换流变压器及其现场干燥处理方法和现场干燥处理设备

摘要

本发明公开了换流变压器及其现场干燥处理方法和现场干燥处理设备，其现场干燥处理方法包括抽真空120h、真空注油24h、热油循环24h、大电流加热同时热油循环24h、加热后热油循环36h、静置120h等过程。本发明在换流变压器本体中注油后进行一定时间热油循环处理、大电流加热热油循环处理，而后再进行一段时间的热油循环，可以保证变压器油和绝缘件组件中的水分及时排出，确保换流变压器投入运行之前，油中含水量符合要求，绝缘电阻值满足规程要求，保证在换流变压器运行时不会出现水分过量析出而影响变压器运行的情况。

说明书

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，特别涉及一种换流变压器及其现场干燥 处理方法和现场干燥处理设备。

背景技术

目前，针对国内大型变压器特别是换流变压器的安装，充油过程及充 油后的现场干燥处理都没有一套完整的工艺方法。但换流变压器在套管安 装过程中可能会带入空气中的水分，并且在充油后没有可靠的干燥措施让 变压器油中及绝缘组件中水分排出。而且重要的大型变压器安装后只会进 行一定时间的热油循环工艺措施，并且变压器在油试验合格后不采取干燥 措施就将变压器投入运行，这无法避免待运行变压器存在受潮的风险，进 而导致变压器在调试或运行过程中出现内部放电，甚至是绝缘击穿。

特别是大型直流输电工程用的换流变压器具有功率大、电压高、运行 工况复杂的特点，对变压器油(即变压器绝缘油)及绝缘组件的水分含量 都有非常严格的要求。因此，研究一套用于换流变压器的可靠实用、并且 易于现场操作的干燥处理工艺方法非常有必要。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种换流变压 器及其现场干燥处理方法和现场干燥处理设备，避免换流变压器安装后因 受潮而导致绝缘损坏。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种换流变压器，其包括换流变压器本体，所述换流变压器本体中设 置有网侧绕组和阀侧绕组，在换流变压器本体与网侧绕组和阀侧绕组之间 填充有变压器油，在所述换流变压器本体上设置有用于抽出变压器油的油 枕，所述油枕位于换流变压器本体的顶部。

所述的换流变压器中，在所述换流变压器本体上设置有注油口和出油 口，所述注油口和出油口处于换流变压器本体的对角位置，所述注油口位 于换流变压器本体的底部，出油口位于邮箱的顶部。

所述的换流变压器中，在所述网侧绕组的引线上设置有第一套管，在 所述阀侧绕组的引线上设置有第二套管。

一种上述的换流变压器的现场干燥处理方法，其包括：

A、在换流变压器完成辅件安装后，对换流变压器本体抽真空120小时；

B、在换流变压器本体内进行真空注油24小时，使换流变压器本体内 充满变压器油；

C、采用热油循环装置对所述换流变压器本体进行热油循环处理至少 24小时；

D、在网侧绕组侧接入超低频大电流加热装置，并将阀侧绕组短路，通 过短路法加热油温使变压器油温达到60～70℃持续循环24小时；

E、拆除所述超低频大电流加热装置，继续进行热油循环处理36小时， 使变压器油温在50℃以上；

F、拆除热油循环装置，使换流变压器本体静放120小时。

所述的现场干燥处理方法中，所述步骤A还包括：在抽真空计时前， 进行泄漏率测试，确保真空度在100Pa以内，泄漏率在30Pa以内。

所述的现场干燥处理方法中，在步骤B中，真空注油的注油速度为4 t/h-6t/h。

所述的现场干燥处理方法中，所述步骤C具体包括：

C1、采用热油循环装置对所述换流变压器本体进行热油循环处理；

C2、在变压器油温达到50℃时开始计时，并持续热油循环24小时。

所述的现场干燥处理方法中，所述超低频大电流加热装置输出的电流 为700-800A，电流频率为0.08-0.1Hz。

所述的现场干燥处理方法中，在步骤C或D或E中，在油温达到50℃ 后，每隔12小时进行换流变压器本体的绝缘电阻测试及击穿电压测试，并 取变压器油样测试水分含量。

一种用于对上述的换流变压器的现场干燥处理设备，其特征在于，包 括：

抽真空装置，用于对换流变压器本体抽真空处理，所述抽真空装置连 接换流变压器的油枕；

热油循环装置，用于在抽真空装置抽真空时，向换流变压器本体流入 变压器油，及对所述换流变压器本体进行热油循环加热处理，所述热油循 环装置的一油管路连接所述注油口，另一油管路连接所述出油口；

