換流變壓器及現場乾燥處理設備的製作方法

2023-09-17 13:18:00

換流變壓器及現場乾燥處理設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了換流變壓器及現場乾燥處理設備，換流變壓器，其包括換流變壓器本體，所述換流變壓器本體中設置有網側繞組和閥側繞組，在換流變壓器本體與網側繞組和閥側繞組之間填充有變壓器油，在所述換流變壓器本體上設置有用於抽出變壓器油的油枕，所述油枕位於換流變壓器本體的頂部。可以保證變壓器油和絕緣件組件中的水分及時排出，確保換流變壓器投入運行之前，油中含水量符合要求，絕緣電阻值滿足規程要求，保證在換流變壓器運行時不會出現水分過量析出而影響變壓器運行的情況。
【專利說明】換流變壓器及現場乾燥處理設備

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變壓器【技術領域】，特別涉及一種換流變壓器及現場乾燥處理設備。

【背景技術】
[0002]目前，針對國內大型變壓器特別是換流變壓器的安裝，充油過程及充油後的現場乾燥處理都沒有一套完整的工藝方法。但換流變壓器在套管安裝過程中可能會帶入空氣中的水分，並且在充油後沒有可靠的乾燥措施讓變壓器油中及絕緣組件中水分排出。而且重要的大型變壓器安裝後只會進行一定時間的熱油循環工藝措施，並且變壓器在油試驗合格後不採取乾燥措施就將變壓器投入運行，這無法避免待運行變壓器存在受潮的風險，進而導致變壓器在調試或運行過程中出現內部放電，甚至是絕緣擊穿。
[0003]特別是大型直流輸電工程用的換流變壓器具有功率大、電壓高、運行工況複雜的特點，對變壓器油(即變壓器絕緣油)及絕緣組件的水分含量都有非常嚴格的要求。因此，研究一套用於換流變壓器的可靠實用、並且易於現場操作的乾燥處理工藝方法非常有必要。
實用新型內容
[0004]鑑於上述現有技術的不足之處，本實用新型的目的在於提供一種換流變壓器及現場乾燥處理設備，避免換流變壓器安裝後因受潮而導致絕緣損壞。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型採取了以下技術方案:
[0006]一種換流變壓器，其包括換流變壓器本體，所述換流變壓器本體中設置有網側繞組和閥側繞組，在換流變壓器本體與網側繞組和閥側繞組之間填充有變壓器油，在所述換流變壓器本體上設置有用於抽出變壓器油的油枕，所述油枕位於換流變壓器本體的頂部。
[0007]所述的換流變壓器中，在所述換流變壓器本體上設置有注油口和出油口，所述注油口和出油口處於換流變壓器本體的對角位置，所述注油口位於換流變壓器本體的底部，出油口位於郵箱的頂部。
[0008]所述的換流變壓器中，在所述網側繞組的引線上設置有第一套管，在所述閥側繞組的引線上設置有第二套管。
[0009]一種上述的換流變壓器的現場乾燥處理方法，其包括:
[0010]A、在換流變壓器完成輔件安裝後，對換流變壓器本體抽真空120小時；
[0011]B、在換流變壓器本體內進行真空注油24小時，使換流變壓器本體內充滿變壓器油；
[0012]C、採用熱油循環裝置對所述換流變壓器本體進行熱油循環處理至少24小時；
[0013]D、在網側繞組側接入超低頻大電流加熱裝置，並將閥側繞組短路，通過短路法加熱油溫使變壓器油溫達到60?70°C持續循環24小時；
[0014]E、拆除所述超低頻大電流加熱裝置，繼續進行熱油循環處理36小時，使變壓器油溫在50°C以上；
[0015]F、拆除熱油循環裝置，使換流變壓器本體靜放120小時。
[0016]所述的現場乾燥處理方法中，所述步驟A還包括:在抽真空計時前，進行洩漏率測試，確保真空度在10Pa以內，洩漏率在30Pa以內。
[0017]所述的現場乾燥處理方法中，在步驟B中，真空注油的注油速度為4t/h_6t/h。
[0018]所述的現場乾燥處理方法中，所述步驟C具體包括:
[0019]Cl、採用熱油循環裝置對所述換流變壓器本體進行熱油循環處理；
