電力變壓器器身絕緣會因各種原因而受潮，導(dǎo)致其絕緣性能降低，當(dāng)變壓器繞組的絕緣電阻（吸引比和極化指數(shù)）、介損值等指標(biāo)降至不安全的數(shù)值時，為確保電網(wǎng)的安全可靠運行，變壓器必須從系統(tǒng)中退出，進行干燥處理。當(dāng)前變壓器絕緣現(xiàn)場干燥處理的常見實用工藝有三種，即熱油循環(huán)干燥法、熱油循環(huán)加快速抽真空干燥法、熱油噴淋干燥法。但不論那一種工藝其基本原理都是相同的，即將絕緣材料中的水分轉(zhuǎn)移到周圍介質(zhì)，并將周圍介質(zhì)中的水分通過一定的措施排至本體油箱外的過程。

　　正確理解和掌握變壓器器身絕緣材料和周圍介質(zhì)之間水分存在的兩個動態(tài)平衡過程和影響動態(tài)平衡的參數(shù)，可以提高變壓器器身絕緣干燥處理的效率，縮短現(xiàn)場干燥周期，取得較好的干燥質(zhì)量。

　　1兩個平衡過程和影響動態(tài)平衡的參數(shù)根據(jù)變壓器器身絕緣材料周圍介質(zhì)的不同，絕緣材料和周圍介質(zhì)之間存在兩個不同的動態(tài)水分平衡過程，當(dāng)周圍介質(zhì)為液相（絕緣油狀態(tài)）時，器身絕緣材料中的水分和油中含水量之間存在一個動態(tài)平衡過程；當(dāng)周圍介質(zhì)為氣相（水蒸氣狀態(tài)）時，器身絕緣材料中的水分與周圍空間水蒸氣之間存在著一個動態(tài)平衡過程。

　　1.1周圍介質(zhì)為液相時的平衡過程當(dāng)變壓器器身絕緣材料周圍介質(zhì)為絕緣油時，即油-紙絕緣結(jié)構(gòu)（絕緣油、絕緣紙和紙板等），變壓器內(nèi)部的水分便為整個油-紙絕緣結(jié)構(gòu)所共有，各自的含水量并非一成不變，在油-紙絕緣結(jié)構(gòu)中絕緣材料中水分和油中含水量之間始終存在一個動態(tài)平衡過程，當(dāng)油紙接觸溫度升高時，絕緣材料中的水分將向油中遷移，當(dāng)油紙接觸溫度降低時，油中水分將被絕緣材料吸收，使絕緣材料中的含水量增加。油紙絕緣系統(tǒng)中水分分布的特性，可從一組不同油溫下的水分平衡曲線看出，目前引用較廣的是“Fabre-pichon曲線”，油-紙絕緣結(jié)構(gòu)含水量的平衡關(guān)系如（油中和絕緣紙中含水量的平衡關(guān)系曲線）所示在油-紙絕緣系統(tǒng)中絕緣材料纖維中水分和油中含水量之間的平衡過程是比較緩慢的，一般在油處于動態(tài)下平衡速度比靜態(tài)時快，油的流動可加速水分在兩者之間的平衡。

　　1.2周圍介質(zhì)為氣相時的平衡過程當(dāng)變壓器器身絕緣材料周圍介質(zhì)為空氣（水蒸氣）時，器身絕緣材料中的水分與周圍空間中的水蒸氣之間存在著一個平衡，周圍空間壓力降低時，水分從絕緣材料內(nèi)層轉(zhuǎn)移到表面，然后擴散到周圍介質(zhì)中去，水分的轉(zhuǎn)移是向著水蒸氣壓力較小的方向進行的。（絕緣紙中含水量與水蒸氣分壓、溫度的關(guān)系曲線）給出不同溫度下絕緣紙中含水量（％）與周圍水蒸氣壓力關(guān)系曲線。

　　2三種實用現(xiàn)場變壓器絕緣干燥處理方法變壓器制造廠都有正規(guī)的真空干燥設(shè)備進行器身絕緣干燥處理，但在變壓器運行現(xiàn)場不可能有符合制造廠工藝要求的干燥設(shè)備，現(xiàn)介紹三種實用現(xiàn)場變壓器絕緣干燥處理方法。

　　2.1熱油循環(huán)干燥法熱油循環(huán)干燥法的基本原理是：在變壓器箱內(nèi)油位篼于鐵芯的狀態(tài)下，利用高真空濾油機的進油泵迫使絕緣油在濾油機加熱器、真空脫氣罐和變壓器本體之間循環(huán)流動。多次循環(huán)中通過濾油機加熱器的加熱，油溫逐漸升篼，器身絕緣材料溫度也跟著升高，溫度升高過程中，絕緣材料中的水分逐漸逸出向絕緣油中遷移，絕緣油中的水分在其通過濾油機真空脫氣罐的過程中被驅(qū)除，在聱個熱油循環(huán)過程中絕緣油作為載體不斷地將絕緣材料內(nèi)的水分帶出，使器身絕緣逐步得到干燥。熱油循環(huán)干燥法，適用干干燥器身絕緣表面受潮的變壓器。

