王彩娟++程志國(guó)

摘 要：當(dāng)前大多變壓器制造商后期處理（真空、浸油、靜放）工藝時(shí)間是根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而得出的，為了確保后期處理質(zhì)量，工藝時(shí)間制定的均較長(zhǎng)，從而造成產(chǎn)品生產(chǎn)周期長(zhǎng)。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，為了最大限度的縮短產(chǎn)品后期處理工藝時(shí)間，制定相關(guān)試驗(yàn)方案研究絕緣材料在不同條件下的浸油速度以及不同真空時(shí)間下的含水量情況。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，判斷變壓器后期處理時(shí)間能否縮短，從而有效縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期。文章闡述了通過(guò)試驗(yàn)方法獲取數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化變壓器后期處理工藝。

關(guān)鍵詞：大型變壓器；后期處理；改進(jìn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM405 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）29-0061-02

為了獲取數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化變壓器后期處理工藝。首先，我們確定了研究思路，分為以下四部分：

（1）確定研究方向

a. 絕緣材料不同條件下浸油速度研究，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的條件下縮短產(chǎn)品靜放時(shí)間。

b. 不同真空時(shí)間下的多種絕緣件含水量研究，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下縮短真空時(shí)間。

（2）確定試驗(yàn)方案。

（3）按照試驗(yàn)方案進(jìn)行階段性試驗(yàn)、按計(jì)劃實(shí)施。

（4）得出試驗(yàn)結(jié)論，并進(jìn)行分析，對(duì)變壓器后期處理工藝時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。

根據(jù)研究思路，我們開(kāi)展了以下工作：

1 絕緣材料不同條件下浸油速度研究

1.1 準(zhǔn)備試驗(yàn)所需材料、設(shè)備

（1）制作層壓紙板墊塊若干，具體規(guī)格300*200*80mm。

（2）準(zhǔn)備長(zhǎng)*寬*高=700mm*520mm*450mm油盒若干，內(nèi)裝變壓器油，油面高度200mm。

（3）采購(gòu)加熱器1臺(tái)。

使用條件：在長(zhǎng)*寬*高=700mm*520mm*450mm油盒中裝入變壓器油，油面高度200mm。將長(zhǎng)*寬*高=300mm*200mm*

80mm的絕緣墊塊放入其中。加熱器的加熱棒插入油中，并能夠可靠固定，用于對(duì)油盒內(nèi)的變壓器油進(jìn)行加熱。

加熱器需帶溫控系統(tǒng)，能夠保證將變壓器油加熱到指定溫度并維持，操作簡(jiǎn)便、安全。需求溫度50-70℃可調(diào)。

（4）準(zhǔn)備樹(shù)脂（固化劑）攪拌均勻。

1.2 制定試驗(yàn)方案

（1）將層壓紙板墊塊隨500kV及以上電壓等級(jí)變壓器器身入爐干燥處理，出爐后使用保鮮膜包裹嚴(yán)密放置于絕緣庫(kù)待用。

（2）將油盒分別置于不同溫度條件下，如室溫條件（20-25℃）、連接加熱器，溫度設(shè)定為50℃、70℃并保持此溫度恒定不變。

（3）分別將層壓紙板墊塊編號(hào)1#、2#……，并在墊塊表面均勻涂刷樹(shù)脂，其中，1、3、2、4面涂刷樹(shù)脂，其余兩面不涂。涂刷面用于觀察浸油效果，不涂刷面便于變壓器油浸漬墊塊。要求樹(shù)脂涂刷均勻，必須完全覆蓋住墊塊表面。

（4）分別將層壓紙板墊塊放入常溫油盒內(nèi)和加熱的油盒內(nèi)，每隔幾小時(shí)從墊塊涂刷樹(shù)脂的兩面觀察墊塊浸油情況，測(cè)量浸油的尺寸并記錄。

（5）待墊塊完全浸透后，沿厚度方向每隔10mm處剖開(kāi)，逐層檢查墊塊是否浸透油及浸油后的狀態(tài)，進(jìn)行拍照并詳細(xì)記錄結(jié)果。

（6）根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得出在不同溫度下，層壓紙板墊塊的浸油速度，為優(yōu)化變壓器后期處理工藝提供理論依據(jù)。

1.3 試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)論

1.3.1 環(huán)境溫度12-13℃，油溫：50℃

每24h浸油深度約為15mm，根據(jù)此次實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果得出結(jié)論：在50℃油溫、常壓下，浸油速度非常慢，尤其在浸油后期（浸油深度超過(guò)60mm以后），浸油速度越來(lái)越慢。在50℃油溫下，經(jīng)過(guò)近9個(gè)工作日，墊塊仍未完全浸透。

1.3.2 環(huán)境溫度15-20℃，油溫：70℃

每24h浸油深度約為30mm，由此次實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論，油溫高時(shí)浸油速度較油溫低時(shí)快，但在常壓、非真空條件下，即使油溫較高，浸油速度仍較慢。兩個(gè)溫度下的折線圖如下：

