水電站變壓器換油處理工藝分析

孟昭君

國網新源控股有限公司檢修分公司 北京 100000

1 水電站變壓器的現場驗收及常規處理

水電站變壓器及補充油運抵現場后，應盡快檢測水電站變壓器油樣，按規程簡化檢查項目如下：油外觀、閃點、耐壓、水溶性酸（pH值）、酸值、微水、色譜、油中含氣量、介質損耗角（90℃）。這些指標中，對于新安裝的水電站變壓器油的不合格項目常有：（1）油微水超標，嚴重時引起油耐壓達不到要求；（2）油色譜化驗結果：含有C2H2微量或總的（某種）油中含氣量偏高；（3）油介損超標準（大于0.7%）在現場安裝施工中，油微水超標可以采用真空濾油機加熱循環，再輔以板式濾油機過濾使油脫水和過濾雜質，經過二次循環后，可以達標。油中含有微量C2H2或含氣量偏高，可采用1臺或2臺串聯真空濾油機加熱過濾循環，使項目在較短的時間達標。而油介質值超標，就很難用常規方式來處理。在主變本體試驗中，油介損超標有時還會出現線圈絕緣電阻偏低，直流泄漏值增大，線圈對地的介質損耗偏大；或者因油介損的偏高而使主變整體絕緣變壞。為了徹底處理主變的絕緣油介損偏高，保證設備的安全運行，施工單位和生產運行部門均采用更換水電站變壓器油的方法。

2 水電站變壓器換油流程

2.1 水電站變壓器換油前的準備工作

2.2 排油、沖洗

排油前，若油介質小于2%，本體排油油介損＞0.7%按國標或廠方規定，抽真空充干燥氮氣0.02-0.03MPa，抽真空排氮破真空，本體底部殘油化驗，油介損值跟蹤，抽真空注油破真空補油及掃尾工作。油介損＜0.7%，要清理底部殘油，油數據合格（油介損＜0.5%），清理本體殘油后，要用合格的水電站變壓器油沖洗主變本體及油箱，廠家發出的新油（含沖洗油）在現場可采取的方法為直接排油，如果油介損較高，則應事先考慮用吸附或其他方式降低油介損，再進行排油、換油工作。排油及沖洗工作，一般在現場大修的主水電站變壓器與吊鐘罩及本體芯部（器身）檢查結合一起進行，以減少重復工作量。整個工序對天氣的要求較高，按規程、芯部（器身）暴露在空氣中的時間不應超過下列規定：（1）空氣相對濕度不超過65%時為16h；（2）空氣相對濕度65-75%時為12h；（3）空氣相對濕度大于75%時，不宜進行。水電站變壓器本體油排干凈后，如需進行吊罩檢查芯部（器身），則在吊罩后進行沖洗。沖洗和清理的部位，主要是：沖洗鐵芯、油道、線圈、絕緣件、油箱壁以及一些死角。沖洗的順序，應從上到下進行，以使油能充分浸透芯部的絕緣件等，并帶出鐵芯、油道、線圈、絕緣件等的表面附著油，該工序應進行2-3次，間隔宜30min以上，同時對底部的放油管、殘油進行清理，盡量吸干殘油。沖洗油的設備應用真空或壓力式濾油機，再配合小油泵進行。對于線圈外側加有圍屏的結構應盡可能拆除圍屏，沖洗線圈。沖洗工作完成后，應擦干箱壁及本體底部殘油，并放盡沖洗用油。

2.3 抽真空充氮、靜滴及檢測

沖洗工作和鐘罩回裝、水電站變壓器附件安裝工作結束后，應立即在規定的時間內進行抽真空工藝，真空表一般裝在水電站變壓器頂部，同時安裝好充氮裝置。

對本體內的氮氣應定時檢查，如壓力偏低則應及時補充。保持正常氮氣壓力，使芯部（器身）能在保證不受潮情況下，讓浸漬在線圈內，附件內的油能充分隨沖洗用油滴干。以保證換油質量，一般靜滴時間維持要求在48h以上。取水電站變壓器底部殘油（沖洗油和原油混合），進行油介損測試，如果殘油介損與沖洗油介質相比，變化不大，則說明沖洗效果良好。如殘油介損與沖洗前的油介損較接近，則說明本體內仍存有較多的受污染油，應繼續采用抽真空排氨→破真空→沖洗→排油程序進行。一般殘油介損宜控制在0.7%以下。

2.4 破氮、抽真空本體注油

破氮的方式應采用真空泵抽出油箱內N2真空度也無需太高，再破真空，進行本體底部的殘油處理。確認已干凈后，封回所有悶板以及安裝影響下一工序的附件如套管、套管CT等再進行抽真空，抽真空的真空度及時間要求同前抽真空工藝。本體注油應在真空度達到要求后進行，水電站變壓器油應從本體底部放油閥注油，油溫高于水電站變壓器芯部溫度，注油速度控制在100L/min以下，當油位離水電站變壓器箱頂部約100-150mm時停止注油。注油過程中應始終維持著要求的真空度，停止注油后要繼續抽真空，220kV主變要求4h以上，待天氣良好時破真空。

2.5 破真空、補油及化驗

保持真空度時間達到要求后，可直接破真空，并安裝其余小附件如散熱器、油枕等。對油枕和散熱器也要進行抽真空注油，但宜采用真空濾油機注油，48h后排凈油枕和散熱器氣體，補充油要補到正常油位稍偏高，靜放24h以上取油樣化驗，做油化全套試驗（簡化、色譜、介損、微水），各項試驗數據均為合格，并定期跟蹤有無變化。

因主水電站變壓器油受污染后，要使水電站變壓器芯部（器身）所浸漬油完全更換，幾乎是不可能，但這臺水電站變壓器通過以上換油處理工藝后，水電站變壓器油介損超標現象均得以處理而且效果明顯，也無繼續升高的趨勢。試驗結果，完全符合運行油≤4%的標準。為220kV電網運行安全提供了有效保障，同時為企業創造很大的經濟效益。