煤油气相干燥设备在变压器器身干燥中的应用研究

引言：煤油气相干燥设备是当前应用比较广泛的设备，它主要是在生产高电压容量电力变压器产品中而应用的一种设备。这种设备应用起来非常实用，也有很多高效的特点。本文针对其应用性进行了全面的研究，在文章中诠释了煤油气相干燥设备在变压器器身中的具体应用，笔者以自己对煤油气相干燥设备的了解阐述了其设备的技术参数，结合自身多年的工作经历讲解设备的优点与实用性，同时进一步指出了其设备在生产使用过程中常见的缺点。

为了更好的了解煤油气相干燥设备在变压器器身干燥中的重要作用，我们就要对其设备有一个全面的认知与分析。煤油气相干燥设备是当前应用比较广泛的设备，它主要是在生产高电压或者大容量电力变压器产品惯用的一种设备，目前，在我国国内专用煤油气相干燥设备也已经实现了国产化了。

一、对煤油气相干燥设备的参数技术的了解与认知

当前我们国家的很多企业都已经引进了煤油气相干燥设备，可以说为我国的很多企业做了无可取代的贡献。一台设计良好、制造工艺完美的变压器，如果干燥处理不好，将直接影响变压器运行的安全性和可靠性。让我们通过一组曲线来说明绝缘材料的含水量对介质电气性能的影响：

从变压器的结构我们知道，变压器的器身除了铁芯、导线外，几乎全是绝缘材料。例如：线圈的匝绝缘、垫块、端绝缘、纸板筒、角环等基本上都是由纤维质的绝缘材料构成。这些纤维质的绝缘材料通常含有6-8%的水分，在器身装配过程中，绝缘材料还会进一步受潮或浸湿。绝缘材料的含水量严重影响介质的电气强度，影响变压器的可靠性和使用寿命。

纤维绝缘材料的含水率一般为是6～8%，干燥后要达到的标准平均含水率为0.5--0.1%，这样排除的水量按5.5%计算，一台绝缘重量为10吨的变压器干燥过程中要排除550公斤的水。 实践中处理一炉产品排出200--300公斤水是很正常的。大产品一炉最多的出水曾经达到过1000公斤。由此可见，使用气相干燥设备对变压器产品质量有着至关重要的影响。

气相干燥设备运行的最高温度为130摄氏度左右，在设备中还存在冷态极限真空度以及最终工作真空度，其中冷态极限真空度的范围为≤5帕，而最终工作真空度为≤10帕。这其中整体的泄漏点非常小，冷态是〈500Pa·L/s，在技术参数中要求设备具有蒸馏的能力。这种功能可以促进设备适用于正常产品以及有油产品的设备干燥。设备中的罐体具有一定的规格，一般适用于110千伏变压器器身干燥的设备规格是长、宽、高处于8500mm、4500mm、4500mm的范围中。在设备的罐门开起以及关闭中可以适当的采用液压驱动设备。对于平车进出罐基本上是采用设备中的电动牵引机构进行的。

罐口是液压泵驱动的轨道桥和罐门地沟盖板，在设备中的平车台面是又花纹的钢板而形成，同时伴有透气孔，这样透气性非常良好。在罐口的密封上采用氟橡胶的密封胶圈。同时罐体采用的是蒸汽排管加热系统，这样就能自动的控制温度，罐内各处的温度差距基本上是小于5摄氏度，配置还有大约10只主要的温度测量的探头，分别测量设备器身以及罐内空间的主要温度。在罐体外壁还安装了麦氏真空计真空测量接口，并配一件麦氏真空计，这样更好的对其进行计算与测量。罐体外还配置了大约8个测量绝缘电阻，在设备中的真空罐壁里面的蒸发器上安装两个观察窗口，同时还要给予一些照明系统，这样不仅利于观察还能更好的对里面的应急情况进行处理。在设备的真空罐里面可以巧妙的结合过滤器进行接触真空。根据调查看到过滤器的主要精度是10μm左右。真空罐口主要安排在厂房内，上方主要安装用来排烟的主要装置，这些装置通向室外，确保了烟雾的外流。罐体外部主要是外用硅酸盐棉进行保温，外层还采用了彩色钢板进行装置，外部温度不会超过环境温度15摄氏度之上，其中管路系统的泄漏点也非常低，大约<100Pa·L/s。其中手动、气动蝶阀，真空管件及耐油密封件等关键零部件要求性能可靠，不泄漏，操作方便。

该设备主要采用工业自动控制计算装置，具有半自动化的人工手动装置，这样在运行过程中显示器能更好的记录整个内容，操作人员的操作上节省了时间与人力。只需要输入相关的初始参数以及安全设置等相关所需的内容，该设备还具有多种报警装置，确保发生任何事件的安全性。