[0020]C2、在變壓器油溫達到50°C時開始計時，並持續熱油循環24小時。
[0021]所述的現場乾燥處理方法中，所述超低頻大電流加熱裝置輸出的電流為700-800A,電流頻率為 0.08-0.1Hz。
[0022]所述的現場乾燥處理方法中，在步驟C或D或E中，在油溫達到50°C後，每隔12小時進行換流變壓器本體的絕緣電阻測試及擊穿電壓測試，並取變壓器油樣測試水分含量。
[0023]一種用於對上述的換流變壓器的現場乾燥處理設備，其特徵在於，包括:
[0024]抽真空裝置，用於對換流變壓器本體抽真空處理，所述抽真空裝置連接換流變壓器的油枕；
[0025]熱油循環裝置，用於在抽真空裝置抽真空時，向換流變壓器本體流入變壓器油，及對所述換流變壓器本體進行熱油循環加熱處理，所述熱油循環裝置的一油管路連接所述注油口，另一油管路連接所述出油口 ；
[0026]超低頻大電流加熱裝置，用於輸出超低頻大電流加熱所述變壓器油，所述超低頻大電流加熱裝置連接網側繞組的引線，且超低頻大電流加熱裝置工作時，採用短接線將閥側繞組短接；
[0027]計時器，用於對抽真空裝置、熱油循環裝置和超低頻大電流加熱裝置的工作時間計時。
[0028]相較於現有技術，本實用新型提供的換流變壓器及其現場乾燥處理方法和現場乾燥處理設備，在換流變壓器本體中注油後進行一定時間熱油循環處理、大電流加熱熱油循環處理，而後再進行一段時間的熱油循環，可以保證變壓器油和絕緣件組件中的水分及時排出，確保換流變壓器投入運行之前，油中含水量符合要求，絕緣電阻值滿足規程要求，保證在換流變壓器運行時不會出現水分過量析出而影響變壓器運行的情況。而且油溫的控制避免了變壓器油變質，變壓器油進而仍可以使用，由於處理措施只在安裝環節後進行，不影響換流變壓器的安裝工作，在成本和時間的控制上有很大的優勢，並且沒有引進其他的任何影響換流變運行的風險。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型換流變壓器的結構框圖。
[0030]圖2為本實用新型換流變壓器的現場乾燥處理方法的流程圖。
[0031]圖3為本實用新型換流變壓器的現場乾燥處理方法中進行真空注油時的示意圖。
[0032]圖4為本實用新型換流變壓器的現場乾燥處理方法中進行熱油循環處理時的示意圖。
[0033]圖5為本實用新型換流變壓器的現場乾燥處理方法中進行超低頻大電流加熱處理時的示意圖。

【具體實施方式】
[0034]本實用新型提供一種換流變壓器及其現場乾燥處理方法和現場乾燥處理設備，涉及換流變壓器充油過程中及充油後的絕緣油及內部組件的乾燥處理工藝，這種工藝能排出換流變壓器在安裝過程中侵入的水分，保證充油過程中不會將外部水分帶入到絕緣油中，且具有降低絕緣油中含水量、析出絕緣件中水分的功能。
[0035]為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0036]請參閱圖1，其為本實用新型換流變壓器的結構框圖。如圖1所示，本實用新型的換流變壓器包括換流變壓器本體10，所述換流變壓器本體10中設置有網側繞組(圖1的視角未示出)和閥側繞組(圖1的視角未示出)，在換流變壓器本體10與網側繞組和閥側繞組之間填充有變壓器油(圖1的視角未示出)，在所述換流變壓器本體10上設置有用於抽出變壓器油的油枕20，所述油枕20位於換流變壓器本體10的頂部。
[0037]其中，在所述換流變壓器本體10上設置有注油口 101和出油口 102，所述注油口101和出油口 102處於換流變壓器本體10的對角位置，所述注油口 101位於換流變壓器本體10的底部，出油口 102位於郵箱的頂部。以換流變壓器本體10的正面呈矩形為例，所述注油口 101可位於換流變壓器本體10的右下角(或左下角)位置，所述出油口 102可位於換流變壓器本體10的左下角(或右下角)位置，以對角線為對稱線分布，使下述進行熱油循環處理時，變壓器油從換流變壓器本體10的底端流入，從頂部抽出進行熱油循環裝置中進行加熱，使變壓器油加熱均勻。
