变压器真空注油
为了能够有效地驱逐变压器油中的气泡,提高变压器的绝缘水平,
特别对纠集式线圈匝间电位差较大的情况下,防止存在气泡引起匝间
击穿事故,对大型变压器都要真空注油。
一、真空注油的需要设备
1、具有油温恒温控制的高真空滤油机。滤油机必须满足:
① 能将油中含的水分含量降低到不高于 10ppm(在 50℃至 80
℃时),并且脱气后的油中含气量应不超过 0.2%;
② 滤油机能滤掉 5um以上的微粒;
③ 滤油机的容量应不小于 2000升/小时;
④ 出油的温度能达到 50—80℃;
⑤ 处理后油的电气强度达到:80kV/2.5mm;
2、 真空泵有足够的容量(4000m3/小时)把油箱抽至残压低于
0.1kPa,尽可能达到 0.03kPa;
3、 真空测量计,其测量范围应覆盖 0.02-1kPa。如使用水银真
空计,则必须有防止水银进入变压器的措施;
4、与变压器、滤油机、油箱连接的抗真空耐油软管、阀门和接
头等;
5、连接仪表,注油时指示油位的透明、耐真空塑料管;
6、足够容量的油箱;
7、油试验设备(检测注油前油的耐压、微水、介质、气象色谱
分析等),清洁、干燥取油样用的瓶子、软管和针筒;
8、氧气含量计,检测变压器油箱内的空气不会使人窒息,危机
人身安全;
9、温度计、湿度计;
10、由气瓶或空气干燥机提供的干燥气体,纯度达 99.999%。
二、变压器新油处理
1、变压器新油接受
大型变压器大部分是充氮运输的,变压器油有的是装油罐运输,
有的是装油桶运输,对所到不变压器新油要:
① 核实油的数量。小桶装,清点数量;油罐装,卸油时用流量
计进行计量。
② 到达现场的变压器油应有发送单位的试验
报告
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,并在卸车前
取样复验,进行油的击穿强度试验和简化分析,与出厂报告对比应无
较大差别。
③ 对桶装变压器油在每桶抽油前除按规定抽样送试外,在抽油
时要对每桶油进行取样观察,防止其他油混入。
④ 桶装油取油样的比例一般如下:
油桶数量 取样的数量
2-5 2
6-20 3
21-50 4
51-100 7
101-200 10
201-400 15
用油罐运输是,每单独的罐取二个油样。
2、变压器油的过滤
① 油箱、滤油机、阀门、管道必须是专用于处理变压器油的,
内部清洁,无水分和杂物,对用于不同油种的处理时,要进行彻底清
理,用少量的新油进行清洗,然后丢弃清洗用的油。如果不确保设备
和油的洁净将会影响变压器的寿命。
② 油箱盖要密封,油箱必须通过呼吸器和外界交换空气,呼吸
器的大小,根据油箱的容量确定。
③ 油桶里的油要通过真空滤油机注入油箱,但不能抽完,应留
有 2.5cm左右深的余油,以避免底部的杂质或水分。
④ 接上真空滤油机,将油加热到 50-80℃(油温超过 80℃后变
压器油会老化),进行脱气、脱水循环处理,直到滤油机出口油样达
到:耐压>80kV/2.5mm,微水含量<10PPm;油箱油样达到耐压>
60kV/2.5mm,微水含量<10PPm,然后才可进行注油。
⑤ 合格变压器油有标准:
序号 项 目 标 准
1 外 观 透明,无沉淀及悬浮物
2 水溶性酸(pH 值) >5.4
3 酸值 mg(KOH)/g 油 ≤0.03
DB-10 DB-25 DB-45
4 闪 点(闭口)(℃) 不低于
140 140 135
5 水分(mg/L)
500kV:≤10
220~330kV:≤15
110kV以下电压等级≤20
6 界面张力(25℃) (mN/m) ≥53
7
介质损耗因素
正切值tgδ(%)
90℃时,
注入电气设备前≤0.5
注入电气设备后≤0.7
8 击穿电压
500kV≥60kV
330kV≥50kV
60~220kV≥40kV
35kV及以下电压等级≥35kV
9 体积电阻率(90℃)(Ω.m) ≥6×1010
10 油中含气量(%)(体积比) 330~500kV:≤1
