浅谈大型变压器的真空变压干燥

摘 要：水分对大型变压器的正常工作影响非常大，当变压器受潮后需要对其进行干燥处理，传统的干燥方法极易造成绝缘表层毛细胞的萎缩现象，进而减少了绝缘层深部的水分蒸发，导致干燥并不彻底。真空变压干燥工艺具有干燥程度高、干燥时间短、干燥成本低等优点，在对大型变压器的干燥过程中具有良好的效果。本文详细介绍了大型变压器的真空变压干燥原理、干燥工艺过程以及干燥工艺特点，促进了真空变压干燥工艺在大型变压器干燥中的应用，从而推动了大型变压器真空变压干燥技术的长远发展。

关键字：大型变压器；真空变压；干燥

1 前言

随着我国科学技术水平的不断提高，电力在人们生活和工作中的应用越来越广泛，人们进行各项活动都离不开电力。在发电厂中产生的电能，要经过变压器才能输送到最终的电用户，但是变压器由于密封不良或者外界环境的不良影响，造成水分进入到变压器中，导致变压器不能正常的进行工作。近年来对于变压器干燥处理的研究较多，其中以真空变压方法的干燥处理效果较好。真空变压干燥技术与我国变压器干燥的实际情况相适应，其具有干燥效果优良、设备稳定性好、干燥效率高等特点，在变压器干燥的实际应用中能获得良好的经济效益。

2 变压器真空变压干燥原理分析

在采用真空变压方法干燥变压器的过程中，变压器中绝缘材料表面上的水分受热后直接蒸发除去，但是在变压器内部材料中的水分需要进行扩散蒸发。当绝缘材料内部水蒸气分压强与变压器周围水蒸气分压强之间的差距越大，绝缘材料内部水分蒸发和扩散的速度也就越快。因此，关键在于提高绝缘材料的温度，随着材料温度的升高，材料内部水蒸气的分压强也逐渐升高。同时，还要采取措施降低变压器周围水蒸气的分压强，通过抽真空就能降低周围介质的水分压。因此，在变压器的干燥过程中，需要平衡加热与抽真空，即采取变压的方式，进而实现干燥过程中对压强的有效控制。

3 真空变压干燥工艺

真空变压干燥工艺在实际的变压器干燥过程中，主要分为以下四步：

3.1 预热阶段

该阶段的主要工作是对变压器进行加热升温。充分利用真空泵的气镇效应提高干燥罐的真空度，同时，通过加热器加热罐内空气和水分，通过空气和水蒸气的对流及热传导将热量传递给变压器，从而快速的提高绕组及铁心的温度。而且，在预热阶段通过循环空气流动，不仅可将已经变为水蒸气的水分除去，还可通过空气的流动提高干燥罐内的温度均匀性。

3.2 变压脱水阶段

在该阶段通过利用绝缘材料中挥发出的水蒸气和空气的对流传热，将热量传递给变压器，从而补偿变压器由于脱水汽化而损失的热量，而且由于空气的循环可以将挥发出的水蒸气带出变压器外，从而除去水蒸气。因此，在变压脱水的过程中，既除去了变压器中的水蒸气，又通过热量的传递维持了变压器的温度。

3.3 终干阶段

变压器经过了变压脱水阶段后，其中的绝缘材料含水量已经大大的降低，所残存的水量微乎其微，除去这部分剩余水所需要的热量通过辐射的热量就能满足。在该阶段，继续对真空罐进行抽真空，不断提高真空罐内的真空度，从而降低真空管内的压强，进一步增大绝缘材料内外的水蒸气分压强之间的差值。随着分压差值的不断增大，绝缘层中剩余的水分会逐渐地被抽出，直至真空管内的压强达到终干压强。

3.4 干燥终点判断阶段

在该阶段，当真空罐内的真空度达到了终干压强，并且各个温度检测点的温度均符合要求后，就可以认为干燥过程达到了干燥终点，然后对变压器的干燥程度进行检查，确认干燥度是否符合要求。当符合要求后，就完成了变压器的干燥；若干燥度不符合要求，则继续对变压器进行干燥处理，直至干燥度符合要求。

4 真空变压干燥技术特点

变压器的真空变压干燥技术的特点主要如下：

（1）该技术与以往干燥技术不同的是，依靠干燥过程中脱出的水蒸气作为传热的介质。该技术充分的利用了水蒸气的汽化热提高了加热变压器的效率，同时在干燥过程中通过对真空罐的抽真空处理，正确处理了变压器的加热与真空罐抽真空之间的关系。由于该技术打破了传统干燥技术的限制，从而在干燥变压器的过程中具有高效的热传导、节约能源、干燥时间短、加热均匀等优点。

（2）在真空变压干燥的过程中，通过判断干燥终点来控制整个干燥过程，实现了在线自动判断变压器的干燥终点。在不增加任何资金投入和专用测量设备的前提下，保证了变压器具有较高的干燥质量。通过充分利用可编程控制器、真空罐真空度以及温度测量系统等，可以实现计算与测量过程的自动化控制，不仅可以减轻工人的检测劳动量，还能确保测量结果具有较高的精度。

（3）干燥设备运行较为可靠。真空变压干燥技术中所采用的干燥设备主要有：真空干燥罐、储水罐、罗茨泵、冷凝器、加热器等。所使用设备的技术都是非常成熟的，具有安全环保、节约能源、系统效率高等优点，在运行过程中对周围环境的要求不高，同时设备的运行成本也较低，与当前变压器干燥的要求相符合。

（4）自动化程度高。干燥过程中采用的电控系统是由德国生产制造的、可以进行编程操作的控制器进行智能控制的，能够对整个干燥过程进行完美的控制和保护，具有非常高的自动化程度。同时，干燥设备的控制方式可以在自动操作和手动操作之间切换，当智能系统出现故障时，可以采用手动进行控制。而且，智能系统还会随着干燥条件的变化而自动调整干燥的参数，从而保证了干燥的质量和整个干燥时间。

5 结论

总而言之，采用真空变压干燥方法对大型的变压器进行干燥，与传统的恒压干燥和热风循环干燥相比具有非常明显的优势。在干燥产品质量的提升、干燥周期的缩短、能源利用效率的提高上具有非常好的效果，因此，企业应该工艺充分的利用到实际的干燥工作中，进而获得良好的经济效益。在实际的变压器干燥过程中，应对干燥的要求进行充分考虑，然后再将真空变压干燥工艺应用到变压器的干燥过程中。本文对真空变压干燥工艺的原理进行了相近的分析研究，并对其整个干燥工艺进行了比较全面的阐述，然后对该工藝的特点进行了细致的分析，对于促进真空变压干燥工艺在大型变压器干燥中的应用起到了一定的推动作用。

参考文献

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作者简介

吴银红（1986-），男，湖南长沙人，本科，毕业于长沙学院，助理工程师。