超低频大电流加热装置，用于输出超低频大电流加热所述变压器油， 所述超低频大电流加热装置连接网侧绕组的引线，且超低频大电流加热装 置工作时，采用短接线将阀侧绕组短接；

计时器，用于对抽真空装置、热油循环装置和超低频大电流加热装置 的工作时间计时。

相较于现有技术，本发明提供的换流变压器及其现场干燥处理方法和 现场干燥处理设备，在换流变压器本体中注油后进行一定时间热油循环处 理、大电流加热热油循环处理，而后再进行一段时间的热油循环，可以保 证变压器油和绝缘件组件中的水分及时排出，确保换流变压器投入运行之 前，油中含水量符合要求，绝缘电阻值满足规程要求，保证在换流变压器 运行时不会出现水分过量析出而影响变压器运行的情况。而且油温的控制 避免了变压器油变质，变压器油进而仍可以使用，由于处理措施只在安装 环节后进行，不影响换流变压器的安装工作，在成本和时间的控制上有很 大的优势，并且没有引进其他的任何影响换流变运行的风险。

附图说明

图1为本发明换流变压器的结构框图。

图2为本发明换流变压器的现场干燥处理方法的流程图。

图3为本发明换流变压器的现场干燥处理方法中进行真空注油时的示 意图。

图4为本发明换流变压器的现场干燥处理方法中进行热油循环处理时 的示意图。

图5为本发明换流变压器的现场干燥处理方法中进行超低频大电流加 热处理时的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种换流变压器及其现场干燥处理方法和现场干燥处理设 备，涉及换流变压器充油过程中及充油后的绝缘油及内部组件的干燥处理 工艺，这种工艺能排出换流变压器在安装过程中侵入的水分，保证充油过 程中不会将外部水分带入到绝缘油中，且具有降低绝缘油中含水量、析出 绝缘件中水分的功能。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图 并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，其为本发明换流变压器的结构框图。如图1所示，本发明 的换流变压器包括换流变压器本体10，所述换流变压器本体10中设置有网 侧绕组(图1的视角未示出)和阀侧绕组(图1的视角未示出)，在换流变 压器本体10与网侧绕组和阀侧绕组之间填充有变压器油(图1的视角未示 出)，在所述换流变压器本体10上设置有用于抽出变压器油的油枕20，所 述油枕20位于换流变压器本体10的顶部。

其中，在所述换流变压器本体10上设置有注油口101和出油口102， 所述注油口101和出油口102处于换流变压器本体10的对角位置，所述注 油口101位于换流变压器本体10的底部，出油口102位于邮箱的顶部。以 换流变压器本体10的正面呈矩形为例，所述注油口101可位于换流变压器 本体10的右下角(或左下角)位置，所述出油口102可位于换流变压器本 体10的左下角(或右下角)位置，以对角线为对称线分布，使下述进行热 油循环处理时，变压器油从换流变压器本体10的底端流入，从顶部抽出进 行热油循环装置中进行加热，使变压器油加热均匀。

请再次参阅图1，在所述网侧绕组的引线上设置有第一套管103，在所 述阀侧绕组的引线上设置有第二套管104，用于保护网侧绕组和阀侧绕组的 引线。

本发明还相应提供一种用于对上述换流变压器进行现场干燥的现场干 燥处理方法，请参阅图2，其包括以下步骤：

S100、在换流变压器完成辅件安装后，对换流变压器本体抽真空120 小时；

S200、在换流变压器本体内进行真空注油24小时，使换流变压器本体 内充满变压器油；

S300、采用热油循环装置对所述换流变压器本体进行热油循环处理至 少24小时；

S400、在网侧绕组侧接入超低频大电流加热装置，并将阀侧绕组短路， 通过短路法加热油温使变压器油温达到60～70℃持续循环24小时；

S500、拆除所述超低频大电流加热装置，继续进行热油循环处理36小 时，使变压器油温在50℃以上；

S600、拆除热油循环装置，使换流变压器本体静放120小时。

本发明提供的换流变压器的现场干燥处理方法，在注油全程能保证不 会有水分进入到变压器内部，确保换流变压器投入运行之前油中含水量符 合要求，绝缘电阻值满足规程要求。而且本发明对油温的控制避免了绝缘 油(即变压器油)的变质，绝缘油进而仍可以使用。另外，本发明的现场 干燥处理方法只在安装环节后进行，不影响换流变压器的安装工作，在成 本和时间的控制上有很大的优势，并且没有引进其他的任何影响换流变运 行的风险，保证了换流变压器的安全稳定运行。

