1、真空干燥基本概念

    變壓器的器身除了鐵心和導(dǎo)線外幾乎都是由絕緣材料構(gòu)成，一般其中含有6％～8％的水分。在器身裝配過程中，絕緣材料還會進一步受潮，變壓器內(nèi)的絕緣材料中所含的水分在高電場作用下會產(chǎn)生游離放電而逐漸喪失其應(yīng)有的絕緣特性。另一方面，在變壓器運行中絕緣材料處于一定的溫度下，如果其含水量超過某一限值，會明顯加速絕緣材料的纖維質(zhì)的降解速度，加速材料的老化。因此裝配好的變壓器器身在浸入變壓器油前，應(yīng)除去變壓器絕緣材料中的水分。變壓器絕緣材料中水分的蒸發(fā)、擴散主要取決于絕緣材料內(nèi)部與外部空間的水蒸氣壓差。壓差越大，絕緣材料中水分蒸發(fā)、擴散越快。增大水蒸氣壓差方法有兩種：

    (1)對變壓器器身加熱。絕緣材料溫度每升高20℃，其內(nèi)部的水蒸氣分壓將提高兩倍。

    (2)對變壓器器身所處真空罐抽真空，即降低絕緣材料外部空間的水蒸氣分壓。對變壓器器身進行加熱又抽真空的干燥方法即稱之為真空干燥。真空干燥在電力變壓器制造過程中是一個非常重要的環(huán)節(jié)。

2、廣一真空泵選型

    真空泵作為真空干燥這一工藝過程中的關(guān)鍵設(shè)備，在選擇真空泵類型時應(yīng)考慮到是否適合現(xiàn)場生產(chǎn)工藝要求。電力變壓器的干燥過程實際上是一個除濕過程，抽氣有大量的水蒸氣要排出，因此選用的前級泵要能承受比較高的水蒸氣分壓，如選用旋片真空泵或水環(huán)真空泵。但一般大型電力變壓器(電壓等級110kV以上)在干燥時真空罐系統(tǒng)的極限真空度要求在10Pa，水環(huán)泵再加上一級羅茨增壓泵都遠遠達不到這個要求(何況還要考慮系統(tǒng)泄漏)。目前國內(nèi)引進設(shè)備中所配進口的單級的旋片真空泵(帶氣鎮(zhèn)閥)極限真空可達到50Pa(國產(chǎn)的單級旋片泵甚至可達到10Pa，但性能上與進口稍微有點差距)，再加上一級羅茨增壓泵，真空度至少可提高到10Pa以下(考慮系統(tǒng)泄漏率10h內(nèi)壓力上升不大于93Pa)。因此，現(xiàn)在變壓器真空干燥設(shè)備都趨向于選用旋片式真空泵作為前級真空泵。

    同時，抽氣介質(zhì)中混有大量水分，根據(jù)水的飽和蒸氣壓曲線，當(dāng)泵溫達到60℃時，水的飽和蒸氣壓可達19.8kPa，這一分壓影響泵的極限真空。如果采用氣鎮(zhèn)泵，它可以抽吸水蒸氣，但它的最高入口壓強(水蒸氣分壓)與泵的摻氣量及泵溫有關(guān)。在真空度一定的情況下，溫度越高，水分越容易揮發(fā)，液化到泵油中的水分就很少。因此，讓廣一真空泵在盡量高的溫度下運行是保證廣一真空泵降低泵油乳化，獲得高真空的有效方法。在最新的MICAFIL煤油氣相干燥中配置的前級真空泵型配氣鎮(zhèn)旋片泵(見圖1)正常的運行溫度可達到100℃(目前國產(chǎn)真空泵一般只能達到75℃)，我們可以稱之為“熱泵”。X-100B旋片式廣一真空泵型廣一真空泵在冷卻水入口處，配備一個溫控水量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥的傳感器安裝在油箱中。在運行時，根據(jù)廣一真空泵油的溫度來調(diào)節(jié)冷卻水閥門，以達到控制廣一真空泵運行3 BA501旋片泵的使用(以煤油氣相干燥設(shè)備為例)2X雙級旋片廣一真空泵在運行時，泵油溫度可能達到100℃，請不要接觸泵體。由于廣一真空泵油對泵的潤滑及密封作用，因此要求用于熱泵的廣一真空泵油必須在高溫環(huán)境下性能穩(wěn)定，溫度指標(biāo)應(yīng)至少達到120℃。選擇合適的廣一真空泵油能大大縮短廣一真空泵抽空時間，降低泵油的消耗，以及減少廣一真空泵旋片的磨損。廣一真空泵的使用壽命與使用保養(yǎng)的方式是緊密相關(guān)的。廣一真空泵起動前，操作者應(yīng)檢查相關(guān)的準(zhǔn)備工作是否完成。

