1在變壓器油箱內(nèi)實施抽真空干燥時的優(yōu)缺點

    變壓器的絕緣干燥處理工序在變壓器制造中占有非常重要的地位。目前，國內(nèi)變壓器行業(yè)中，變壓器器身干燥主要采用以下兩種方法：
1)將變壓器器身置于烘爐中，采用烘爐內(nèi)部實施加熱及抽真空的方式對變壓器進(jìn)行真空干燥。
2)將變壓器置于烘爐中，在烘爐熱風(fēng)循環(huán)加熱的情況下，前階段對變壓器內(nèi)通入干燥空氣實施通風(fēng)對流干燥，后階段對變壓器內(nèi)部實施抽真空干燥。
    以上兩種干燥方法各存在其優(yōu)缺點，第一種干燥方法抽真空時不會被油箱的機(jī)械強(qiáng)度所限制，但是干燥時間長；第二種干燥方法干燥速度快、干燥質(zhì)量好，但是對變壓器內(nèi)部通風(fēng)、抽真空時受油箱的機(jī)械強(qiáng)度所限制。
    南車株洲電機(jī)有限公司生產(chǎn)的牽引變壓器采用第二種干燥方法，但是在對變壓器器身進(jìn)行通風(fēng)對流干燥、抽真空干燥時，由于受油箱的機(jī)械強(qiáng)度、機(jī)組突然斷電及員工誤操作等因素的影響，若無保護(hù)措施，變壓器油箱將會發(fā)生過壓變形、真空泵油回流至變壓器內(nèi)部等質(zhì)量問題。為了杜絕此類事件的發(fā)生，對真空機(jī)組增加了防呆措施。通過驗證，改進(jìn)后的真空機(jī)組可以杜絕以上隱患的發(fā)生。

2真空機(jī)組改進(jìn)前的原理說明及使用過程中存在的問題
2.1機(jī)組改進(jìn)前的原理
說明如圖1所示，變壓器在熱風(fēng)循環(huán)干燥階段，真空機(jī)組不啟動。干燥風(fēng)首先通過蝶閥3、減壓閥及手動蝶閥2流入變壓器內(nèi)部，再通過變壓器內(nèi)后經(jīng)手動蝶閥1、氣動蝶閥2流出；變壓器在真空干燥階段，停止向變壓器內(nèi)部通入干燥風(fēng)，關(guān)閉氣動蝶閥2同時打開氣動蝶閥1，啟動真空機(jī)組，對變壓器內(nèi)部實施真空干燥。控制方式為手動按鈕式操作，當(dāng)控制面板上的真空度顯示在1000~800Pa時，手動啟動羅茨泵；當(dāng)真空度將達(dá)到油箱的極限真空時，手動停止羅茨泵。

2.2機(jī)組在使用過程中存在的問題
    如圖1所示，在變壓器與真空機(jī)組之間無過渡裝置，同時在程序上也無自動保護(hù)裝置，因此真空機(jī)組在使用過程中存在以下問題：
1)熱風(fēng)循環(huán)干燥時，當(dāng)向變壓器內(nèi)部通入干燥風(fēng)時，若操作者未能及時打開變壓器出風(fēng)口的手動蝶閥1和氣動蝶閥2，變壓器內(nèi)則會因壓力過高導(dǎo)致油箱變形。
2)真空干燥階段，變壓器內(nèi)部處于負(fù)壓狀態(tài)，突然斷電時，氣動蝶閥1因斷電不能及時關(guān)閉導(dǎo)致真空泵中的潤滑油回流至變壓器內(nèi)部，造成絕緣件的污損。
3)若返修變壓器采用此種方式進(jìn)行干燥，即使將變壓器內(nèi)的油全部放出，但變壓器內(nèi)的絕緣件中還是會留有殘留的油，在真空干燥階段，變壓器內(nèi)部的油會被吸入真空泵中而降低其使用壽命。
4)抽真空時，依靠手動操作啟停羅茨泵，以此方式保護(hù)變壓器的油箱不被抽變形，但手動操作控制羅茨泵的啟停會受人為因素的影響。

3解決措施
    為了避免移動真空機(jī)組在使用過程中發(fā)生以上故障，特對真空機(jī)組在使用過程中可能發(fā)生的問題增加了以下防呆措施。改進(jìn)設(shè)計后真空機(jī)組與烘爐之間的連接如圖2所示

1)在控制方式上，由手動操作控制更改為PLC自動控制，避免人為操作失誤造成的質(zhì)量事故，主要的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個方面。
a.干燥風(fēng)流入與流出的閥門由手動閥改為帶自鎖的控制閥，即系統(tǒng)只有檢測到干燥風(fēng)流出閥是開啟的狀態(tài)下干燥風(fēng)的流入閥才會開啟，避免因操作員工誤操作而造成質(zhì)量事故。
b.在緩沖罐上安裝了電接點真空壓力表，當(dāng)意外情況造成變壓器內(nèi)部通過的干燥風(fēng)入口流量高于出口流量時，變壓器內(nèi)部及緩沖罐上的壓力將急劇上升，當(dāng)超過壓力表設(shè)定的值時，緩沖罐上的壓力釋放閥動作。從而避免因變壓器內(nèi)部的壓力過高而造成的油箱變形現(xiàn)象。
c.羅茨泵的啟停通過PLC自動控制，當(dāng)真空度抽至設(shè)定值的上限時，羅茨泵自動啟動；當(dāng)達(dá)到設(shè)定值的下限時羅茨泵自動停止；當(dāng)真空度達(dá)到油箱的設(shè)定極限真空時，羅茨泵與旋片泵全部自動停止。從而避免因變壓器內(nèi)的真空度過高而造成油箱變形現(xiàn)象。

2)在變壓器與真空機(jī)組之間增加設(shè)計了油水分離緩沖罐，緩沖罐的中間用S形的隔板分開并在其表面布有冷凝水管。增加緩沖罐的設(shè)計主要的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個方面。
a.突然斷電時，真空泵油只能流至緩沖罐中，不能流入變壓器中，避免絕緣件的污損。
b.有返修變壓器時可以采取與新造變壓器相同的干燥方式，提高干燥效率。
c.因緩沖罐內(nèi)布有冷凝水管，抽真空時從變壓器內(nèi)帶出的熱空氣首先通過緩沖罐對其進(jìn)行冷卻，再流入真空泵中，避免熱空氣溫度過高而損傷真空泵。

4結(jié)束語
    機(jī)組通過防呆改進(jìn)后，新的真空機(jī)組已經(jīng)通過了壓力過高、突然斷電、帶油干燥等問題的驗證，同時對系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了驗證。通過驗證試驗表明，改進(jìn)后的真空機(jī)組完全克服了其改進(jìn)前存在的問題，同時大大提高了對變壓器油箱內(nèi)實施抽真空干燥時的可靠性。目前，機(jī)組在使用過程中變壓器未發(fā)生一例質(zhì)量故障。