變壓器干燥后的器身吸濕受潮原理及處理
1、前言
?? 變壓器器身干燥出爐之后，要經(jīng)過(guò)器身整理、器身入箱、內(nèi)部接線、分接開(kāi)關(guān)安裝等工序，才能進(jìn)行真空注油。在這個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，器身絕緣材料始終處于和大氣接觸狀態(tài)，絕緣材料必然吸濕受潮，直至影響變壓器的質(zhì)量。
容量越大、電壓等級(jí)越高的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)中的絕緣材料含量也越多，則裝配整理的時(shí)間越長(zhǎng)，吸濕程度也就更嚴(yán)重。
2、絕緣材料吸濕原理
?? 經(jīng)過(guò)汽相干燥并達(dá)到要求的器身，放在大氣環(huán)境下。由于絕緣材料經(jīng)汽相干燥后，含水量很低一般在0.5左右不超過(guò)1。因環(huán)境水蒸氣分壓高，則絕緣材料和大氣環(huán)境的水蒸氣分壓就會(huì)出現(xiàn)分壓差（即絕緣材料水蒸氣分壓值低與環(huán)境分壓值），例如一臺(tái)40000kva/110kv變壓器器身，假定含水量為0.8，已出爐3h，器身絕緣溫度65℃，從皮珀曲線(如示意圖)查得水蒸氣分壓值590pa；而此時(shí)大氣環(huán)境溫度25℃，濕度65，查得環(huán)境水蒸氣分壓為2050pa，高出器身絕緣1460pa。環(huán)境中的水分就會(huì)向絕緣材料遷移，也就是說(shuō)絕緣材料開(kāi)始吸收環(huán)境中的水分。
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??? 開(kāi)始階段，吸濕只限與絕緣表層，吸濕僅表層呈峰值，隨著時(shí)間的推移，水分從表層向內(nèi)部移動(dòng)和擴(kuò)散；同時(shí)，器身溫度隨出爐時(shí)間越長(zhǎng)而逐漸降低，則分壓差越大，吸濕更嚴(yán)重。但隨著吸濕逐漸加深，含水量增加，絕緣材料的水蒸氣分壓值也會(huì)慢慢回升，直到飽和等同環(huán)境的水蒸氣分壓，吸濕停止。
3、防止和控制器身的吸濕受潮的方法
??? 變壓器產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程中,由于裝配時(shí)間較長(zhǎng)，大氣濕度較大等原因造成器身吸濕受潮現(xiàn)象，在各變壓器制造企業(yè)屢有發(fā)生。不少企業(yè)產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器的絕緣電阻、吸收比、介損等與出廠試驗(yàn)值存在明顯差異，甚至工頻耐壓通不過(guò)。其原因就是吸濕達(dá)到一定程度，但含水量未超過(guò)2，絕緣強(qiáng)度和絕緣特性還沒(méi)有反應(yīng)出來(lái)。另外，器身在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)吊心檢查時(shí)，器身又一次暴露在大氣中，并且器身溫度已在常溫，絕緣材料水蒸氣分壓值低于環(huán)境水蒸氣分壓值。因此，或多或少存在點(diǎn)吸濕，從而使含水量增加，即而造成上述某些指標(biāo)變壞。因此，防止和控制器身的吸濕受潮就顯得尤為重要。
行業(yè)上對(duì)防止和控制器身的吸濕受潮一般有以下幾種方法：
⑴ 縮短裝配時(shí)間，保持器身的高溫度。這就要求操作工必須具備熟練的操作技術(shù)和規(guī)范化程序，作好生產(chǎn)前的技術(shù)準(zhǔn)備和熟悉圖紙；同時(shí)要求生產(chǎn)組織者投入必要的人員，形成既不誤工又不余工的快速整理的入箱生產(chǎn)局面。
