一种在酷寒极端天气下变压器现场真空注油的工艺方法
发布时间：2021-04-22 点击数：124
摘 要：本文简要介绍变压器在酷寒天气条件下安装后的真空注油工艺方法。对其工艺重点以及关键工艺控制指标进行了阐述。这是为变压器酷寒天气下安装后的提高注油质量方法的探证，结果完全满足制造厂内真空注油控制指标。并对现场酷寒天气下的注油过程进行分析总结。
关键词：酷寒天气;变压器;真空注油
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.159
0 前言
在变压器现场安装的过程中，由于项目工期和环境等因素影响，往往面临在酷寒天气下进行安装的问题，产品安装后的注油质量，直接关系到产品后期运行的质量和稳定性。酷寒天气户外温度已经达到-30℃以下，在这种条件下对滤油设备稳定运行、变压器油处理、合格变压器油的温度保障和保存都提出了较大的挑战。
现场在酷寒温度下通过采用常压三级滤油法给产品注油，可以满足变压器在低温环境下的高质量真空注油。此方法特别适用于高电压大容量的变压器在现场注油。本文以一台型号为ZZDFPZ-607500/750-825换流变在现场低温环境下注油为例，介绍在酷寒条件下的实现真空注油的设备配置及工艺过程要求。
1 总体注油方案
由于产品用油量约230吨，产品采用多辆油槽车将变压器油运送至变压器安装现场，变压器油经过提前的预处理，预处理后的油运输到现场后，产品的含气量、油温无法满足变压器的注油标准，由于产品的阀套管对油指标要求非常高，变压器油还需在安装现场进一步的处理后才能给变压器注油。针对解决此难题，现场采用三级滤油机连续加温并脱水脱气处理后，配合特殊注油工装给变压器的真空注油，实现产品在酷寒条件下现场高质量真空注油，满足了阀套管的注油苛刻要求，此工艺方法在现场的成功使用在国内尚属首次。
2 注油前的准备
（1）油罐、变压器外表面进行保温处理，连接用金属波纹管也应进行保温处理，以减少注油过程中的热量损失。滤油机也需要做保温处理，以保证设备在低温环境下，电气元件能正常工作，同时减少设备热量损失。
（2）按图1进行设备连接，2#、3#油罐油流方向为上进下出，其中进油口插入油罐1.5米，呼吸口处需接吸湿器。油罐除呼吸口的位置外，其它部位均为密闭。
（3）连接变压器专用V字型注油工装接头。
（4）原油罐（油槽车）运输到现场指定位置后，用变压器油专用油管将1级滤油机连接到油槽车排油口，给2#罐进行注油。注油前先启动1级滤油机进行自循环，当油温达到65℃时，对2#罐进行常压注油。1级滤油机加热器温度设定在70±5℃。
备注：原油罐注油前除性能指标需符合要求外，必须进行加热处理。换流变开始注油时，原油罐内的油温应≥30℃。
（5）对3#油罐进行注油。启动2级滤油机进行自循环，当2#油罐油位约1/2～3/4高度时，由2#罐向3#罐进行常压排空注油。2級滤油机加热器温度设定在≥75℃，出口油温≥70℃。
备注：对3#油罐注油的同时，2#油罐持续保持注油状态。
当3#油罐内的油位能满足取油样的条件时，取油样化验是否满足产品的用油指标，如满足变压器用油的指标要求，可以继续注油至3#油罐内的油位达到1/2～3/4时，即满足给产品注油的条件。
3 变压器注油过程控制及工艺要求
（1）变压器抽空管路的连接。连接变压器的抽空管路，总装配完成后，立即对变压器进行抽空，抽空要求阀套管、阀升高座、网升高座、中性点升高座、冷却器、开关与变压器主体一同抽空。
