xiàn)場運(yùn)行結(jié)果表明,該套新型呼吸器,配合研發(fā)的微型壓力清洗工具和盛放硅膠的橡膠皮囊等專用配套工具,具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。

        新型變壓器呼吸器巡視簡單,油標(biāo)可以清晰指示油位。采用頂端過濾網(wǎng),呼吸器維護(hù)時(shí),與油枕聯(lián)接管頭的密封效果好;呼吸器硅膠和變壓器油更換時(shí)間大幅縮短;專用工具大幅提升了清洗質(zhì)量和效率。相比以前,不需要整體拆除和組裝,維護(hù)更換工藝簡單,作業(yè)更加操作靈活簡便。

        4 結(jié)束語

        新型變壓器呼吸器包括專用工具等一套裝置,具有安裝簡單、操作輕巧、更換靈活、實(shí)用性強(qiáng)、工作效率高、作業(yè)質(zhì)量優(yōu)等特點(diǎn)。試運(yùn)行情況表明,新型呼吸器很好地完成了呼吸和吸附功能,確保了變壓器油的絕緣性能優(yōu)良。新型的變壓器呼吸器提供了一種呼吸器優(yōu)化改造的思路,給出了呼吸器更換和清洗的新方法;對規(guī)范變壓器附件的維護(hù)檢修,提升管理的科學(xué)化具有較強(qiáng)的借鑒指導(dǎo)意義。

        參考文獻(xiàn)

        [1]裴斌,趙連政.變壓器調(diào)壓器呼吸器漏油的異常分析[J].農(nóng)村電氣化,2013(7):21-22.

        [2]周智剛,王慶,修學(xué)增.變壓器呼吸器暢通測試裝置的研制與應(yīng)用[J].變壓器,2014(9):35-37.

        [3]檀英輝,姚文軍,李佩軍,等.500kV變壓器瓦斯保護(hù)誤動分析及整改[J].高壓電器,2012(3):117-121.

        作者簡介:白亞為(1970-),男,工程碩士,副教授,長期從事電力系統(tǒng)及其自動化方面的教學(xué)培訓(xùn)和科研工作。

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