　　2.2熱油循環(huán)-快速抽真空干燥法熱油循環(huán)-抽真空干燥法的基本原理是：在變壓器箱內(nèi)油位高于鐵芯的狀態(tài)下，通過真空濾油機和電加熱器對箱內(nèi)絕緣油進行循環(huán)加熱，借助熱油循環(huán)對器身預(yù)熱，隨著器身溫度的升篼，固體絕緣中的水分逐漸逸出向油中遷移，同時油中的水分在其通過濾油機真空脫氣罐的過程中被驅(qū)除。當(dāng)器身溫度穩(wěn)定一定時間后，通過高真空濾油機和潛油泵快速將箱內(nèi)絕緣油排出，油排盡后，啟動大功率真空泵，對變壓器本體進行抽真空，使器身絕緣中的水分汽化后抽出。如果變壓器器身絕緣受潮程度比較嚴(yán)重，可以通過增加熱油循環(huán)及抽真空的次數(shù)來提高干燥效果。熱油循環(huán)-抽真空干燥工藝過程如所示。

　　熱油循環(huán)-快速抽真空干燥處理過程曲線該方法在現(xiàn)場實施起來比較方便，經(jīng)過北侖電廠2號主變的使用，證明干燥效果較好，且現(xiàn)場操作安全、方便，適用于器身絕緣表層受潮的變壓器干燥處理。

　　2.3熱油噴淋干燥處理工藝熱油噴淋干燥法的基本原理是：變壓器絕緣油經(jīng)加熱器和真空濾油機加熱后，通過噴頭均勻地噴淋到器身上，對器身絕緣材料進行預(yù)熱，當(dāng)變壓器器身溫度升高到一定溫度后，停止噴淋，抽真空，利用水在真空條件下汽化溫度降低，蒸發(fā)加快的特點，通過真空系統(tǒng)將絕緣材料蒸發(fā)出的水蒸氣抽出。熱油噴淋干燥工藝過程如所示，圖中工藝過程為：I.放油，將變壓器箱內(nèi)油排出，對變壓器油箱抽至一定真空（此真空度下濾油機和潛油nbsp；M通柙M奄真S泵能建立加熱噴淋用油循環(huán)）。n.噴油加熱，由外裝的加熱器和高真空濾油機內(nèi)的加熱器對噴淋用油進行加熱，采用密封的油循環(huán)裝置進行油噴加熱，對器身進預(yù)熱。ra.真空，待器身溫度平衡后，停止噴油循環(huán)，抽真空。iv.篼真空階級，干燥過程通過幾個循環(huán)（油噴加熱-真空-油噴加熱）后，持續(xù)真空度，抽至設(shè)備所允許的極限真空度，直至干燥結(jié)束。

　　熱油噴淋干燥系統(tǒng)主要由油加熱噴淋系統(tǒng)、真空抽氣系統(tǒng)和油處理系統(tǒng)組成。熱油噴淋干燥處理系統(tǒng)設(shè)備如所示：經(jīng)嘉興電廠1號，2號主變的實踐，該工藝在現(xiàn)場組織實施起來比較方便，且達(dá)到了預(yù)期的干燥效果。嘉興電廠2主變，1999年9月小修時發(fā)現(xiàn)本體介損有較大幅度上升，且絕緣電阻有明顯下降。2002年12月油介損達(dá)3.56%，但2001年1、2月降至1.2%左右。2001年2月測量本體介損，高壓側(cè)為8%，低壓側(cè)為0.97%，均超標(biāo)總烴含量為148ppm，接近超標(biāo)。2001年4月對該變壓器進行消缺性檢修，先用801吸附濾板對變壓器油吸附處理，吸附處理后油介損降至0.5%以下，然后再用尼納斯（AS）新油進行器身熱油噴淋干燥處理，噴淋結(jié)束后再注入尼納斯（NYNAS）新油。經(jīng)上述綜合處理后，變壓器絕緣電阻明顯上升，本體介損降到規(guī)程的合格范圍以內(nèi)，高壓側(cè)為0.2%，低壓側(cè)為0.16%. 3合理控制影響現(xiàn)場絕緣干燥處理進程的相關(guān)參數(shù)利用兩個動態(tài)平衡過程，合理控制變壓器現(xiàn)場絕緣干燥處理進程的相關(guān)參數(shù)是提高干燥效率的關(guān)鍵。干燥工藝進程參數(shù)選取時既要有利于絕緣材料中水分的驅(qū)除又要注意避免其對器身絕緣的負(fù)面影響。

