隋 洋
(國網(wǎng)鞍山供電公司,遼寧 鞍山 114001)
變電站是聯(lián)結(jié)電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié),用以匯集電源、升降電壓和分配電力,通常由高低壓配電裝置、主變壓器、主控室和相應(yīng)的設(shè)施以及輔助生產(chǎn)建筑物等組成[1-2]。在變電站中,電力變壓器主要作用是變換電壓,不僅能升高電壓把電能送到用電地區(qū),還能把電壓降低為各級使用電壓,用以滿足用電的需要,是變電站重要的核心設(shè)備[3]。因而對于變壓器的維護(hù)也是保證變電站,甚至是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。
吸濕器作為變壓器重要組成部分之一,其健康水平直接影響到變壓器的健康水平,如未及時對其進(jìn)行檢修維護(hù),會對變壓器的安全運(yùn)行產(chǎn)生一定威脅,從而影響到電力系統(tǒng)的可靠供電。因而有必要對吸濕器進(jìn)行相應(yīng)的分析研究,以減少由于吸濕器的異常狀況導(dǎo)致對電力系統(tǒng)造成的危害。吸濕器的異常主要有以下幾種情況[4-5]。
吸濕器硅膠顏色變化過快有以下幾種原因:①天氣長時間處于陰雨?duì)顟B(tài),空氣濕度相對較大,硅膠吸濕量過大而導(dǎo)致變色加快;②吸濕器的容量太小,導(dǎo)致硅膠變色速度相應(yīng)加快;③吸濕器下部的油封杯內(nèi)無油或油位太低,導(dǎo)致無法進(jìn)行良好的油封作用;④吸濕器硅膠罐損壞,導(dǎo)致硅膠加速變色;⑤吸濕器安裝不符合要求,導(dǎo)致可能出現(xiàn)膠墊螺絲松動、密封不嚴(yán)而受潮等現(xiàn)象。
一般情況下,吸濕器底部的油封杯會盛有適當(dāng)?shù)淖儔浩饔?,如果油封杯密封不?yán)或者破損會導(dǎo)致滲漏油的情況發(fā)生。若是吸濕器油封杯內(nèi)無油或油未達(dá)到要求的量,就會使吸濕器內(nèi)的硅膠直接與空氣長期接觸,導(dǎo)致硅膠嚴(yán)重變色,從而使硅膠很快失去吸潮作用??諝庵械乃只虺睔饪赡茉谖唇?jīng)干燥的情況下直接進(jìn)入油枕內(nèi),水分就會進(jìn)入變壓器絕緣油內(nèi)部,使得變壓器油含水量增大,導(dǎo)致油質(zhì)加速劣化,從而降低絕緣強(qiáng)度,會嚴(yán)重威脅到變壓器的安全運(yùn)行,給電力系統(tǒng)留下嚴(yán)重安全隱患。如果油封杯中油位過高,在呼吸時,油可能會被吸入到硅膠罐中,使硅膠受污染,從而降低硅膠使用壽命。
變壓器吸濕器如呼吸不暢則可能產(chǎn)生以下危害:①如果吸濕器嚴(yán)重堵塞將導(dǎo)致變壓器內(nèi)壓力增大,造成壓力釋放閥動作;②如果吸濕器呼吸不暢通,會使變壓器內(nèi)油溫升高,油溫的升高會導(dǎo)致變壓器油位上升,從而使油箱內(nèi)部壓力增大,當(dāng)壓力增大到一定程度后,形成的油流、氣流可能導(dǎo)致重瓦斯保護(hù)誤動;③如果吸濕器呼吸不暢還可能使變壓器出現(xiàn)油箱、瓦斯繼電器、閥門、油枕等膠墊的薄弱部分產(chǎn)生滲油、溢油等情況;④如果吸濕器呼吸不暢通也可能使變壓器出現(xiàn)假油位現(xiàn)象。
由于變壓器吸濕器異常發(fā)生,可能對變壓器甚至電力系統(tǒng)產(chǎn)生一定危害,因此有必要對其工作原理進(jìn)行了解,并清楚其檢修方法,從源頭著手,避免由于吸濕器故障而引發(fā)的安全事故,從而使電力系統(tǒng)能夠更加安全可靠地運(yùn)行,減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
變壓器吸濕器常見的有座式吸濕器和吊式吸濕器2種結(jié)構(gòu)樣式。在變電站內(nèi)常用的吸濕器多為吊式吸濕器結(jié)構(gòu)。變壓器吸濕器的結(jié)構(gòu)包括法蘭盤、密封墊、玻璃筒、硅膠、油封杯及變壓器油等主要部分。吸濕器的主要作用是提供給變壓器在溫度變化時內(nèi)部氣體出入的通道,解除變壓器正常運(yùn)行中因溫度變化而產(chǎn)生的對油箱的壓力。