11 油泥和沉淀物 ≤0.02
220kV 500kV
总烃 <20 <20
H2 <10 <10
12
油中溶解气体色谱分
析
C2H2 0 0
⑥ 真空滤油机的工作原理:
当变压器油经过加热以后,粘度变低,流动性提高,有助于水分
析出,(油温过高易促成油氧化,故油温通常控制在70℃左右为宜)
在真空容器里被加热的油中水分更易于蒸发,如果油喷成雾状,水易
于扩散,更有助于水油分离;抽出的水蒸汽经冷却器和分水器冷凝、
析出;在真空容器内油中的气体随着抽真空的过程排出;同时在真空
滤油机里边配有粗细过滤器,用以清除油中的杂物.这就是真空滤油
机的基本原理。
三、变压器带密封试验的真空处理
1、 安装过程中的密封处理:变压器安装过程中需要中断安装工
作。必须把变压器密封,抽真空到 1kPa 后充以压力略高于大气压的
(0.02MPa)干燥气体。在重新开始工作时必须检查相关温度对应下
的气压,如怀疑渗漏,必须找出漏点并予以处理后,才能进行下步安
装。
2、 最后密封试验的真空处理:变压器安装完成后,在开始注油
前,应对包括冷却设备在内的整个变压器的密封进行检测和真空处
理。
在抽真空及注油前应先安装压力释放器。
油枕不一定耐真空。如果是不耐真空的油枕,则应应关闭油枕与
主油箱之间的阀门(阀门应能耐真空),同时应将油枕的排气阀(塞)、
放油阀打开。
如果油枕与主油箱之间的阀门不耐真空,应拆卸此连接点,封闭
主油箱的接口。
如果油枕是可以承受真空的并带有胶囊,在抽真空时应特别小
心,尤其注意使胶囊内外两侧保持相同的压力。
变压器装有载调压开关的,抽真空时必须把随设备带的调压结构
与变压器本体的连管连好,保持两面压力平衡。
3、 变压器真空注油示意图
4、 如图把真空计与油箱上适当的阀门连接。对于油枕不抽真空
的变压器,将一个复合真空-压力表连接到油箱顶上尽量高的地方或
气体继电器接口。这可保证在开启通往油枕的接口前,进行彻底的真
空注油,直到压力为零。
将真空泵连接到箱顶的阀门,或油枕上(油枕耐真空)
5、 真空捡漏过程:
① 抽真空到压力低于 0.3kPa
② 关闭与真空泵相连的阀门,等 1小时读取真空值 P1
③ 30分钟后读取第二个真空值 P2
④ 按铭牌记下油的数量,将其换算成容积V,用m3表示
⑤ 最大容许泄漏量为 20Bar×升/秒
(P2-P1)×V<3.6 (P2-P1)<0.133
如压力用kPa表示,油量用m3表示,结果应小于 3.6,变压器密封为好。
30分钟后再读取数据,以确认结果。也有用差值小于 133Pa来判断的。
⑥ 泄漏检测完后,真空泵应继续抽真空至压力小于 0.13kPa
(1Torr),后连续抽真空:220kV~330kV>8小时,500kV>24小时。
ABB 额定系统电压 kV 真空处理时间(<0.13kPa)小时
≤69 12
>69,<325 24
≥325 36
6、 耐真空油枕抽真空的要点:
胶囊袋式油枕示意图
① 先对胶囊进行充气试漏,作用——把胶囊撑开和捡漏。
方法:将一个阀门和压力表装在气囊的法兰上,给气囊充 7kPa
的压力,关闭阀门,试验压力 24 小时内没有变化(如果油枕不耐真
空,就不要把阀门和压力表取掉)。
② 把充气的阀门和压力表拆除,把呼吸器拆除并关闭阀门。
③ 把油枕和胶囊的连通阀打开确保胶囊两侧的气室相同通。
④ 大油枕和有载调压开关油枕的加油管用耐真空的管道连接,
并打开各自的阀门。
⑤ 打开油枕通往油箱的阀门,再进行抽真空。
四、变压器注油
变压器油经过滤后达到标准,变压器安装已完成经真空密封试验
合格并抽真空时间达到规定后可以开始注油。真空注油前变压器必须
可靠接地。注油后要取油样送试。
1、不带油枕注油
把油箱合格的油通过真空滤油机加热、脱气后注入变压器。
① 用一根抗真空的透明塑料管与顶部和底部的阀连接作油位指
示;(见图 2)在开始注油前,应尽量将连接变压器油箱与滤油机的
