馬英新，劉清峰

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司，天津 300452 )

海洋平臺(tái)變壓器放電故障分析及整改措施

馬英新，劉清峰

(中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司，天津 300452 )

將除濕、除鹽霧空氣凈化裝置應(yīng)用于海洋平臺(tái)變壓器間，達(dá)到了對(duì)變壓器間進(jìn)行防濕熱、防鹽霧和防霉菌的三防整改要求，有效提升變壓器的運(yùn)行環(huán)境，解決了變壓器由于潮濕、鹽霧引起的局部放電等問(wèn)題，減少設(shè)備運(yùn)行安全隱患和維護(hù)成本，提高設(shè)備使用壽命。

除濕、除鹽霧空氣凈化裝置；變壓器；三防；局部放電；空氣凈化

變壓器是海洋平臺(tái)非常重要的電氣設(shè)備，目前海洋平臺(tái)主變壓器基本采用薄絕緣環(huán)氧樹脂澆注式干式變壓器，通常將多個(gè)變壓器集中布置在一個(gè)房間內(nèi)，通過(guò)進(jìn)、排風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)對(duì)變壓器間進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)循環(huán)，達(dá)到對(duì)變壓器散熱降溫的目的。但是目前海洋平臺(tái)干式變壓器的防護(hù)等級(jí)基本都在IP23以下，無(wú)法達(dá)到“防濕熱、防鹽霧、防霉菌”的三防要求，變壓器在運(yùn)行過(guò)程中因粉塵、潮濕、鹽霧導(dǎo)致的局部放電故障時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致海洋平臺(tái)停電、停產(chǎn)，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致變壓器燒灼損壞甚至火災(zāi)隱患。

1 放電故障分析

針對(duì)之前發(fā)生的幾次變壓器局部放電故障，我們組織有關(guān)專家進(jìn)行了分析，認(rèn)為潮濕、高鹽霧的環(huán)境是導(dǎo)致變壓器放電故障的重要因素之一。海洋環(huán)境濕度大、鹽霧含量高，變壓器間強(qiáng)制通風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口只安裝了防雨水彎頭和鋼絲網(wǎng)，沒有安裝空氣凈化處理設(shè)備，尤其是在大雨、大霧天氣時(shí)含有大量潮濕、鹽霧的空氣及灰塵顆粒進(jìn)入到房間內(nèi)，氣流在房間內(nèi)部循環(huán)過(guò)程中，這些雜質(zhì)顆粒附著在設(shè)備表面及設(shè)備內(nèi)部，極易造成變壓器設(shè)備的腐蝕及絕緣老化，發(fā)生放電故障。

2 整改措施

為改善設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，降低安全隱患，避免類似問(wèn)題再次發(fā)生，我們廣泛開展調(diào)研工作，了解到目前主要是依靠除濕機(jī)、靜電防塵設(shè)備2種方式進(jìn)行環(huán)境的改善，但是除濕機(jī)無(wú)法兼顧除濕量和安裝空間的要求(現(xiàn)場(chǎng)安裝空間狹小，與風(fēng)機(jī)風(fēng)量匹配的除濕機(jī)體積較大無(wú)法安裝)，靜電防塵設(shè)備又無(wú)法滿足除濕功能，并且上述2種設(shè)備費(fèi)用較高，維護(hù)保養(yǎng)比較復(fù)雜，不適合該場(chǎng)所應(yīng)用。后經(jīng)了解，天津修船技術(shù)研究所生產(chǎn)的具有國(guó)家專利的除濕、除鹽霧空氣凈化裝置(以下簡(jiǎn)稱凈化裝置)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于海洋平臺(tái)絞車、泥漿泵、動(dòng)力橇塊等設(shè)備，使用效果較好。我們通過(guò)多次技術(shù)交流和現(xiàn)場(chǎng)考察，最終確定了在變壓器間進(jìn)風(fēng)口處加裝該凈化裝置來(lái)提升變壓器運(yùn)行環(huán)境的解決方案。

2.1 除塵—除濕—除鹽霧解決方案

2.1.1 凈化裝置性能

該凈化裝置整體采用不銹鋼制作、便捷式濾芯、用于顯示裝置運(yùn)行狀況的儀表。裝置整體依照小型化、輕量化設(shè)計(jì)理念制作，減少安裝工作量；有效除塵、除濕、除鹽霧并滿足通風(fēng)量要求，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到變壓器間進(jìn)排風(fēng)量的平衡，避免房間內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，確保變壓器在正常工況下的運(yùn)行。

2.1.2 凈化裝置濾芯選擇

該凈化裝置的濾芯選用符合國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保材料的濾芯，既能夠清除可見雜質(zhì)顆粒、不可見微粒和鹽霧、潮濕氣體，同時(shí)該濾芯又能達(dá)到阻燃等級(jí)要求。濾芯采用集中組合方式，置于風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)端，對(duì)通風(fēng)氣源進(jìn)行凈化處理，凈化裝置空氣處理流程見圖1。