⑵ 再次進(jìn)干燥罐加熱，以提高器身溫度。有些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品往往不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)整理罩箱完畢，但又不能放任器身溫度降低，再次進(jìn)罐加溫以提高器身溫度，使絕緣材料的水蒸氣分壓始終高出環(huán)境的水蒸氣分壓，絕緣材料就不吸濕。因此，白天整理，晚間產(chǎn)品入爐加熱保溫是各企業(yè)通常采用的方法。
⑶ 器身汽相干燥并進(jìn)行真空浸油處理后再整理器身。通過(guò)真空浸油，使變壓器油浸入絕緣材料纖維內(nèi)部，阻礙水分進(jìn)入，減緩吸濕速度，增加裝配時(shí)間。但存在浸油時(shí)間短不能完全浸透絕緣材料、油和大氣接觸也存在吸水性以及生產(chǎn)效率低、器身易受灰塵污染等問(wèn)題。此方法比較適用于高電壓大容量的產(chǎn)品。
⑷ 利用空氣干燥發(fā)生器進(jìn)行器身整理。結(jié)構(gòu)復(fù)雜需要較長(zhǎng)的器身整理過(guò)程的產(chǎn)品，可采用封閉間，向內(nèi)通入經(jīng)空氣干燥發(fā)生器處理過(guò)的干燥空氣（露點(diǎn)為–40℃以下）。由于干燥空氣的通入，封閉間內(nèi)始終保持正壓防止潮濕空氣的進(jìn)入。如果尚有絕緣材料要 油箱內(nèi)裝配或內(nèi)部接線等較長(zhǎng)時(shí)間工作，也應(yīng)向油箱內(nèi)通入干燥空氣保持正壓，從而保護(hù)器身絕緣以及稀釋操作工呼出 潮氣。此方法尤其適用于安裝現(xiàn)場(chǎng)變壓器的檢修、改造。
4、器身絕緣表面吸濕的脫濕處理
??? 雖然在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過(guò)程中，我們都采取了防止和控制吸濕的辦法，但不可避免的由于大氣環(huán)境濕度影響以及器身絕緣材料的吸濕性，或多或少在絕緣材料表面吸附了些潮氣。如不引以為意或處理不徹底，則會(huì)對(duì)變壓器的運(yùn)行帶來(lái)影響。因此提出了真空脫濕處理的方法。
??? 抽真空時(shí)，油箱內(nèi)絕緣材料周圍壓力降低，當(dāng)比絕緣材料內(nèi)部的水蒸氣分壓值還低時(shí)即絕緣材料和其周圍的水蒸氣分壓出現(xiàn)分壓差，此時(shí)絕緣材料內(nèi)的水分開(kāi)始向外遷移。油箱內(nèi)的真空度越高，周圍空間壓力越小，壓力差越大，水分蒸發(fā)、擴(kuò)散、遷移也越快。當(dāng)真空度到達(dá)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定之后，殘余氣體中所含水氣分量只占全部殘余氣體很小的一部分。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，水蒸氣分壓約占真空壓力的百分之幾，一般可按≤3考慮，如取3，當(dāng)真空度≤133.3pa時(shí)，水氣分壓約為4pa。根據(jù)絕緣中含水量與水氣分壓平衡曲線（皮珀曲線），在溫度為10℃，水氣分壓為4pa至5pa時(shí)，紙絕緣中的含水量約為0.5。由此可見(jiàn)，只要抽真空的真空度足夠高，抽真空的時(shí)間足夠長(zhǎng)（應(yīng)視吸濕情況而定），達(dá)到平衡狀態(tài)以后，即使在常溫下，絕緣材料內(nèi)的水分也可以達(dá)到很低的水平。如表面絕緣材料吸濕較嚴(yán)重，含水量較高則最好采用進(jìn)干燥罐加熱真空脫濕處理。
??? 總之，不論常溫抽真空脫濕處理還是干燥罐內(nèi)加熱真空脫濕處理，歸根結(jié)底應(yīng)在生產(chǎn)制造過(guò)程中，盡力縮短器身整理時(shí)間維持器身的較高溫度，并且加強(qiáng)生產(chǎn)和設(shè)計(jì)的一次合格率，才能縮短處理時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
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