真空注油設(shè)備的研究和改進(jìn)

張燕雄

（中山凱旋真空科技股份有限公司，廣東 中山 528478）

隨著我國各行各業(yè)的飛速發(fā)展，高壓設(shè)備或儀器在各領(lǐng)域中也得到了廣泛應(yīng)用，為了保證設(shè)備的穩(wěn)定性，對于生產(chǎn)質(zhì)量的要求越來越高，常規(guī)的電力設(shè)備已無法滿足生產(chǎn)質(zhì)量的要求。而隨著我國高電壓在生產(chǎn)中的應(yīng)用，真空注油設(shè)備的作用也越發(fā)重要，越發(fā)明顯。目前我國大部分使用的真空注油設(shè)備仍舊是傳統(tǒng)的油浸式變壓器真空注油設(shè)備，但是由于傳統(tǒng)的油浸式變壓器設(shè)備的真空度過低，容易造成絕緣性能下降，應(yīng)用在高壓變壓器上效果不佳。同時(shí)，陳舊的真空注油設(shè)備會(huì)對油質(zhì)造成影響，導(dǎo)致油質(zhì)老化，影響高壓變壓器的性能。但是有研究指出，對真空注油設(shè)備的線路進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，能夠提高設(shè)備的真空度，并且改變真空注油設(shè)備的整體工作效率。由此可以看出，想要契合時(shí)代發(fā)展，保證高壓變壓器在作業(yè)中能夠快速的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，真空注油設(shè)備的改進(jìn)已經(jīng)是勢在必行。

1 真空注油工藝的改進(jìn)

1.1 真空注油工藝現(xiàn)狀

對于電壓等級不高的變壓器產(chǎn)品可通過利用變壓器外殼直接對變壓器進(jìn)行抽真空，在真空度達(dá)到后，利用油箱頂部的油口緩慢的注入變壓器油。但對高電壓等級變壓器來說因殼體受成本及變壓器工時(shí)的散熱要求的限制無法做的太厚，不能承受高壓變壓器注油工藝要求的較高真空度，無法滿足高等級變壓器對注油工藝的真空度要求，而這些要求恰恰與變壓器耐壓等級和產(chǎn)品質(zhì)量息息相關(guān)。同時(shí)因?yàn)槭褂米儔浩饔拖漤敳康挠涂趩慰壮檎婵张c注油，真空管與注油管混合時(shí)，很容易出現(xiàn)將變壓器油吸入真空系統(tǒng)的問題。隨著對變壓器容量和使用變壓器電壓等級要求的不斷提高，注油工藝要求也不斷的提高，這種常規(guī)的注油方式已經(jīng)無法滿足高等級變壓器的工藝要求。

1.2 初步改進(jìn)

因?yàn)閭鹘y(tǒng)油浸式變壓器的真空注油設(shè)備主要存在的問題就是變壓器無法在注油過程中一直承受高真空環(huán)境。因此，要對設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，需要從設(shè)備的真空環(huán)境入手，制定改進(jìn)的方法，保證真空注油設(shè)備進(jìn)行運(yùn)作時(shí)能夠保持真空環(huán)境，從而減少不良情況的發(fā)生。因此在改進(jìn)的過程中可以從這幾方面進(jìn)行改進(jìn)。

（1）制作一個(gè)真空容器作為真空室，將變壓器整體通過輸送滾筒或平車放真空室內(nèi)，變壓器與真空室敞口。

（2）利用一套抽真空泵組為真空室進(jìn)行抽真空，在對真空室抽真空的同時(shí)也對變壓器進(jìn)行抽真空處理，在真空環(huán)境下變壓器內(nèi)部的空氣及水分被真空泵抽除。

（3）在真空室的頂部放置一個(gè)儲(chǔ)油罐體，罐內(nèi)存儲(chǔ)經(jīng)濾油機(jī)處理后的合格變壓器油，同時(shí)可利用真空室的機(jī)組對儲(chǔ)油罐進(jìn)行抽真空，使變壓器油在真空下存儲(chǔ)，不易變質(zhì)的同時(shí)可使變壓器進(jìn)行簡單脫水、脫氣處理提高品質(zhì)。