在吸濕器內(nèi)部裝有硅膠,油枕內(nèi)的絕緣油通過吸濕器與大氣連通,內(nèi)部硅膠吸收空氣中的水分和雜質(zhì),以保持絕緣油的良好性能。吸濕器內(nèi)硅膠的作用是在變壓器溫度下降時,對吸入的氣體去除潮氣。為了顯示硅膠受潮的情況,一般采用變色硅膠為主要材料。變色硅膠的原理是利用二氯化鈷所含結(jié)晶水?dāng)?shù)量的不同而呈現(xiàn)出幾種不同顏色的原理做成的,當(dāng)二氯化鈷含有6個分子結(jié)晶水時,顏色會呈現(xiàn)為粉紅色;當(dāng)含有2個分子結(jié)晶水時,顏色會呈現(xiàn)為紫紅色;當(dāng)不含結(jié)晶水時,顏色則呈現(xiàn)為藍(lán)色。
吸濕器還有一個油封杯,并在油封杯裝有一定量的變壓器油。油封杯中變壓器油的主要作用是為了防止吸濕劑內(nèi)硅膠與空氣持續(xù)接觸,把硅膠與大氣隔離開來,用來延緩吸濕劑硅膠變色及潮解的速度,從而延長吸濕劑的使用壽命。
變壓器吸濕器通常安裝在油枕與空氣連接管道的末端。當(dāng)變壓器油溫上升時,變壓器油會隨著油溫的升高而膨脹,致使變壓器油體積增大,這樣使油枕上的空間就會變小,從而使變壓器內(nèi)的壓力上升。由于壓力增大,變壓器內(nèi)的空氣會通過吸濕器被排出到外部。當(dāng)變壓器油溫降低時,變壓器油會隨著油溫的降低而收縮,使變壓器油的體積減小,這時油枕內(nèi)將形成負(fù)壓,外界的空氣就會被吸入到變壓器內(nèi)部。
當(dāng)空氣被吸入時,首先由吸濕器油杯中的變壓器油對空氣中的水分及雜質(zhì)進(jìn)行過濾,然后剩余的水分經(jīng)過吸濕器中的硅膠被進(jìn)一步吸收,以保證進(jìn)入變壓器內(nèi)部的空氣是干燥的。
在對變壓器吸濕器進(jìn)行維護(hù)時,首先應(yīng)對其進(jìn)行外觀檢查,主要注意以下幾點(diǎn):①檢查吸濕器外觀完好并無破損,且玻璃筒應(yīng)清潔干凈,透明無垢,如有損壞應(yīng)及時進(jìn)行更換;②檢查吸濕器內(nèi)部的變色硅膠應(yīng)呈藍(lán)色,當(dāng)硅膠變色達(dá)到2/3時,應(yīng)對硅膠進(jìn)行更換;③檢查吸濕器油封杯內(nèi)變壓器油的油位是否得當(dāng),不宜過高或過低;④檢查密封墊是否完好,有無漏油現(xiàn)象,如滲漏應(yīng)及時更換。
拆卸吸濕器時,應(yīng)擰開吸濕器油封杯,卸下上部與油枕連管的連接,并放掉油封杯中所盛的變壓器油,然后取下吸濕器。如果硅膠受潮變成粉紅色,應(yīng)將硅膠進(jìn)行更換。檢修時應(yīng)檢驗(yàn)上法蘭與連接管是否通氣,如不通氣應(yīng)進(jìn)行處理。吸濕器解體后應(yīng)將各部件清理干凈,更換各密封墊,然后進(jìn)行回裝,換上干燥后或新的變色硅膠。螺絲緊固時不要用力過猛,以防吸濕器因此損壞。油封杯內(nèi)應(yīng)盛以適量的變壓器油作為油封,如果放的油量過多,油會從底座中間的孔隙吸到上面的硅膠中去;如果放的油量過少,會失去油封的作用。
對于變壓器吸濕器的檢修應(yīng)注意按照以下幾方面要求進(jìn)行:①檢修吸濕器或更換硅膠應(yīng)在晴天進(jìn)行;②更換或檢修吸濕器前應(yīng)將主變重瓦斯保護(hù)改接信號位置;③作業(yè)人員應(yīng)注意保持與帶電部分的安全距離;④拆除吸濕器時,應(yīng)先觀察吸濕器呼吸是否正常,對于連接管道上安裝有閥門的不能關(guān)閉閥門,吸濕器拆除后應(yīng)用干凈的布包裹呼吸導(dǎo)管,以免空氣中的雜質(zhì)進(jìn)入油枕內(nèi)部;⑤吸濕器內(nèi)硅膠應(yīng)采用變色硅膠,硅膠的裝入量應(yīng)以占吸濕器容積的4/5為宜;⑥更換油封杯內(nèi)變壓器油時,油杯內(nèi)的油應(yīng)適當(dāng),不宜過高或過低;⑦吸濕器復(fù)裝后連接法蘭處應(yīng)密封良好,密封墊壓縮量應(yīng)不小于1/3;⑧吸濕器更換完成后,觀察吸濕器呼吸是否正常,確認(rèn)正常后才可投入主變重瓦斯[6]。
變壓器吸濕器作為組成變壓器的一部分,對變壓器正常運(yùn)行起著十分關(guān)鍵的作用。應(yīng)該重視變壓器中每個組成部件,了解各部件的功能及檢修方法,應(yīng)制定合理有效的檢修維護(hù)方案,為變壓器穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的技術(shù)支援,減少由于各類部件異常而引起的變壓器類事故的發(fā)生,從一點(diǎn)一滴做起,抓好安全生產(chǎn)每一步,從而為電力企業(yè)持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。