[0038]請再次參閱圖1，在所述網側繞組的引線上設置有第一套管103，在所述閥側繞組的引線上設置有第二套管104，用於保護網側繞組和閥側繞組的引線。
[0039]本實用新型還相應提供一種用於對上述換流變壓器進行現場乾燥的現場乾燥處理方法，請參閱圖2，其包括以下步驟:
[0040]S100、在換流變壓器完成輔件安裝後，對換流變壓器本體抽真空120小時；
[0041]S200、在換流變壓器本體內進行真空注油24小時，使換流變壓器本體內充滿變壓器油；
[0042]S300、採用熱油循環裝置對所述換流變壓器本體進行熱油循環處理至少24小時；
[0043]S400、在網側繞組側接入超低頻大電流加熱裝置，並將閥側繞組短路，通過短路法加熱油溫使變壓器油溫達到60?70°C持續循環24小時；
[0044]S500、拆除所述超低頻大電流加熱裝置，繼續進行熱油循環處理36小時，使變壓器油溫在50°C以上；
[0045]S600、拆除熱油循環裝置，使換流變壓器本體靜放120小時。
[0046]本實用新型提供的換流變壓器的現場乾燥處理方法，在注油全程能保證不會有水分進入到變壓器內部，確保換流變壓器投入運行之前油中含水量符合要求，絕緣電阻值滿足規程要求。而且本實用新型對油溫的控制避免了絕緣油(即變壓器油)的變質，絕緣油進而仍可以使用。另外，本實用新型的現場乾燥處理方法只在安裝環節後進行，不影響換流變壓器的安裝工作，在成本和時間的控制上有很大的優勢，並且沒有引進其他的任何影響換流變運行的風險，保證了換流變壓器的安全穩定運行。
[0047]其中，在步驟SlOO中，在抽真空計時前，進行洩漏率測試，確保真空度在10Pa以內，洩漏率在30Pa以內。如圖3所示，抽真空裝置的管路連接到油枕上部，在完成變壓器安裝後持續抽真空直至注油結束。在抽真空的過程中，要進行洩漏率的測試，先將換流變壓器抽真空至10Pa左右，然後停止抽真空，Ih小後讀取麥氏真空計值Pl，過30min後讀取麥氏真空計值P2，當殘壓增量P2-P1 ( 30Pa,即認為洩漏率合格。之後開始計時，並維持抽真空120小時。
[0048]然後，在抽真空的同時，採用熱油循環裝置(如真空濾油機)以每小時4_6t的速度向換流變壓器本體中注入合格的變壓器油，並持續24小時，以實際注滿時間為準。
[0049]在注滿油後，採用熱油循環裝置對所述換流變壓器本體進行熱油循環處理，並在上層油溫達到50°C時開始計時，並持續熱油循環24小時。請參閱圖4，熱油循環裝置對換流變壓器本體進行熱油循環處理時，將熱油循環裝置的兩個管道連接注油口和出油口，保證換流變壓器本體的油流方向為下進上出的方式(油的流向如圖4中的箭頭所示)，使換流變壓器本體的油加熱均勻。
[0050]本實施例中，由於注油口和出油口位置沿換流變壓器本體的對角線呈對稱分布，因此在循環加熱處理過程，還可開啟濾油機脫氣罐進行脫氣處理。熱油循環時，當所述出油口的油溫逐步升溫至50°C時，開始計時加熱24小時。
[0051]之後，採用超低頻大電流加熱裝置接入網側繞組側，並將閥側繞組短路，如圖5所示，所述超低頻大電流加熱裝置輸出電流頻率為0.08-0.1Hz、電流大小為700-800A的電流進行大電流加熱，使油溫達到60?70°C，並持續循環24小時。本實施中，超低頻大電流加熱裝置輸出電流的大小具體應視油溫加熱效率而定，目的是使油溫快速上升到60°C?70°C之間，但不應超過70°C。本實用新型採用超低頻大電流進行加熱，可以減小換流變壓器的感抗，從而降低熱油循環裝置輸出電壓及功率損耗。
[0052]在大電流加熱之後，撤掉超低頻大電流加熱裝置繼續進行熱油循環處理36小時，保證換流變壓器本體內的油溫在50°C以上，此步驟又稱加強工藝，確認變壓器油中的水分含量滿足要求。
[0053]進一步的，在進行熱油循環處理、超低頻大電流加熱處理、及再次熱油循環處理時，在油溫達到50°C後，需每隔12小時進行換流變壓器本體主絕緣的絕緣電阻測試及擊穿電壓測試，並取變壓器油樣測試水分含量，保證絕緣電阻值滿足要求、含水量持續減小並保持穩定；之後完成熱油循環處理工序，進入靜放階段，在靜放120h之後可進行相關交接試驗工作。