　　油紙絕緣的溫度極限決定于紙而不是油，末浸潰絕緣油的紙屬于Y（O）級絕緣，而油浸紙屬干A級絕緣（A級絕緣材料的耐熱溫度是1051C），浸油后的紙減少了因氧化或水分存在引起的熱老化加速作用，在一定程度上提高了耐熱性，但浸油并不能改變其熱分解性能。國家標(biāo)準(zhǔn)《油浸變壓器負(fù)載導(dǎo)則》（GB/T151644994），油浸變壓器的溫升（以熱點溫度98'C為基準(zhǔn)值），在80~140T：的范圍內(nèi)，變壓器溫度每升高6‘C，內(nèi)部固體絕緣材料的熱老化速度要增加一倍。對溫度的選取原則是：既要對絕緣無破壞作用又要得到較高的干燥效果。無油干燥時，器身溫度不得高于95C，在這個溫度下不僅對油（真空下耐熱性好），即使對紙（耐熱性差）也可以不考慮熱破壞作用。當(dāng)被處理的變壓器可以承受高真空時，宜采用較高的真空度；被處理的變壓器只能承受較低的真空時，應(yīng)采用較低的真空度。在帶油干燥時，為避免油質(zhì)老化，油溫不得高于80X：。

　　根據(jù)所示的水分汽化與真空度關(guān)系曲線知道，通過提高變壓器箱內(nèi)真空度可以降低水分的汽化溫度，這樣，既可使變壓器器身的加熱溫度相應(yīng)降低，減緩變壓器絕緣材料及絕緣油在高溫下的老化，又可使變壓器絕緣材料中水分在較低的溫度下汽化。

　　ffl6：水分汽化與真空度關(guān)系曲線。1彩響熱油循環(huán)干進程的參數(shù)采用熱油循環(huán)工藝對變壓器進行干燥時，為破壞油-紙中水分的暫時平衡，促進絕緣材料中的水分向油中遷移，由（油和絕緣紙中含水量的平衡關(guān)系曲線）可知，在不會導(dǎo)致絕緣油劣化和絕緣材料老化的前提下，應(yīng)盡可能提高熱油循環(huán)時的油溫，但油溫不得超過80X：。間時油處于動態(tài)下平衡速度比靜態(tài)時快，油的流動可加速平衡，為促使油在箱體內(nèi)部流動，油流進出口應(yīng)對角布置，強迫循環(huán)>卻變壓器在熱油循環(huán)干燥過程中應(yīng)定期啟動潛油泵。

　　3.2彩響熱油循環(huán)-快速抽真空干燥進程的參數(shù)熱油循環(huán)-快速抽真空干燥工藝其關(guān)鍵是利用絕緣材料-油和絕緣材料-水蒸氣之間水分的兩個動態(tài)平衡，促使水分向油或水蒸氣中遷移。濾油機加熱器溫度調(diào)節(jié)器設(shè)定在80X：。當(dāng)濾油機進油口溫度不低干651C，出油口溫度不高于80TC時，保持48h.大容量變壓器由干器身絕緣層較厚，往往預(yù)熱時間需要72-96h.為盡可能在短時間內(nèi)將箱內(nèi)絕緣油排出，必要時可借助潛油泵，排油過程油箱內(nèi)維持一定的真空度，若發(fā)生油泵斷油現(xiàn)象，則可補充一定的干燥空氣。真空階段抽真空時間一般掌握在6~8h，如果器身溫度降低到401C左右時，即使連續(xù)抽真空的時間不6~8h，。也要停止抽真空。

　　3.3影響熱油噴淋干燥進程的參數(shù)熱油噴淋工藝干燥器身絕緣時，在其干燥進程中，除其表面的水分蒸發(fā)外，絕緣材料內(nèi)部的干燥可認(rèn)為是一個水分?jǐn)U散的程度。其進程受絕緣材料本身內(nèi)部溫度、絕緣材料與周圍介質(zhì)的水蒸氣分壓差（Ap =PI-P2）、絕緣材料自身的擴散系數(shù)P和干燥時間4個參數(shù)的影響。）溫度參數(shù)。絕緣材料中所吸收的水分需克服二次結(jié)合力，才能快速轉(zhuǎn)變成蒸氣，干燥進程中必須向絕緣材料輸送所需的熱量。必要時可以對箱底進行加熱，即在變壓器油箱底部空間相隔適當(dāng)?shù)木嚯x設(shè)置一定數(shù)量的電阻絲加熱變壓器（箱底電阻絲的布置按1.6KW/m2，為防止箱體底部局部過熱，便于調(diào)節(jié)溫度，每組電阻絲采用分路控制，電阻絲距箱低15cm20cm）。為減少變壓器熱量的損失，縮短加熱階段時間，應(yīng)關(guān)閉變壓器各散熱器上下蝶閥。

