摘　要：油浸式電力變壓器采用變壓法真空干燥工藝，體現(xiàn)先進(jìn)、節(jié)能、高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。介紹變壓法真空干燥四個(gè)階段、技術(shù)特點(diǎn)。運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行控制加熱與抽真空的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)在線終點(diǎn)準(zhǔn)確判斷，在實(shí)踐運(yùn)行中產(chǎn)生了顯著的綜合效果。

關(guān)鍵詞：油浸式電力變壓器；絕緣干燥；變壓法真空干燥

1　概　述

　　油浸式電力變壓器絕緣干燥作業(yè)是變壓器制造過(guò)程中一道非常重要的工序，它對(duì)變壓器的最終質(zhì)量影響很大。若干燥不徹底，絕緣材料中殘留的水分在高電場(chǎng)下會(huì)形成電極而不斷產(chǎn)生游離放電，從而逐漸破壞絕緣材料的絕緣特性。同時(shí)在變壓器的正常運(yùn)行中還會(huì)使絕緣材料自身的老化進(jìn)程加快，又將縮短變壓器的壽命。如果干燥過(guò)度，致使絕緣材料中的結(jié)晶水逸出，又將導(dǎo)致絕緣材料提前老化，機(jī)械強(qiáng)度降低。

　　目前我國(guó)變壓器生產(chǎn)廠的真空干燥設(shè)備和工藝存在著許多不合理因素，干燥機(jī)理落后，能源消耗大，處理產(chǎn)品周期長(zhǎng)，檢測(cè)控制水平低，干燥終點(diǎn)無(wú)法判斷等，難以滿足產(chǎn)品質(zhì)最控制要求及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　比較目前國(guó)內(nèi)外常用的煤油汽相干燥和低頻電熱干燥，變壓法真空干燥設(shè)備具有改造費(fèi)用低（僅為煤油汽相干燥裝置的20％左右），干燥周期短，干燥終點(diǎn)判斷準(zhǔn)確，無(wú)煤油汽相帶來(lái)的危險(xiǎn)性和污染，對(duì)地理環(huán)境和廠房條件無(wú)特殊要求，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

2　變壓法真空干燥原理

　　在變壓器干燥過(guò)程中，除絕緣材料表面的水分直接蒸發(fā)外，材料內(nèi)部的水分也有一個(gè)擴(kuò)散蒸發(fā)的過(guò)程。絕緣材料內(nèi)部水蒸氣分壓壓強(qiáng)與周?chē)橘|(zhì)水蒸氣分壓壓強(qiáng)的差值越大，材料內(nèi)水分的擴(kuò)散與蒸發(fā)就越快。為此，首先需要提高絕緣材料的溫度，以提高材料內(nèi)部的水分壓。同時(shí)要降低周?chē)橘|(zhì)的水蒸氣分壓強(qiáng)，這就需要抽真空。于是加熱與抽真空就成為操作中的一對(duì)主要矛盾，正確處理好這兩者的關(guān)系則是干燥技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。變壓法真空干燥新技術(shù)，采用“變壓”的方法主動(dòng)控制干燥工藝過(guò)程中壓強(qiáng)的變化，較好地解決了以上問(wèn)題，取得了令人滿意的效果。

　　變壓法真空干燥技術(shù)包括設(shè)備和工藝部分。
　　　　
　　干燥工藝分為四個(gè)階段：預(yù)熱、變壓脫水、終干及終點(diǎn)判斷。

　　在預(yù)熱階段加熱升溫是主要的，利用氣鎮(zhèn)效應(yīng)使干燥罐內(nèi)處于低真空狀態(tài)，同時(shí)充分利用罐內(nèi)的空氣及蒸發(fā)出來(lái)的水蒸氣通過(guò)對(duì)流及傳導(dǎo)將熱量由加熱器傳至變壓器器身，使繞組及鐵心的溫度能較快地升高。并通過(guò)預(yù)熱過(guò)程中循環(huán)抽氣充氣過(guò)程，既可將已蒸發(fā)出來(lái)的水蒸氣抽出，又可借助于充入空氣的攪拌作用，使干燥罐內(nèi)溫度分布均勻。當(dāng)罐內(nèi)的空氣溫度，繞組溫度及鐵心溫度到達(dá)設(shè)定值時(shí)，就可進(jìn)入變壓脫水階段。

　　在變壓脫水階段，要充分利用絕緣材料中蒸發(fā)出來(lái)的水蒸氣和對(duì)流傳熱，補(bǔ)充變壓器因脫水汽化而損失的熱量，同時(shí)及時(shí)地將脫出的水蒸氣不斷抽出。通過(guò)逐級(jí)抽真空，絕緣材料中殘存的水分已很少，其所需的汽化熱依靠輻射傳熱就能滿足要求。當(dāng)罐內(nèi)壓力、溫度等參數(shù)到達(dá)設(shè)定值時(shí)便進(jìn)入終干階段。

