一種在酷寒極端天氣下變壓器現場真空注油的工藝方法
發布時間：2021-04-22 點擊數：124
摘 要：本文簡要介紹變壓器在酷寒天氣條件下安裝后的真空注油工藝方法。對其工藝重點以及關鍵工藝控制指標進行了闡述。這是為變壓器酷寒天氣下安裝后的提高注油質量方法的探證，結果完全滿足制造廠內真空注油控制指標。并對現場酷寒天氣下的注油過程進行分析總結。
關鍵詞：酷寒天氣;變壓器;真空注油
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.159
0 前言
在變壓器現場安裝的過程中，由于項目工期和環境等因素影響，往往面臨在酷寒天氣下進行安裝的問題，產品安裝后的注油質量，直接關系到產品后期運行的質量和穩定性?？岷鞖鈶敉鉁囟纫呀涍_到-30℃以下，在這種條件下對濾油設備穩定運行、變壓器油處理、合格變壓器油的溫度保障和保存都提出了較大的挑戰。
現場在酷寒溫度下通過采用常壓三級濾油法給產品注油，可以滿足變壓器在低溫環境下的高質量真空注油。此方法特別適用于高電壓大容量的變壓器在現場注油。本文以一臺型號為ZZDFPZ-607500/750-825換流變在現場低溫環境下注油為例，介紹在酷寒條件下的實現真空注油的設備配置及工藝過程要求。
1 總體注油方案
由于產品用油量約230噸，產品采用多輛油槽車將變壓器油運送至變壓器安裝現場，變壓器油經過提前的預處理，預處理后的油運輸到現場后，產品的含氣量、油溫無法滿足變壓器的注油標準，由于產品的閥套管對油指標要求非常高，變壓器油還需在安裝現場進一步的處理后才能給變壓器注油。針對解決此難題，現場采用三級濾油機連續加溫并脫水脫氣處理后，配合特殊注油工裝給變壓器的真空注油，實現產品在酷寒條件下現場高質量真空注油，滿足了閥套管的注油苛刻要求，此工藝方法在現場的成功使用在國內尚屬首次。
2 注油前的準備
（1）油罐、變壓器外表面進行保溫處理，連接用金屬波紋管也應進行保溫處理，以減少注油過程中的熱量損失。濾油機也需要做保溫處理，以保證設備在低溫環境下，電氣元件能正常工作，同時減少設備熱量損失。
（2）按圖1進行設備連接，2#、3#油罐油流方向為上進下出，其中進油口插入油罐1.5米，呼吸口處需接吸濕器。油罐除呼吸口的位置外，其它部位均為密閉。
（3）連接變壓器專用V字型注油工裝接頭。
（4）原油罐（油槽車）運輸到現場指定位置后，用變壓器油專用油管將1級濾油機連接到油槽車排油口，給2#罐進行注油。注油前先啟動1級濾油機進行自循環，當油溫達到65℃時，對2#罐進行常壓注油。1級濾油機加熱器溫度設定在70±5℃。
備注：原油罐注油前除性能指標需符合要求外，必須進行加熱處理。換流變開始注油時，原油罐內的油溫應≥30℃。
（5）對3#油罐進行注油。啟動2級濾油機進行自循環，當2#油罐油位約1/2～3/4高度時，由2#罐向3#罐進行常壓排空注油。2級濾油機加熱器溫度設定在≥75℃，出口油溫≥70℃。
備注：對3#油罐注油的同時，2#油罐持續保持注油狀態。
當3#油罐內的油位能滿足取油樣的條件時，取油樣化驗是否滿足產品的用油指標，如滿足變壓器用油的指標要求，可以繼續注油至3#油罐內的油位達到1/2～3/4時，即滿足給產品注油的條件。
3 變壓器注油過程控制及工藝要求
（1）變壓器抽空管路的連接。連接變壓器的抽空管路，總裝配完成后，立即對變壓器進行抽空，抽空要求閥套管、閥升高座、網升高座、中性點升高座、冷卻器、開關與變壓器主體一同抽空。