其中，在步骤S100中，在抽真空计时前，进行泄漏率测试，确保真空 度在100Pa以内，泄漏率在30Pa以内。如图3所示，抽真空装置的管路连接 到油枕上部，在完成变压器安装后持续抽真空直至注油结束。在抽真空的 过程中，要进行泄漏率的测试，先将换流变压器抽真空至100Pa左右，然后 停止抽真空，1h小后读取麦氏真空计值P1，过30min后读取麦氏真空计值P2， 当残压增量P2-P1≤30Pa，即认为泄漏率合格。之后开始计时，并维持抽真 空120小时。

然后，在抽真空的同时，采用热油循环装置(如真空滤油机)以每小 时4-6t的速度向换流变压器本体中注入合格的变压器油，并持续24小时， 以实际注满时间为准。

在注满油后，采用热油循环装置对所述换流变压器本体进行热油循环 处理，并在上层油温达到50℃时开始计时，并持续热油循环24小时。请参 阅图4，热油循环装置对换流变压器本体进行热油循环处理时，将热油循环 装置的两个管道连接注油口和出油口，保证换流变压器本体的油流方向为 下进上出的方式(油的流向如图4中的箭头所示)，使换流变压器本体的油 加热均匀。

本实施例中，由于注油口和出油口位置沿换流变压器本体的对角线呈 对称分布，因此在循环加热处理过程，还可开启滤油机脱气罐进行脱气处 理。热油循环时，当所述出油口的油温逐步升温至50℃时，开始计时加热 24小时。

之后，采用超低频大电流加热装置接入网侧绕组侧，并将阀侧绕组短 路，如图5所示，所述超低频大电流加热装置输出电流频率为0.08-0.1Hz、 电流大小为700-800A的电流进行大电流加热，使油温达到60～70℃,并持续 循环24小时。本实施中，超低频大电流加热装置输出电流的大小具体应视 油温加热效率而定，目的是使油温快速上升到60℃～70℃之间，但不应超过 70℃。本发明采用超低频大电流进行加热，可以减小换流变压器的感抗， 从而降低热油循环装置输出电压及功率损耗。

在大电流加热之后，撤掉超低频大电流加热装置继续进行热油循环处 理36小时，保证换流变压器本体内的油温在50℃以上，此步骤又称加强工 艺，确认变压器油中的水分含量满足要求。

进一步的，在进行热油循环处理、超低频大电流加热处理、及再次热 油循环处理时，在油温达到50℃后，需每隔12小时进行换流变压器本体主 绝缘的绝缘电阻测试及击穿电压测试，并取变压器油样测试水分含量，保 证绝缘电阻值满足要求、含水量持续减小并保持稳定；之后完成热油循环 处理工序，进入静放阶段，在静放120h之后可进行相关交接试验工作。

本发明采用热油循环处理、超低频大电流加热处理、及再次热油循环 处理的方式，由于热油循环装置有冷凝水分的作用可以确保换流变压器在 安装过程中侵入的水分得到排出，长时间高温下的热油循环可以将换流变 压器内部绝缘件的水分析出来，保证在换流变压器在运行时不会出现水分 过量析出而影响变压器运行的情况。

基于上述的换流变压器和其现场干燥处理方法，本发明还提供一种现 场干燥处理设备，其包括：抽真空装置、热油循环装置、超低频大电流加 热装置和计时器。

所述抽真空装置连接换流变压器的油枕，用于对换流变压器本体抽真 空处理。

所述热油循环装置的一油管路连接所述注油口，另一油管路连接所述 出油口，用于在抽真空装置抽真空时，向换流变压器本体流入变压器油， 及对所述换流变压器本体进行热油循环加热处理。

所述超低频大电流加热装置连接网侧绕组的引线，且超低频大电流加 热装置工作时，采用短接线将阀侧绕组短接，用于输出超低频大电流加热 所述变压器油。

所述计时器，用于对抽真空装置、热油循环装置和超低频大电流加热 装置的工作时间计时。

进一步的，所述的现场干燥处理设备还包括滤油机脱气罐，用于在热 油循环处理进行脱气处理。

综上所述，本发明在换流变压器本体中注油后进行一定时间热油循环 处理、大电流加热热油循环处理，而后再进行一段时间的热油循环，可以 保证变压器油和绝缘件组件中的水分及时排出，确保换流变压器投入运行 之前，油中含水量符合要求，绝缘电阻值满足规程要求，保证在换流变压 器运行时不会出现水分过量析出而影响变压器运行的情况。而且油温的控 制避免了变压器油变质，变压器油进而仍可以使用，由于处理措施只在安 装环节后进行，不影响换流变压器的安装工作，在成本和时间的控制上有 很大的优势，并且没有引进其他的任何影响换流变运行的风险。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术 方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于 本发明所附的权利要求的保护范围。