　?。?）真空度參數(shù)。影響絕緣纖維干燥進程的另一個重要因素是水蒸氣的分壓，干燥過程中絕緣材料纖維中的水分只能通過蒸氣的形式經(jīng)由絕緣材料的纖維毛細(xì)管向外擴散。為了克服蒸氣經(jīng)由纖維毛細(xì)管向外擴散過程中的流阻，必須在絕緣材料中汽化部位和外表面之間形成一個壓差（Ap =Pl-P2）。這個蒸氣的壓差越大，材料表面所排出的水分就越快，如（絕緣紙中含水量與水蒸氣分壓、溫度的關(guān)系曲線）所示，顯然獲得蒸氣壓差的比較簡易方法，就是在干燥的過程中要斷續(xù)抽真空，將絕緣材料排出的水分排出箱外。

　　在熱油噴淋階段，器身絕緣材料中的水分大量蒸發(fā)出來，若真空泵的抽出量小于水蒸氣的蒸發(fā)量，造成Ap減小，且油箱末采取保溫措施，水蒸氣在溫度較低的油箱頂部凝結(jié)成水球。一部分水球滴在鐵芯柱和繞組端絕緣上，造成鐵芯生銹，絕緣再次受潮。若抽氣時間過長，箱內(nèi)真空度太篼，噴淋用油不能建立循環(huán)，另外容易造成器身表面絕緣干燥過快，纖維毛細(xì)管萎縮，深層絕緣中的水分就難以擴散與蒸發(fā)；同時我們應(yīng)該看到對流是效率比較高的傳熱方式，當(dāng)真空度提高到一定程度，對流傳熱幾乎不存，靠傳導(dǎo)和輻射傳熱，效益低，當(dāng)真空度再進一步提高，就只能靠輻射傳熱，傳熱效率更低，為此要求箱內(nèi)保持較低的真空度，利用空氣及蒸發(fā)出來的水蒸氣通過對流和傳導(dǎo)方式對器身傳熱，使得鐵芯和線圈的溫度較快地升高，正確處理好上述幾方面的關(guān)系，是選取熱油噴淋階段真空度的關(guān)鍵，為此要求熱油噴淋階段對油箱間斷性抽真空，箱內(nèi)真空度不宜太高，確保噴淋用油能建立循環(huán)（油箱底部-油泵或濾油機油箱頂部-油箱底部）。兼顧上述幾方面的要求，根據(jù)（水分汽化與真空度關(guān)系曲線）油熱噴淋預(yù)熱階段真空度掌握在。75MPa~0.08MPa之間為佳，此真空度下變壓器器身中的水分汽化溫度為6（TC~70X：。

　　在真空階段，熱油噴淋預(yù)熱后的抽真空階段器身的溫度呈下降趨勢，抽真空脫水時不要一口氣將箱內(nèi)真空度抽到底，真空度維持在一定范圍值內(nèi)，此真空度范圍內(nèi)箱內(nèi)還存在適當(dāng)?shù)乃魵?，依靠這些水蒸氣進行對流和傳導(dǎo)傳熱，減弱器身溫度呈大輻度下降的趨勢，防止溫度下降過快導(dǎo)致絕緣材料纖維毛細(xì)管萎縮，不利干器身絕緣材料深層部位的水分向表層遷移。真空階段箱內(nèi)真空度掌握在。2MPa~0.03MPa之間。

　　在篼真空終干階段，干燥過程通過幾個循環(huán)（油噴加熱-真空-油噴加熱）后，進入高真空終干階，持續(xù)長時間抽真空，箱內(nèi)壓強不斷下降，進一步加大絕緣材料內(nèi)外水蒸氣分壓Ap，確保絕緣材料中殘余的水分不斷抽出。

　?。?）時間參數(shù)。熱油噴淋階段噴淋用油溫度達(dá)到期95'C后，連續(xù)噴淋時間812h.真空階段抽真空時間一般掌握在6~8h，如果器身溫度降低到4CTC左右時，即使連續(xù)抽真空的時間不足68h，。

　　也要停止抽真空。在高真空終干階段抽真空時間一般掌握在12~24h，之后進入真空注油階段，注入合格的變壓器油。

　　4小結(jié)電力變壓器現(xiàn)場絕緣干燥處理工藝是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工作，其干燥質(zhì)量直接影響到整個電力系統(tǒng)供電的可靠性，充分利用變壓器絕緣系統(tǒng)中存在的兩個動態(tài)平衡過程，科學(xué)合理掌握和控制絕緣干燥進程的相關(guān)參數(shù)，是提高變壓器絕緣現(xiàn)場干燥處理效果的關(guān)鍵所在。