（4）利用真空泵組對真空室進(jìn)行抽真空，在真空室內(nèi)的變壓器達(dá)到真空注油工藝要求時(shí)，通過真空室頂部與儲(chǔ)油罐聯(lián)接的注油管路及自動(dòng)閥門注入變壓器內(nèi)，通過設(shè)置在真空管路上流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量，實(shí)現(xiàn)定量注油。本次研究中發(fā)現(xiàn)，對真空注油設(shè)備進(jìn)行一次改進(jìn)之后，因?yàn)槭褂昧苏婵帐疫M(jìn)行抽真空，變壓器內(nèi)外均處于真空環(huán)境下，有效的解決了變壓器外殼無法耐受高真空的問題。但此方案也存在一些問題。因?yàn)閮?chǔ)油罐安裝在頂部，通過變壓器油自身重力向真空室內(nèi)的變壓器注油，注油速度無法控制的問題，在儲(chǔ)油罐內(nèi)變壓器油油量的逐漸減少，注油的速度會(huì)由快變慢。在儲(chǔ)油罐滿油狀態(tài)下，注油速度過快不利于變壓器內(nèi)部線圈間細(xì)小縫隙的氣泡滲出，使變壓器油無法有效的滲入變壓器內(nèi)部，一定程度上影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。在儲(chǔ)油罐液位較低的時(shí)候因?yàn)橐何坏臏p少重力不足，變壓器油流經(jīng)計(jì)量的流量計(jì)時(shí)因阻力過大導(dǎo)致注油緩慢，導(dǎo)致生產(chǎn)效率變低。并且因?yàn)樵黾恿苏婵帐液驼婵帐翼敳康膬?chǔ)油罐，造成設(shè)備整體偏高。對設(shè)備的安裝位置條件要求較高，不利于設(shè)備的推廣。設(shè)備作業(yè)過程中的注油效率并沒有得到明顯的改進(jìn)，因此，應(yīng)該針對注油效率進(jìn)行二次改進(jìn)。

1.3 二次改進(jìn)

傳統(tǒng)的油浸式變壓器的真空注油設(shè)備在進(jìn)行初次改進(jìn)之后，效果有了一定的提高，但存在一定的問題，依舊還不能滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求。因此，需要進(jìn)行二次改進(jìn)，改進(jìn)方向以提高設(shè)備的運(yùn)作效率為主，同時(shí)對設(shè)備進(jìn)行整體優(yōu)化使之更加緊湊及便于安裝。在改進(jìn)的時(shí)候主要改進(jìn)注油的效率、方便安裝、節(jié)省空間。將設(shè)備的儲(chǔ)油罐從頂移至地面，增加輸油泵，同時(shí)在輸油泵出口增加回油旁通管路，在輸油管路及回油旁通管路上增加手動(dòng)閥門，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)注油流速。通過輸油泵將儲(chǔ)油罐內(nèi)的變壓器油輸送至真空室頂部，對變壓器進(jìn)行注油。同時(shí)可在真空室頂部設(shè)置多路真空注油口，可實(shí)現(xiàn)依次向多個(gè)變壓器注油，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)儲(chǔ)油罐從真空室頂移至地面安裝，可與設(shè)備的真空泵組實(shí)現(xiàn)模塊化拼裝，有效節(jié)省了占地面積及設(shè)備總體高度，對設(shè)備的安裝調(diào)試都可以極大的提高效率。如圖1。

圖1 改進(jìn)后的真空注油連接示意圖

在進(jìn)行二次改進(jìn)之后，進(jìn)行作業(yè)之后發(fā)現(xiàn)，二次改進(jìn)后，傳統(tǒng)的油浸式變壓器的真空注油設(shè)備在操作上比較簡單，也能夠達(dá)到一定程度的運(yùn)作效率，相較于改進(jìn)之前以及初次改進(jìn)，效果相對顯著，但是想要一直進(jìn)步，還是需要不斷的改進(jìn)創(chuàng)新。

2 相關(guān)設(shè)備的研制

本次研究中的真空注油設(shè)備為傳統(tǒng)的油浸式變壓器的真空注油設(shè)備。從研究中可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)備在改進(jìn)之前都有著操作復(fù)雜，運(yùn)作效率不高的缺點(diǎn)。在進(jìn)行改進(jìn)之后，這幾項(xiàng)缺點(diǎn)有一定程度的改善，但是并沒有徹底的改善，如果不抓緊時(shí)間研究新型設(shè)備，仍舊會(huì)被時(shí)代拋棄。因此，在改進(jìn)之后科學(xué)界們還是應(yīng)該在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，將設(shè)備設(shè)計(jì)的相對緊湊，能夠減少輔助設(shè)備的使用，提高真空注油設(shè)備的運(yùn)作效率。針對于傳統(tǒng)真空注油設(shè)備，應(yīng)該在提高注油設(shè)備的使用效率的同時(shí)，可對多臺(tái)變壓器同時(shí)進(jìn)行注油。同時(shí)，還應(yīng)該添加監(jiān)視器的相關(guān)設(shè)備，能夠方便操作人員隨時(shí)查看操作，能夠迅速應(yīng)對異常操作。

3 結(jié)語

綜上所述，變壓器可以傳輸電能和改變電壓等級，是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一。變壓器油主要為變壓器提供絕緣和散熱的作用，而高壓變壓器要進(jìn)行注油，必然要使用注油設(shè)備。本次研究可以發(fā)現(xiàn)，常規(guī)的真空注油設(shè)備都存在著很多工藝上的缺點(diǎn)，并不適用于不斷發(fā)展創(chuàng)新的高壓變壓器，在進(jìn)行改進(jìn)后，能夠提高運(yùn)作能力，但是改進(jìn)范圍還很大，可以繼續(xù)改進(jìn)升級。