具體操作如下：

    (1)打開油水分離器下部的放油閥，檢查是否已將水放干凈，當(dāng)有干凈泵油流出時則關(guān)上放油閥。

    (2)檢查泵兩側(cè)軸承處油杯油位(加入與廣一真空泵同樣型號廣一真空泵油)，保證泵運行油杯位不低于二分之一，在廣一真空泵運行時可補加。

    (3)開啟廣一真空泵，并注意觀察窗廣一真空泵是否正常運轉(zhuǎn)起來，轉(zhuǎn)向是否正確。

    (4)待開機運行穩(wěn)定時，油箱觀察窗的油位應(yīng)在油標(biāo)中心位置為佳。如果油位顯著升高應(yīng)打開氣鎮(zhèn)閥運行一段時間，若油位還是顯著升高則打開油水分離器放油閥，使油位降到油位中心附近。

    (5)在剛開機時，如氣鎮(zhèn)閥有油噴出，可以調(diào)小或關(guān)上氣鎮(zhèn)閥，待運行平穩(wěn)后，再打開氣鎮(zhèn)閥。

    (6)當(dāng)發(fā)生以下情況時，應(yīng)馬上全部更換廣一真空泵油。

    ①緊急排空。

    ②連續(xù)運行5次干燥處理。

    ③泵油乳化嚴(yán)重(油顏色混濁)。此時泵油溫度.可能達到100~C，請按以下操作：

    (a)關(guān)閉進氣閥；

    (b)打開油水分離器放油閥；

    (c)開泵運行10s后停泵；

    (d)待油排放干凈后關(guān)上放油閥；

    (e)加入新泵油；

    (f)如發(fā)生緊急排空，請保持廣一真空泵開氣鎮(zhèn)運行時，再重復(fù)上述(d)到(e)一次操作；

    (7)停泵后，在泵油熱狀態(tài)下，由于水分和雜質(zhì)及乳化泵油在下層，因此這時放水，水能有效排放干凈。打開油水分離器放油閥放水，直至有干凈泵油放出后再關(guān)上。

    (8)打開油水分離器加油孔，補加適量泵油。

    ④定期檢查冷卻水

     由于真空系統(tǒng)需要大量的水進行冷卻。為節(jié)約用水，我們一般采用閉環(huán)冷卻水系統(tǒng)提供廣一真空泵冷卻水。在系統(tǒng)運行時，冷凝器和廣一真空泵水箱熱交換處溫度將達到100~C甚至更高，水中的礦物質(zhì)將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，特別是在南方，水質(zhì)偏酸且富含礦物質(zhì)，極易在廣一真空泵冷卻水腔或冷凝器冷卻管結(jié)垢，導(dǎo)致冷卻效果變差，致使廣一真空泵運行溫度偏高。從而造成廣一真空泵油封、軸承損壞，甚至引發(fā)廣一真空泵嚴(yán)重?fù)p壞。因此必須定期檢查冷卻水水質(zhì)及廣一真空泵冷卻水腔。在對冷卻水系統(tǒng)投放藥劑前應(yīng)進行掛片試驗。取與冷凝器和廣一真空泵水腔相同材質(zhì)的薄片浸泡在藥劑中。在規(guī)定時間后，對藥劑中腐蝕薄片含量按國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行對照，以此來決定藥劑投放類型及數(shù)量。

     對于閉環(huán)冷卻水系統(tǒng)，我們應(yīng)定期提取制冷站冷卻水水樣和冷凍水樣，主要是檢查PH值、總堿度、Ca2+ 、C1-、TDS、濁度等指標(biāo)。一旦發(fā)現(xiàn)檢測結(jié)果不合格，應(yīng)調(diào)整藥劑成分及數(shù)量，并對水箱進行排空清洗，補充清水。

    對于已嚴(yán)重結(jié)垢的廣一真空泵水腔及冷凝器，應(yīng)打開清理。首先用藥劑進行浸泡，再用污水泵循環(huán)處理。在循環(huán)過程視循環(huán)水的清濁情況更換臟水并補充清水(必要時可使用非金屬類的毛刷)。對采用的藥劑同樣要在事前進行掛片處理，同時處理結(jié)束前一定要用清水沖洗廣一真空泵水泵，并用試紙檢查藥劑是否沖干凈。