圖1

目前，大多數(shù)變壓器制造商生產(chǎn)的換流變要求靜放時(shí)間為7天，加上熱油循環(huán)時(shí)間3天，共計(jì)10天；1000kV特高壓產(chǎn)品要求靜放時(shí)間為8天，加上熱油循環(huán)時(shí)間3天，共計(jì)11天；常規(guī)交流產(chǎn)品要求靜放時(shí)間為2天，加上熱油循環(huán)時(shí)間3天，共計(jì)5天。因此對(duì)于換流變、1000kV特高壓產(chǎn)品浸油時(shí)間均在10天左右，較充分，而對(duì)于普通交流產(chǎn)品浸油時(shí)間為5天，如在非真空、常壓條件下是無(wú)法保證浸油充分的。部分換流變采用線圈電加熱循環(huán)，油溫較高，對(duì)于絕緣件的浸油提供了很好的條件，因此其靜放時(shí)間較短。

2 不同真空時(shí)間下的絕緣件含水量研究

2.1 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需材料、工裝、設(shè)備

（1）準(zhǔn)備絕緣材料：1mm、2mm、3mm厚絕緣紙板（100mm*

80mm），5mm撐條（100mm*30mm）、45mm厚層壓紙板墊塊（100mm*80mm）各4件，將上述材料分為4組，每組中包含各個(gè)規(guī)格絕緣材料各1件。

（2）準(zhǔn)備真空工裝1件。

（3）真空機(jī)組1臺(tái)及配套真空管路。

2.2 制定實(shí)驗(yàn)方案

（1）45mm厚層壓紙板墊塊隨500kV及以上電壓等級(jí)產(chǎn)品器身入爐干燥處理，出爐后置于大氣中暴露24h以上。其余樣件不需干燥，直接使用庫(kù)存紙板制作，同墊塊一起置于大氣中暴露24h以上。

（2）取第1組樣件做含水量測(cè)試，作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（3）其余3組樣件放入真空工裝內(nèi)抽真空。

（4）真空24h后取出第2組樣件，測(cè)量含水量。

（5）真空48h后取出第3組樣件，測(cè)量含水量。

（6）真空72h后取出第4組樣件，測(cè)量含水量。endprint

（7）根據(jù)結(jié)果分析真空時(shí)間與含水量的關(guān)系。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

（1）隨著真空時(shí)間的延長(zhǎng)，含水量已無(wú)明顯下降。

（2）所有測(cè)量結(jié)果全部在0.5%以下，符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。

（3）1mm、2mm、3mm厚絕緣紙板，5mm撐條在絕緣庫(kù)存放，未經(jīng)干燥含水量已符合要求，可以應(yīng)用于：器身干燥出爐如需增加或更換較薄的絕緣件，可以不經(jīng)處理直接增加。但前提條件是在目前50%-60%的濕度條件下，隨著潮濕季節(jié)的到來(lái)，絕緣件含水量會(huì)升高，待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

為了模擬受潮程度較深的絕緣件經(jīng)過(guò)真空處理后，其含水量的變化情況，準(zhǔn)備絕緣材料：1mm、2mm、3mm厚絕緣紙板（100mm*80mm），5mm撐條（100mm*30mm）各3件，將上述材料分為3組，每組中包含各個(gè)規(guī)格絕緣材料各1件。樣件使用庫(kù)存紙板制作，之后浸蒸餾水24h處理。取出自然晾干12h。

（1）取第1組樣件做含水量測(cè)試，作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）其余2組樣件晾干24h后放入真空工裝內(nèi)抽真空。

（3）真空24h后取出第2組樣件，測(cè)量含水量。

（4）真空48h后取出第3組樣件，測(cè)量含水量。

（5）根據(jù)結(jié)果分析真空時(shí)間與含水量的關(guān)系。

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得出以下結(jié)論：

（1）對(duì)于含水量較高的絕緣紙板，真空24h后，含水量已降至0.5%以下，符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。

（2）1mm、2mm、3mm厚絕緣紙板隨著真空時(shí)間的增加，含水量仍在緩慢下降，5mm撐條基本不變。

3 結(jié)論

（1）提升油溫可有效加快絕緣件的浸油速度，工藝規(guī)定的浸油時(shí)間根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠保證產(chǎn)品充分浸油，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)此次研究可以得出結(jié)論：在目前產(chǎn)品采用常規(guī)熱油循環(huán)工藝的前提下，因油溫基本控制在50℃左右，因此絕緣件浸透油的時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)，因此不宜縮短靜放時(shí)間。采用線圈電加熱循環(huán)工藝，油溫較高，且其靜放時(shí)間很短，可以大力推廣。

（2）厚度在5mm以下的絕緣紙板或撐條，即便含水量較高，經(jīng)過(guò)真空24h后，含水量已降至0.5%以下，符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。因此在器身干燥出爐時(shí)如需增加或更換較薄的絕緣件，可以不經(jīng)處理直接增加。

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