油管内的空气清除;油管连接到变压器底部阀门;
② 连续抽真空(<0.13kPa);
③ 开启变压器阀门,开启滤油机出油阀门,开启滤油机进油阀
门,从变压器底部阀门注入变压器油,注油速度必须控制在维持真空
低于 0.13kPa;
④ 注油到接近箱盖的位置后,关闭真空泵的阀门,以避免变压
器油进入真空泵。继续注油,观察复合真空-压力表,直到压力接近
为零,(距箱顶 100mm左右)停止注油。
⑤ 拆除有载调压开关和变压器油箱的连接管道,并封闭。
⑥安装油枕,把油枕和变压器油箱连接好,打开油枕和油箱间的
阀门;关掉油枕的放油阀。
⑦油枕胶囊已充有 7kPa 的压力,同时打开油枕上的二个放气阀
(塞),然后以较低的速度注油(建议用顶部的滤油阀注油)最大注
油速度为 1800l/hr,直到油从放气塞(阀)流出。
⑧立即关闭放气塞(阀),同时放掉胶囊内的气体压力,拆除压
力表等,继续注油到适当油位。
⑨ 对升高座和套管进行放气,直到放气口出油。
⑩ 通过有载调压开关油枕的加油阀对有载调压开关加油到适当
油位。
2、带不耐真空油枕的注油
基本同不带油枕注油,只是油枕已经装好,在抽真空时,把通往
油枕的阀门已关掉,到第⑥项时,把安装油枕工作去掉,变为直接打
开通往油枕的阀门,关掉油枕的放油阀。第⑦项油枕上的二个放气阀
(塞),在抽真空时已经打开。
3、带耐真空油枕的注油
把油箱合格的油通过真空滤油机加热、脱气后注入变压器。
① 用一根抗真空的透明塑料管与顶部和底部的阀连接作油位指
示;(见图 2)在开始注油前,应尽量将连接变压器油箱与滤油机的
油管内的空气清除;油管连接到变压器底部阀门;
② 连续抽真空(<0.13kPa);
③ 开启变压器阀门,开启滤油机出油阀门,开启滤油机进油阀
门,从变压器底部阀门注入变压器油,注油速度必须控制在维持真空
低于 0.13kPa;
④ 注油到油位计显示出适当油位,停止注油。
⑤ 通过油枕呼吸器管的阀门,用干燥气体对变压器破真空。破
完真空后关闭油枕和胶囊的连接阀。
⑥ 将一个阀门和压力表装在油枕气囊的法兰上,给气囊充 7kPa
的压力,关闭阀门。
⑦ 同时打开油枕上的二个放气阀(塞),然后以较低的速度注油,
最大注油速度为 1800l/hr,直到油从放气塞(阀)流出。
⑧立即关闭放气塞(阀),同时放掉胶囊内的气体压力,继续注
油到适当油位。
⑨ 通过有载调压开关油枕的呼吸器管阀门对小油枕破真空。
⑩ 拆开大油枕和有载调压开关油枕间的临时连接管,调整小油
枕到适当油位。
五、变压器热油循环
500kV的变压器真空注油后,必须进行热油循环,循环时间不得
少于 48小时。220kV的大型变压器,现在也普遍采用热油循环。
真空注油到油枕额定油位的变压器,在满油状态下进行热油循
环,此时不抽真空;当油注到离变压器箱顶盖 200mm处进行热油循
环,需抽真空,真空度应同真空注油。
热油循环必须用高真空滤油机进行,滤油机出口温度不得低于
50℃,也不得高于 80℃;油箱温度不得低于 40℃。热油循环时间按
制造商产品说明书进行,一般 48小时。
热油循环时冷却器的油应和本体油同时进行。
热油循环结束后补油,必须通过油枕上专用加油阀或油箱上部滤
油阀并经高真空滤油机注入,注油到油枕额定油位。注油时应排放本
体及附件内的空气。
变压器热油循环程序:
1、变压器通过上部和下部的滤油阀与滤油机连成封闭环行,油
循环的方向是从滤油机到变压器顶部;从变压器底部到滤油机。
2、从滤油机到变压器的油温应加到 60-80℃。
3、油循环应持续进行,直到通过的油量对应于变压器油量的 2
倍以上。
4、为此热油循环后要再次取油样送试验。
六、变压器静置
变压器热油循环结束后应静置时间:
110kV及以下 24h
220kV及 330kV 48h
500kV 72h
七、变压器密封检查
变压器安装完毕后,应在油枕上用气压或油压进行整体密封试验,
其压力为油箱盖上能承受 0.03MPa压力,试验时间 24h,应无渗漏。