二、煤油气相干燥设备的优点

2.1高效的加热速度以及温度

煤油气相干燥设备具有一个非常典型的优点就是与传统的变压干燥方法相比较，煤油气相干燥的加热速度非常快，温度提升效率高。因为对变压器的加热是在无氧的状态下进行的，所以加热温度可以达到125～130℃，而不引起绝缘的老化。虽然加热温度仅提高了十几度，但绝缘内的水蒸汽分压却提高了2倍。所以对排除水分是十分有利的。如果加热过高就会使很多介质损耗，最后能得到的温度就是115摄氏度左右，有助于变压器产品的高效处理。

2.2均匀的加热效果

热风循环加热时，必须给载热介质以循环通路产品的一些死角

空间难以加热。而汽相干燥是具有相变的换热，对于死角空间进去的是汽相，冷凝放热后，出来的是液相，不需要十分畅通的循环通路便可将这些死角空间均匀地加热。因此绝缘的表面温度分布比较均匀。另一方面，凝结成液体的煤油，可以携带着热量进入绝缘材料内部，使得绝缘材料的深层温度分布也比较均匀。而温度分布的均匀性，对干燥处理效果也是致关重要的。同时又能在加热完了后，使煤油很容易蒸发而不影响高真空阶段水分的扩散。

2.3干燥速率高

对于煤油气相干燥设备的一个主要的优点就是其干燥速率非常高，变压法真空干燥采用的是空气作为加热的主要媒体，在干燥的过程中，如果过高的温度就会促进绝缘件的老化，而变压器的绝缘材质主要是良好的A级绝缘材料。在空气环境中，就要做到全面的考虑，充分考虑绝缘的老化因素，一般是出于110摄氏度以下的温度范围值。而煤油气相干燥设备在加热的过程中将真空的气相干燥罐抽到较高的真空度，约700 Pa在加热过程中，真空干燥罐中的残余气体和泄漏气体由泵连续抽出。因此，器身的加热温度可以提高到130℃。所以煤油气相干燥的干燥速率远高于变压法真空干燥罐。

2.4设备干燥后的器身的清洁

当前，很多企业选择煤油气相干燥设备，其原因之一在于干燥后的器身的清洁。在干燥过程中，煤油蒸汽与变压器器身进行了交换产生热量，这个过程结束以后没有蒸汽冷凝后就会随着液体流到设备的器身之外，这样器身中所带有的灰尘以及纤维等很多杂质都被冲刷了下来，这样在干燥处理以后器身或修理品就特别的清洁。

2.5 高效的自动化效率

对于煤油气相干燥成套设备来讲，其使用上，工艺较为复杂，设备的主要元件数量非常多，设备中的其他部件都有互锁关系，这样就会促进其自动化产生高效的效率。在操作的时候操作工使用计算机人机对话系统，这样还能更好的将设备运行过程中的数据更好的进行保存。为工艺人员对产品干燥的工艺参数的修改提供了可靠的、及时的依据。

2.6具有超强的产品处理能力

在煤油气相干燥设备中罐内可以容纳很多台比较大的容量的产品。在产品订货量不断增加的形式下，该设备也能很好的保证变压器产品的按时交货，不会耽误时间。这样超强的产品处理能力非常受大家的欢迎与企业的热爱。

三、在设备使用过程中常见的缺点

3.1设备中的排烟问题

在煤油气相干燥设备的作业过程中尤其是在蒸馏的处理时候，会产生很多的烟雾，虽然安装了排烟的风罩但是要全部的排出还是需要很长的时间。由于干燥罐与厂房直通，有煤油气味，操作工不得不戴口罩工作，所以给生产带来一定影响。这样的问题是设备使用中不可忽视的问题，在这里建议一些企业在确立该项目的时候可以做出全面的考虑。将那些罐体设置在厂房的外面，也可以对排烟设备进行综合的改进。笔者认为也可以在罐顶加设一个排烟的管道，一旦蒸馏处理完事以后，就以第一时间打开阀门，进行排烟过程，这样就能降低烟气产生的影响。

3.2平车供电电缆的轧断

设备在平车进出器身过程中，供电电缆非常容易轧断。因为平车电源在平车的导轨外面，这样平车电动机控制箱体的位置处于在导轨中央的时候，其电缆会经过操作过程中的不断的摩擦，在运行的过程中，操作工人一旦不注意就会将电缆弄断。在这里建议可以让平车电源中的插座设在平车导轨的中央位置，这样电缆就能运用卷筒的形式进行收放，这种操作方式适当的减轻了操作工带来的负担，也可以保证电缆的完整性。

3.3耗能高

煤油气相干燥设备还有一个缺点就是耗能高，在这里耗能主要表现在两个方面，一个就是用电量，另一个就是蒸汽量，所以在设计过程中还需要综合考虑各方面因素，不断降低煤油气相干燥设备在运行中的能源损耗。

四、总结

总体来看，煤油气相干燥设备具有很大的优点，同时从煤油气相干燥设备的主要技术参数上也可以看出其设备的使用效率以及带来的实际利润。虽然在某种程度上还需要不断的改进，但是总体带来的益处之大，深受变压器企业认可。

参考文献

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（作者单位：天威保变（合肥）变压器有限公司设备能源部）