　　在終干階段，連續(xù)抽真空，便罐內(nèi)壓強(qiáng)不斷降低，進(jìn)一步加大絕緣材料內(nèi)外水蒸氣分壓壓強(qiáng)的差值，將絕緣層中的殘余水分不斷抽出，直到罐內(nèi)達(dá)到終干壓強(qiáng)。

　　干燥終點(diǎn)判斷階段，當(dāng)干燥罐內(nèi)真空度達(dá)到終干壓強(qiáng)和各監(jiān)控點(diǎn)溫度、泄漏率均滿足判斷條件后，即可進(jìn)行變壓法真空干燥終點(diǎn)判斷，確定變壓器的干燥是否已符合要求。

　　干燥設(shè)備由四部分組成：真空干燥罐、加熱系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中自控系統(tǒng)以可編程序控制器PLI為核心，具備變壓法所需的各種控制及保護(hù)功能，能自動(dòng)對(duì)變壓法干燥工藝進(jìn)行控制，完成整個(gè)工藝過(guò)程及終點(diǎn)判斷。并可儲(chǔ)存二十多條不同程序，以適合不同容量的變壓器。

3　變壓法真空干燥技術(shù)的特點(diǎn)

　　變壓法真空干燥的主要特點(diǎn)如下：

　?。?）是一種全新的通過(guò)干燥脫出的水蒸氣作為熱載體的氣相干燥技術(shù)。它充分利用汽化熱提高加熱效率，并利用控制干燥工藝過(guò)程中壓強(qiáng)變化的方法，正確地處理了加熱與抽真空的關(guān)系，突破了傳統(tǒng)的觀念，因而能用較簡(jiǎn)單的設(shè)備具備氣相干燥傳熱效率高、節(jié)能、干燥周期短，加熱均勻及節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。

　?。?）采用變壓法干燥終點(diǎn)判斷，實(shí)現(xiàn)了真空干燥終點(diǎn)的在線自動(dòng)判斷。利用工藝控制所需的溫度、真空度測(cè)量系統(tǒng)及可編程序控制器，在不需增加專用測(cè)量設(shè)備即可進(jìn)行連續(xù)的在線測(cè)量、計(jì)算和判斷，不僅準(zhǔn)確可靠，而且可完全自動(dòng)進(jìn)行。

　?。?）自動(dòng)化程度高，采用德國(guó)生產(chǎn)的可編程序控制器為控制核心，具有完備的控制和保護(hù)功能，干燥工藝完全由系統(tǒng)自身來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，設(shè)備控制方式可以全自動(dòng)操作和手動(dòng)操作。

　　　　（4）設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，安全性能好，節(jié)約能源，無(wú)污染。而且設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用低，完全符合現(xiàn)代化工業(yè)要求。

4　運(yùn)用情況

　　縱觀幾年來(lái)的運(yùn)用情況，油浸式電力變壓器變壓法真空干燥工藝較之原工藝有以下幾方面的效果。

　?。?）干燥周期普遍縮短50％以上（見(jiàn)表1）。

　?。?）能源消耗降低30%~50%，每臺(tái)設(shè)備每年可節(jié)煤250t，節(jié)電16萬(wàn)kWh。

　　（3）產(chǎn)品質(zhì)量大為提高，采用變壓法真空干燥作業(yè)因?yàn)闇厣煽兀迌?nèi)溫度分布均勻，避免了過(guò)去線圈表面烤焦的現(xiàn)象，解決了鐵心生銹的問(wèn)題。變壓器產(chǎn)品的干燥質(zhì)量均優(yōu)于國(guó)家規(guī)定的優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)（JB／DQ2247－87），絕緣電阻成倍提高，產(chǎn)品一次交驗(yàn)合格率達(dá)100％。

　?。?）綜合生產(chǎn)能力提高20％～30％，真空干燥工序生產(chǎn)能力較原工藝裝備實(shí)際干燥能力增加一倍以上。現(xiàn)在對(duì)于中小型變壓器只需每晚開(kāi)爐卻可滿足生產(chǎn)需要，改變了過(guò)去前道工序都要等干燥工序的被動(dòng)局面，縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期。

　?。?）無(wú)污染，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大為減輕。

　　變壓法真空干燥技術(shù)是一種投資少、見(jiàn)效快、非常適合中小型變壓器廠使用的比較理想的干燥技術(shù)。干燥設(shè)備無(wú)污染，安全性好，運(yùn)行費(fèi)用低，維修簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都比較好。