浅析大型电力变压器绝缘受潮的判断及干燥方法

摘要：变压器在制造过程中厂家规定了极为严格的脱水和干燥工艺，出厂前进行各项试验及检验，达到规定要求，绝缘系统残留水分极少。文章针对大型油浸式变压器在出场运输和安装阶段因各种原因容易出现的受潮现象，通过分析介绍变压器受潮的原因，提出了对应的处理办法。

关键词：大型电力变压器；油浸式变压器；绝缘受潮判断；变压器干燥；绝缘性能 文献标识码：A

中图分类号：TM407 文章编号：1009-2374（2015）10-0153-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0927

1 变压器受潮分析

第一，变压器在制造过程中厂家规定了极为严格的脱水和干燥工艺，出厂前进行各项试验及检验，达到规定要求，绝缘系统残留水分极少。

第二，运输过程中，阴雨天气及运输过程的碰撞或摩擦保护措施影响，导致变压器箱体储油系统、配套附件密封不严，产生渗漏造成外界水分进入或变压器油吸收潮气，导致绝缘降低。

第三，现场安装检验时打开封盖或者进行变压器吊心检查试验，由于器身在空气中停留时间较长或现场湿度较高，直接吸入空气中水分。油箱、盖板、套管油测表面等接触空气时能凝聚湿气，安装后带入变压器器身内。配套系统附件密封及现场施焊接管道也可能产生进水或吸进潮湿空气，特别是对于强制油循环冷却系统，油泵本体胶垫密封不严，变压器油极易吸潮（如图1），直接影响绝缘。

图1 空气湿度与油中水分关系图

2 变压器绝缘受潮的判断

第一，在进行变压器试验时，绝缘性能实验项目通常是检测变压器的绝缘电阻，由此可发现绝缘缺陷，特别是在检测绝缘系统受潮、变压器油质合格上比较好，绝缘电阻的合格情况是决定进行后续耐压试验和可否投运的主要依据。进行实验时，环境温度和被试变压器温度一般应在10℃以上。

第二，绕组绝缘电阻测试时，主要进行各绕组之间及它们对地之间的绝缘。测量时，应按照规范要求进行，通常使被测量绕组引线短路，其他侧绕组接地。这样可以测出绕组对地和对其他绕组的绝缘，同时可以避免绕组中剩余电荷产生的误差，试验顺序见表1：

测量时还应注意变压器本身因素产生的影响：（1）新安装运行的变压器，考虑到油中可能存在气体，因此在测量时应充油静置一段时间后再进行；（2）测量时应采用大容量的兆欧表；（3）每次测量后要充分进行放电，避免因残余电荷影响造成误差，通常按大型变压器5min，小型变压器2min放电时间考虑；（4）测量应选择天气较好时进行，空气相对湿度不大于80%；（5）当测量温度较高时应进行换算，公式如下：R2=R1×1.5（t1-t2）/10（其中R1、R2分别为t1、t2时的绝缘电阻值），换算后的绝缘阻值，不应低于制造试验值的70%。

第三，对于大容量变压器，由于油和绝缘纸（板）在良好和较差，计算出的吸收比较小，采用吸收比来判定比较困难，通过极化指数来判断绝缘状况相对较好。参照电力设备预防性试验规程，当变压器的吸收比不低于1.3或极化指数不低于1.5时，绝缘状况为合格。

第四，变压器绕组的介质损耗来源于变压器的主要绝缘材料，即变压器油和绝缘纸介质的损耗。但一般情况下时，油的介质损耗因数变化不大，纸的介质损耗因数变化明显。通过测量绕组介质损耗因数，可以求出绝缘纸中的含水量，来判断绝缘是否受潮。

