沈陽變壓器回收專題電力變壓器現場熱油噴淋真空干燥技術研究
摘要：楷體電力變壓器在安裝過程中都會出現受潮的現象，致使變壓器絕緣水平不同程度地降低，為了保證安全運行，需要對變壓器進行現場干燥。傳統的干燥方法有鐵損法，熱油循環法和熱油噴霧法。但是這些方法在使用時都存在干燥時間長、速度慢、費用大的問題。針對這些問題，我們通過多年來的工作經驗，探索出一種新的干燥方法——熱油噴淋真空干燥法。使用這種方法基本上解決了上面的問題，提高了工作效率，保證了變壓器的絕緣水平滿足運行的要求。
關鍵詞：現場熱油噴淋真空干燥
一、熱油噴淋真空干燥原理
熱油噴淋真空干燥技術的基本原理是將電能通過變壓器油轉換成熱能傳給變壓器的鐵芯及整個器體，使變壓器油箱內溫度提高，絕緣件中表面水份蒸發，內部水份逸出，溫度越高，水分子獲得的汽化蒸發能量就越大，絕緣件中水份汽化越快，水分子運行速度越快，絕緣干燥得越迅速。但是隨著水分子汽化的不斷進行，則油箱內蒸汽的壓力增大，在一定的壓力和溫度下，當周圍介質的蒸汽壓力增大到等于絕緣體本身的蒸汽壓力或者蒸汽飽和時，這時絕緣體的水份汽化過程就停止，于燥也因而停頓下來，但是如能降低箱內周圍空間的蒸汽壓力，則絕緣體內的水份就會繼續外逸。在干燥過程中對油箱抽真空就是這個目的。真空建立后，可加速干燥過程。因壓力降低以后，絕緣體周圍的空氣便得到了膨脹。特別是絕緣物之間的空氣膨脹，有助于潮氣的蒸發，并且為了水份汽化而反抗周圍壓力所做的功也減少，因此在比較低的溫度下水分子也有足夠的外逸速度，使蒸發過程提前。這就是水的沸點隨壓力的減少而降低的現象，二者的關系見下表：
從干燥原理知道，進行變壓器干燥時，當周圍的氣壓一定，即根據油箱的機械強度而達到一定的真空度時，其干燥速度的快慢，就取決于如何在允許的溫度范圍內盡量減少熱量的損耗。以往干燥大型變壓器習慣上所用的主要方法有：
1．與鐵損方法的比較這種干燥的方法，主要缺點就是熱量產生于油箱壁鐵損，溫度由外向內傳到器體內部，由于油箱內部是處于真空狀態，故傳熱性能差，因而絕緣部分的溫升速度也就慢，能量損耗也就大，故導致干燥時間延長。
2．與熱油循環方法比較熱油循環方法在80年代已被廣泛的采用，其主要缺點是，由于有靜油壓的存在，尤其是變壓器的下部線圈由于靜油壓比較大，故對絕緣件中潮氣的排除有阻擋作用，另外真空熱油循環干燥法對絕緣油的溫度要求嚴格控制，真空度低油溫度，油會老化，油溫低又達不到效果，因此這種方法只有對施工現場絕緣輕度受潮的變壓器是比較理想的方法。
3．與熱油噴霧方法比較熱油噴霧需要加工特制的噴嘴，從原理來分析確實是一種比較好的于燥方法，它克服了熱油循環法所存在的靜油壓的缺點，使絕緣件中的水份逸出容易，同時它的用油少，油是霧狀，減少壓力油對絕緣件的沖擊，有利于水份的蒸發，并被真空設備抽出。但是根據大型變壓器的結構，若用這種方法干燥線圈，顯然有不足的地方，其原因是，由于線圈被圍屏所包圍，則霧狀熱油在圍屏的阻擋作用下，不易全部進入圍屏內部與線圈直接接觸，把熱能傳送給需要干燥的線圈及絕緣件，故造成熱能傳送的困難，影響了線圈的溫升速度，從而降低了干燥速度，因此這兩種方法都不理想。
三、熱油噴淋真空干燥實用意義
為了達到充分利用已有的熱能，盡量減少能量損失的要求，根據上述方法所存在的問題，經過分折，采用熱油噴淋真空干燥方法可以解決以上各種方法存在的問題。A、這種方法同樣具備了上述干燥方法所共有的降低容器壓力(抽真空)，使絕緣物中的潮氣在熱能作用下易于蒸發逸出的優點；B．此干燥方法，由于采用了真空噴淋油，而不是噴霧的方式，將已吸收熱能的油，直接沖噴到鐵芯頂部和上夾件、線圈壓板上，靠熱油從上而下流動，將熱量傳遞器體內部的各部位，同時沖洗器體，起到清潔的作用；C．這種干燥方法，工藝用油量少。
四、現場驗證
通過以上分析，從原理上講，這種干燥方法對于大型變壓器干燥效果好，為了進一步證明它的可行性，我們采用該方法對佛山電力局高明變電站SFPSZ8—150000／220變壓器進行了干燥處理(下表為進行干燥處理時的記錄)。時間1999年 絕緣電阻（MΩ） 左加熱器油溫℃ 右加熱器油溫℃ 。
備注：（上表中絕緣電阻一欄上行為15″時的電阻值，下行為60″時的電阻值）鐵蕊——夾件700MΩ夾件——地700MΩ
五、干燥過程
@@@1——變壓器油2——潛油泵3——加熱器4——閥門5——真空表6——干燥空氣7——真空泵8——噴嘴9——管路10——變壓器體11——石棉加熱板（熱油噴淋真空干燥示意圖）六、結論通過理論和實踐的結合，我們認為熱油噴淋真空干燥法是干燥大型變壓器的理想方法，它具有干燥速度快，操作簡單，費用小的特點。通常處理同樣類型變壓器，用其它方法一般要15—20天，采用熱油噴淋真空干燥法僅用11天，并且經過6個月的運行，絕緣狀況良好。因此熱油噴淋真空干燥法是目前干燥大型變壓器的最好方法，值得大力推廣。