[0054]本實用新型採用熱油循環處理、超低頻大電流加熱處理、及再次熱油循環處理的方式，由於熱油循環裝置有冷凝水分的作用可以確保換流變壓器在安裝過程中侵入的水分得到排出，長時間高溫下的熱油循環可以將換流變壓器內部絕緣件的水分析出來，保證在換流變壓器在運行時不會出現水分過量析出而影響變壓器運行的情況。
[0055]基於上述的換流變壓器和其現場乾燥處理方法，本實用新型還提供一種現場乾燥處理設備，其包括:抽真空裝置、熱油循環裝置、超低頻大電流加熱裝置和計時器。
[0056]所述抽真空裝置連接換流變壓器的油枕，用於對換流變壓器本體抽真空處理。
[0057]所述熱油循環裝置的一油管路連接所述注油口，另一油管路連接所述出油口，用於在抽真空裝置抽真空時，向換流變壓器本體流入變壓器油，及對所述換流變壓器本體進行熱油循環加熱處理。
[0058]所述超低頻大電流加熱裝置連接網側繞組的引線，且超低頻大電流加熱裝置工作時，採用短接線將閥側繞組短接，用於輸出超低頻大電流加熱所述變壓器油。
[0059]所述計時器，用於對抽真空裝置、熱油循環裝置和超低頻大電流加熱裝置的工作時間計時。
[0060]進一步的，所述的現場乾燥處理設備還包括濾油機脫氣罐，用於在熱油循環處理進行脫氣處理。
[0061]綜上所述，本實用新型在換流變壓器本體中注油後進行一定時間熱油循環處理、大電流加熱熱油循環處理，而後再進行一段時間的熱油循環，可以保證變壓器油和絕緣件組件中的水分及時排出，確保換流變壓器投入運行之前，油中含水量符合要求，絕緣電阻值滿足規程要求，保證在換流變壓器運行時不會出現水分過量析出而影響變壓器運行的情況。而且油溫的控制避免了變壓器油變質，變壓器油進而仍可以使用，由於處理措施只在安裝環節後進行，不影響換流變壓器的安裝工作，在成本和時間的控制上有很大的優勢，並且沒有引進其他的任何影響換流變運行的風險。
[0062]可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種換流變壓器，其特徵在於，包括換流變壓器本體，所述換流變壓器本體中設置有網側繞組和閥側繞組，在換流變壓器本體與網側繞組和閥側繞組之間填充有變壓器油，在所述換流變壓器本體上設置有用於抽出變壓器油的油枕，所述油枕位於換流變壓器本體的頂部。
2.根據權利要求1所述的換流變壓器，其特徵在於，在所述換流變壓器本體上設置有注油口和出油口，所述注油口和出油口處於換流變壓器本體的對角位置，所述注油口位於換流變壓器本體的底部，出油口位於郵箱的頂部。
3.根據權利要求1所述的換流變壓器，其特徵在於，在所述網側繞組的引線上設置有第一套管，在所述閥側繞組的弓I線上設置有第二套管。
4.一種用於對權利要求1至3任意一項所述的換流變壓器的現場乾燥處理設備，其特徵在於，包括: 抽真空裝置，用於對換流變壓器本體抽真空處理，所述抽真空裝置連接換流變壓器的油枕； 熱油循環裝置，用於在抽真空裝置抽真空時，向換流變壓器本體流入變壓器油，及對所述換流變壓器本體進行熱油循環加熱處理，所述熱油循環裝置的一油管路連接所述注油口，另一油管路連接所述出油口 ； 超低頻大電流加熱裝置，用於輸出超低頻大電流加熱所述變壓器油，所述超低頻大電流加熱裝置連接網側繞組的引線，且超低頻大電流加熱裝置工作時，採用短接線將閥側繞組短接； 計時器，用於對抽真空裝置、熱油循環裝置和超低頻大電流加熱裝置的工作時間計時。
【文檔編號】F26B9/00GK204029564SQ201420333805
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】伍衡, 李士傑, 梁晨, 陳蔚, 夏谷林, 周海濱, 白彥翠, 張新波, 劉暢, 宋作森 申請人:中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心