圖1 空氣凈化流程圖

2.2 凈化裝置參數(shù)設(shè)計(jì)

該裝置安裝后應(yīng)能滿足變壓器間通風(fēng)量、散熱和除濕的要求，因此新增加的過(guò)濾裝置風(fēng)阻要小，初始風(fēng)阻為一級(jí)壓差≤80 Pa，二級(jí)壓差≤230 Pa；安裝后通風(fēng)量損失不得高于通風(fēng)總量的15%。由于平臺(tái)每個(gè)變壓器間的通風(fēng)機(jī)參數(shù)不同，所以不作具體參數(shù)規(guī)定。若安裝空間過(guò)小，導(dǎo)致凈化裝置風(fēng)阻加大、通風(fēng)量偏小，需另外增加通風(fēng)機(jī)和風(fēng)量匹配的裝置，以彌補(bǔ)因此而帶來(lái)的風(fēng)量損失；為保持變壓器間處于干燥環(huán)境，凈化裝置除濕率不得低于40%。

2.3 連接風(fēng)道優(yōu)化設(shè)計(jì)

為確保安裝后的過(guò)濾裝置具有更小的風(fēng)阻，對(duì)

不同風(fēng)道的截面形式、截面積、長(zhǎng)度和外形尺寸等幾個(gè)方面考量，對(duì)連接風(fēng)道進(jìn)行優(yōu)選設(shè)計(jì)。最終根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝空間及計(jì)算結(jié)果優(yōu)選天圓地方的形式，350 mm長(zhǎng)度的變徑風(fēng)道與風(fēng)機(jī)對(duì)接。

2.4 過(guò)濾裝置結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)安裝

經(jīng)與生產(chǎn)單位確認(rèn)上述設(shè)計(jì)依據(jù)和要求后，確認(rèn)產(chǎn)品最終結(jié)構(gòu)并完成設(shè)計(jì)圖紙。依據(jù)各平臺(tái)變壓器間風(fēng)機(jī)通風(fēng)量的不同及安裝空間的大小，該產(chǎn)品采用單組或者雙組組合結(jié)構(gòu)；裝置本體安裝壓差檢測(cè)系統(tǒng)，在線監(jiān)測(cè)過(guò)濾裝置運(yùn)行情況；露天位置加裝天圓地方形式的風(fēng)道與現(xiàn)有風(fēng)機(jī)進(jìn)行對(duì)接。并對(duì)過(guò)濾裝置進(jìn)行固定。

3 凈化裝置運(yùn)行試驗(yàn)

產(chǎn)品制作完畢后，在生產(chǎn)單位進(jìn)行模擬試驗(yàn)，用專業(yè)檢測(cè)儀器進(jìn)行檢驗(yàn)。風(fēng)量損失為10%～12%，除濕效率為45%～50%，一級(jí)壓差為40 Pa，二級(jí)壓差為200 Pa，滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求。在2個(gè)平臺(tái)主變壓器間分別安裝了該凈化裝置，該凈化裝置在歷經(jīng)大雨、大霧等極端天氣考驗(yàn)的4 個(gè)月，變壓器間環(huán)境得到明顯改善，變壓器運(yùn)行狀況良好，設(shè)備絕緣也有大幅度的提高，沒有再次發(fā)生局部放電的故障，消除了安全隱患。目前該凈化裝置已在渤西作業(yè)公司5個(gè)平臺(tái)相繼安裝使用，取得了不錯(cuò)的效果，同時(shí)該裝置還推廣應(yīng)用到主發(fā)電機(jī)、中央空調(diào)等通風(fēng)環(huán)境的改善中。

4 結(jié)束語(yǔ)

該凈化裝置在中海油渤西作業(yè)公司各平臺(tái)上的應(yīng)用，改善了平臺(tái)變壓器間的運(yùn)行環(huán)境，消除了變壓器設(shè)備因灰塵、潮濕和鹽霧發(fā)生局部放電的安全隱患，提高了電氣設(shè)備的絕緣性能，延長(zhǎng)了電氣設(shè)備的使用壽命，同時(shí)也減少了變壓器清洗預(yù)防維護(hù)的費(fèi)用。

The transformer operating environment is effectively improved by applying the air purification device to the transformer in ocean platform, which could achieve the three proofs of mycelia prevention, anti moisture, anti salt spray. The application brings that the problem of transformer partial discharge caused by moisture and salt spray is solved. It results in the reduction of equipment operating security threat and maintenance cost, and the improvement of service life.

air purification device of anti moisture and anti salt spray; transformer; three proofs; partial discharge; air purification.

馬英新(1970-)，男，山東淄博人，工程師，大學(xué)本科，主要從事海洋平臺(tái)電氣管理工作。

P75

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.04.016

2016-03-16