根据规范规定，在正常条件下，对于330kV及以上变压器，其介质损耗因数应小于0.6%；35kV和220kV变压器，其绕组的介质损耗因数小于0.8%；35kV及以下变压器，其绕组的介质损耗因数小于1.5%。测量试验时油介质损耗因数油温应控制在50℃以下，且以变压器顶部油的温度为准，同时周围环境温差保持在规定温度以内。现场测试时如果纸中含水量超过4%的就需采取措施进行相应的处理。

3 变压器干燥

变压器干燥的目的就是去除绝缘材料中的水分。由于变压器器身除了铁芯和绕组之外，几乎全是各种固体绝缘材料，在变压器生产运输、现场安装过程中可能会不断地吸收周围环境空气中的水分或潮气，在器身装配之后，只有通过干燥，使绝缘材料脱水脱气，才能发挥油浸纸质绝缘介质的优越性，从而达到运行的绝缘要求，从而提高变压器的使用可靠性，达到安全、经济运行的目的。

根据绝缘受潮程度和现场安装施工条件，变压器绝缘干燥处理一般经常采用真空热油循环和热油喷淋等主要方法来进行。

3.1 真空热油循环干燥法

对于新装及器身绝缘表面受潮较轻的变压器比较实用且施工现场操作方便。

在箱体内，油位高于铁芯状态下，利用进油泵强行在滤油机加热系统、抽真空排气系统、变压器器身之间循环。在经过多次循环流动，加热系统产生的热量致使油温升高，促使器身绝缘纸温度随之上升，在此过程中，绝缘纸中的水分会逐渐慢慢逸出进入油中，逐渐通过排气系统被吸出。在整个热油循环过程中变压器油作为载体不断将绝缘纸内水分带出，当器身温度稳定一段时间后，通过反复循环最后由潜油泵将箱内变压器油快速排除，油排尽后，通过真空泵对变压器本体进行抽真空，被气化的残留水分被吸出。通过重复，达到理想的干燥效果。

3.2 热油喷淋干燥法

热油喷淋干燥法作为现场干燥方法运用也较普遍。对绝缘受潮严重的情况特别适用。而且现场施工工艺容易操作，简单方便，耗用材料较少，比较经济且效果

明显。

热油喷淋干燥与前者有相似之处，变压器油经加热系统加热后，通过循环系统均匀地流到器身绝缘上，通过其产生的热量及循环对器身绝缘进行预热，当器身上升到一定温度后，箱体内被真空泵抽成真空，气化后的水蒸发加快，通过排空系统将其抽出。干燥过程通过几个循环后，持续真空度，抽至设备所允许的真空度，直至干燥结束。

4 预防性措施

第一，变压器出厂至现场运输过程中，应先检查好包装，防止装车时包装纸（特别是塑料防潮纸）的破损，安装上的附件的固定是否牢固、松动。运输过程要及时检查因道路状况的磨损及外包装是否碰撞、滑动。致使密封不严导致变压器油渗漏或给水分进入产生通路，给绝缘受潮造成隐患。

第二，安装时做好开箱检查，特别是检查是否漏油或附件损坏现象。现场附属设备安装后也应做好相应检查工作。

第三，变压器试验时选择天气状况及湿度是否达到要求，提前做好准备工作，吊心时尽量缩短检查时间，减少器身绝缘在空气中的暴露时间，防止水分直接进入和降低吸潮程度。

5 结语

根据绝缘阻值、吸收比和介质损耗因数等，通过综合分析判断绝缘程度，采取一定的干燥措施使变压器达到安全运行的条件，这就要求专业施工人员及运行管理人员掌握了解变压器受潮原因及过程，采取相应措施做好监督管理检查工作，杜绝安全隐患，确保电力系统的安全可靠运行。

参考文献

[1] 电力设备预防性试验规程（DL/T596-2005）[S].

[2] 黄剑威.油浸变压器绝缘故障及原因分析[J].中国高新技术企业，2007，（10）.

作者简介：马春正（1973-），男，陕西大荔人，陕西建工安装集团有限公司第三工程公司经理助理，工程科科长，研究方向：电气技术。

（责任编辑：蒋建华）