（2）产品抽真空：①抽真空前期漏点判断。启动真空机组，要求5小时内真空度应≤200Pa，否则应对主体、所有连接管路用氦质谱检漏仪进行检漏并处理漏点。②泄漏率测试。真空度抽至100Pa后对主体及管路进行整体泄漏率测试，停机60min后读取数字a、继续停机30min读取数字b，通过a、b计算泄漏率，要求小于10mbar·L/s（1000Pa·L/s），否则应对主体、所有连接管路用氦质谱检漏仪进行检漏并处理漏点。③真空度要求。抽真空至40Pa后计时96小时开始真空注油，注油前真空度应≤30Pa。
（3）真空注油。当3#油罐注油至1/2～3/4时，开启三级滤油机，并采用自循环+注油的方式（滤油机排油泵约2/3流量用于自循环，1/3流量进行注油）注油至换流变中。
4 工艺控制要点
（1）滤油机注油前要求设备大流量自循环到工艺要求油温和脱气缸压力后才可注油。（2）变压器主体及阀套管抽空管路的泄漏率应满足工艺要求 。（3）阀套管油腔的变压器油在安装前应彻底吹净。（4）注油时变压器注油口安装的V字型专用接头应始终保持微正压。
（5）变压器注油前的真空度应满足工艺要求，注油过程中油箱内真空度的反弹不能超过工艺规定值。（6）阀套管抽空管出油时，油中不能有气泡。
5 小结
（1）应用上述工艺方法在酷寒天气下对特高压换流变在现场实现高质量真空注油属于国内首次，注油效果良好，具有一定的借鉴意义。（2）本工艺方法可以有效的保证特高压换流变对阀套管的苛刻的注油要求，属于关键工艺创新。（3）本文的工艺方法除适用于特高压直流产品外，也可以推广到极寒条件下各类交直流变压器的真空注油。对于交流变压器可以根据用油指标情况，可以适当将三级滤油缩减到二级或一级。（4）本工艺方法部分工艺要求可在变压器制造厂推广使用，特别适用于使用GGF型阀套管换流变的高质量的真空注油。（5）由于此注油方法针对实现酷寒天气条件下变压器的高质量的真空注油，由于受天气条件的制约，为减少变压器的有效散热，提高变压器的浸油性，变压器及设备的保温水平有待进一步提高。
关键词：酷寒天气;变压器;真空注油
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.159
0 前言
在变压器现场安装的过程中，由于项目工期和环境等因素影响，往往面临在酷寒天气下进行安装的问题，产品安装后的注油质量，直接关系到产品后期运行的质量和稳定性。酷寒天气户外温度已经达到-30℃以下，在这种条件下对滤油设备稳定运行、变压器油处理、合格变压器油的温度保障和保存都提出了较大的挑战。
现场在酷寒温度下通过采用常压三级滤油法给产品注油，可以满足变压器在低温环境下的高质量真空注油。此方法特别适用于高电压大容量的变压器在现场注油。本文以一台型号为ZZDFPZ-607500/750-825换流变在现场低温环境下注油为例，介绍在酷寒条件下的实现真空注油的设备配置及工艺过程要求。
1 总体注油方案
由于产品用油量约230吨，产品采用多辆油槽车将变压器油运送至变压器安装现场，变压器油经过提前的预处理，预处理后的油运输到现场后，产品的含气量、油温无法满足变压器的注油标准，由于产品的阀套管对油指标要求非常高，变压器油还需在安装现场进一步的处理后才能给变压器注油。针对解决此难题，现场采用三级滤油机连续加温并脱水脱气处理后，配合特殊注油工装给变压器的真空注油，实现产品在酷寒条件下现场高质量真空注油，满足了阀套管的注油苛刻要求，此工艺方法在现场的成功使用在国内尚属首次。
现场三级滤油及注油系统原理见图1：
2 注油前的准备