（2）產品抽真空：①抽真空前期漏點判斷。啟動真空機組，要求5小時內真空度應≤200Pa，否則應對主體、所有連接管路用氦質譜檢漏儀進行檢漏并處理漏點。②泄漏率測試。真空度抽至100Pa后對主體及管路進行整體泄漏率測試，停機60min后讀取數字a、繼續停機30min讀取數字b，通過a、b計算泄漏率，要求小于10mbar·L/s（1000Pa·L/s），否則應對主體、所有連接管路用氦質譜檢漏儀進行檢漏并處理漏點。③真空度要求。抽真空至40Pa后計時96小時開始真空注油，注油前真空度應≤30Pa。
（3）真空注油。當3#油罐注油至1/2～3/4時，開啟三級濾油機，并采用自循環+注油的方式（濾油機排油泵約2/3流量用于自循環，1/3流量進行注油）注油至換流變中。
4 工藝控制要點
（1）濾油機注油前要求設備大流量自循環到工藝要求油溫和脫氣缸壓力后才可注油。（2）變壓器主體及閥套管抽空管路的泄漏率應滿足工藝要求 。（3）閥套管油腔的變壓器油在安裝前應徹底吹凈。（4）注油時變壓器注油口安裝的V字型專用接頭應始終保持微正壓。
（5）變壓器注油前的真空度應滿足工藝要求，注油過程中油箱內真空度的反彈不能超過工藝規定值。（6）閥套管抽空管出油時，油中不能有氣泡。
5 小結
（1）應用上述工藝方法在酷寒天氣下對特高壓換流變在現場實現高質量真空注油屬于國內首次，注油效果良好，具有一定的借鑒意義。（2）本工藝方法可以有效的保證特高壓換流變對閥套管的苛刻的注油要求，屬于關鍵工藝創新。（3）本文的工藝方法除適用于特高壓直流產品外，也可以推廣到極寒條件下各類交直流變壓器的真空注油。對于交流變壓器可以根據用油指標情況，可以適當將三級濾油縮減到二級或一級。（4）本工藝方法部分工藝要求可在變壓器制造廠推廣使用，特別適用于使用GGF型閥套管換流變的高質量的真空注油。（5）由于此注油方法針對實現酷寒天氣條件下變壓器的高質量的真空注油，由于受天氣條件的制約，為減少變壓器的有效散熱，提高變壓器的浸油性，變壓器及設備的保溫水平有待進一步提高。
關鍵詞：酷寒天氣;變壓器;真空注油
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.159
0 前言
在變壓器現場安裝的過程中，由于項目工期和環境等因素影響，往往面臨在酷寒天氣下進行安裝的問題，產品安裝后的注油質量，直接關系到產品后期運行的質量和穩定性?？岷鞖鈶敉鉁囟纫呀涍_到-30℃以下，在這種條件下對濾油設備穩定運行、變壓器油處理、合格變壓器油的溫度保障和保存都提出了較大的挑戰。
現場在酷寒溫度下通過采用常壓三級濾油法給產品注油，可以滿足變壓器在低溫環境下的高質量真空注油。此方法特別適用于高電壓大容量的變壓器在現場注油。本文以一臺型號為ZZDFPZ-607500/750-825換流變在現場低溫環境下注油為例，介紹在酷寒條件下的實現真空注油的設備配置及工藝過程要求。
1 總體注油方案
由于產品用油量約230噸，產品采用多輛油槽車將變壓器油運送至變壓器安裝現場，變壓器油經過提前的預處理，預處理后的油運輸到現場后，產品的含氣量、油溫無法滿足變壓器的注油標準，由于產品的閥套管對油指標要求非常高，變壓器油還需在安裝現場進一步的處理后才能給變壓器注油。針對解決此難題，現場采用三級濾油機連續加溫并脫水脫氣處理后，配合特殊注油工裝給變壓器的真空注油，實現產品在酷寒條件下現場高質量真空注油，滿足了閥套管的注油苛刻要求，此工藝方法在現場的成功使用在國內尚屬首次。
現場三級濾油及注油系統原理見圖1：
2 注油前的準備