（1）油罐、变压器外表面进行保温处理，连接用金属波纹管也应进行保温处理，以减少注油过程中的热量损失。滤油机也需要做保温处理，以保证设备在低温环境下，电气元件能正常工作，同时减少设备热量损失。
（2）按图1进行设备连接，2#、3#油罐油流方向为上进下出，其中进油口插入油罐1.5米，呼吸口处需接吸湿器。油罐除呼吸口的位置外，其它部位均为密闭。
（3）连接变压器专用V字型注油工装接头。
（4）原油罐（油槽车）运输到现场指定位置后，用变压器油专用油管将1级滤油机连接到油槽车排油口，给2#罐进行注油。注油前先启动1级滤油机进行自循环，当油温达到65℃时，对2#罐进行常压注油。1级滤油机加热器温度设定在70±5℃。
备注：原油罐注油前除性能指标需符合要求外，必须进行加热处理。换流变开始注油时，原油罐内的油温应≥30℃。
（5）对3#油罐进行注油。启动2级滤油机进行自循环，当2#油罐油位约1/2～3/4高度时，由2#罐向3#罐进行常压排空注油。2級滤油机加热器温度设定在≥75℃，出口油温≥70℃。
备注：对3#油罐注油的同时，2#油罐持续保持注油状态。
当3#油罐内的油位能满足取油样的条件时，取油样化验是否满足产品的用油指标，如满足变压器用油的指标要求，可以继续注油至3#油罐内的油位达到1/2～3/4时，即满足给产品注油的条件。
3 变压器注油过程控制及工艺要求
（1）变压器抽空管路的连接。连接变压器的抽空管路，总装配完成后，立即对变压器进行抽空，抽空要求阀套管、阀升高座、网升高座、中性点升高座、冷却器、开关与变压器主体一同抽空。
（2）产品抽真空：①抽真空前期漏点判断。启动真空机组，要求5小时内真空度应≤200Pa，否则应对主体、所有连接管路用氦质谱检漏仪进行检漏并处理漏点。②泄漏率测试。真空度抽至100Pa后对主体及管路进行整体泄漏率测试，停机60min后读取数字a、继续停机30min读取数字b，通过a、b计算泄漏率，要求小于10mbar·L/s（1000Pa·L/s），否则应对主体、所有连接管路用氦质谱检漏仪进行检漏并处理漏点。③真空度要求。抽真空至40Pa后计时96小时开始真空注油，注油前真空度应≤30Pa。
（3）真空注油。当3#油罐注油至1/2～3/4时，开启三级滤油机，并采用自循环+注油的方式（滤油机排油泵约2/3流量用于自循环，1/3流量进行注油）注油至换流变中。
4 工艺控制要点
（1）滤油机注油前要求设备大流量自循环到工艺要求油温和脱气缸压力后才可注油。（2）变压器主体及阀套管抽空管路的泄漏率应满足工艺要求 。（3）阀套管油腔的变压器油在安装前应彻底吹净。（4）注油时变压器注油口安装的V字型专用接头应始终保持微正压。
（5）变压器注油前的真空度应满足工艺要求，注油过程中油箱内真空度的反弹不能超过工艺规定值。（6）阀套管抽空管出油时，油中不能有气泡。
5 小结
（1）应用上述工艺方法在酷寒天气下对特高压换流变在现场实现高质量真空注油属于国内首次，注油效果良好，具有一定的借鉴意义。（2）本工艺方法可以有效的保证特高压换流变对阀套管的苛刻的注油要求，属于关键工艺创新。（3）本文的工艺方法除适用于特高压直流产品外，也可以推广到极寒条件下各类交直流变压器的真空注油。对于交流变压器可以根据用油指标情况，可以适当将三级滤油缩减到二级或一级。（4）本工艺方法部分工艺要求可在变压器制造厂推广使用，特别适用于使用GGF型阀套管换流变的高质量的真空注油。（5）由于此注油方法针对实现酷寒天气条件下变压器的高质量的真空注油，由于受天气条件的制约，为减少变压器的有效散热，提高变压器的浸油性，变压器及设备的保温水平有待进一步提高。