（1）油罐、變壓器外表面進行保溫處理，連接用金屬波紋管也應進行保溫處理，以減少注油過程中的熱量損失。濾油機也需要做保溫處理，以保證設備在低溫環境下，電氣元件能正常工作，同時減少設備熱量損失。
（2）按圖1進行設備連接，2#、3#油罐油流方向為上進下出，其中進油口插入油罐1.5米，呼吸口處需接吸濕器。油罐除呼吸口的位置外，其它部位均為密閉。
（3）連接變壓器專用V字型注油工裝接頭。
（4）原油罐（油槽車）運輸到現場指定位置后，用變壓器油專用油管將1級濾油機連接到油槽車排油口，給2#罐進行注油。注油前先啟動1級濾油機進行自循環，當油溫達到65℃時，對2#罐進行常壓注油。1級濾油機加熱器溫度設定在70±5℃。
備注：原油罐注油前除性能指標需符合要求外，必須進行加熱處理。換流變開始注油時，原油罐內的油溫應≥30℃。
（5）對3#油罐進行注油。啟動2級濾油機進行自循環，當2#油罐油位約1/2～3/4高度時，由2#罐向3#罐進行常壓排空注油。2級濾油機加熱器溫度設定在≥75℃，出口油溫≥70℃。
備注：對3#油罐注油的同時，2#油罐持續保持注油狀態。
當3#油罐內的油位能滿足取油樣的條件時，取油樣化驗是否滿足產品的用油指標，如滿足變壓器用油的指標要求，可以繼續注油至3#油罐內的油位達到1/2～3/4時，即滿足給產品注油的條件。
3 變壓器注油過程控制及工藝要求
（1）變壓器抽空管路的連接。連接變壓器的抽空管路，總裝配完成后，立即對變壓器進行抽空，抽空要求閥套管、閥升高座、網升高座、中性點升高座、冷卻器、開關與變壓器主體一同抽空。
（2）產品抽真空：①抽真空前期漏點判斷。啟動真空機組，要求5小時內真空度應≤200Pa，否則應對主體、所有連接管路用氦質譜檢漏儀進行檢漏并處理漏點。②泄漏率測試。真空度抽至100Pa后對主體及管路進行整體泄漏率測試，停機60min后讀取數字a、繼續停機30min讀取數字b，通過a、b計算泄漏率，要求小于10mbar·L/s（1000Pa·L/s），否則應對主體、所有連接管路用氦質譜檢漏儀進行檢漏并處理漏點。③真空度要求。抽真空至40Pa后計時96小時開始真空注油，注油前真空度應≤30Pa。
（3）真空注油。當3#油罐注油至1/2～3/4時，開啟三級濾油機，并采用自循環+注油的方式（濾油機排油泵約2/3流量用于自循環，1/3流量進行注油）注油至換流變中。
4 工藝控制要點
（1）濾油機注油前要求設備大流量自循環到工藝要求油溫和脫氣缸壓力后才可注油。（2）變壓器主體及閥套管抽空管路的泄漏率應滿足工藝要求 。（3）閥套管油腔的變壓器油在安裝前應徹底吹凈。（4）注油時變壓器注油口安裝的V字型專用接頭應始終保持微正壓。
（5）變壓器注油前的真空度應滿足工藝要求，注油過程中油箱內真空度的反彈不能超過工藝規定值。（6）閥套管抽空管出油時，油中不能有氣泡。
5 小結
（1）應用上述工藝方法在酷寒天氣下對特高壓換流變在現場實現高質量真空注油屬于國內首次，注油效果良好，具有一定的借鑒意義。（2）本工藝方法可以有效的保證特高壓換流變對閥套管的苛刻的注油要求，屬于關鍵工藝創新。（3）本文的工藝方法除適用于特高壓直流產品外，也可以推廣到極寒條件下各類交直流變壓器的真空注油。對于交流變壓器可以根據用油指標情況，可以適當將三級濾油縮減到二級或一級。（4）本工藝方法部分工藝要求可在變壓器制造廠推廣使用，特別適用于使用GGF型閥套管換流變的高質量的真空注油。（5）由于此注油方法針對實現酷寒天氣條件下變壓器的高質量的真空注油，由于受天氣條件的制約，為減少變壓器的有效散熱，提高變壓器的浸油性，變壓器及設備的保溫水平有待進一步提高。
