换流变压器及其现场干燥处理方法和现场干燥处理设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了换流变压器及其现场干燥处理方法和现场干燥处理设备，其现场干燥处理方法包括抽真空120h、真空注油24h、热油循环24h、大电流加热同时热油循环24h、加热后热油循环36h、静置120h等过程。本发明在换流变压器本体中注油后进行一定时间热油循环处理、大电流加热热油循环处理，而后再进行一段时间的热油循环，可以保证变压器油和绝缘件组件中的水分及时排出，确保换流变压器投入运行之前，油中含水量符合要求，绝缘电阻值满足规程要求，保证在换流变压器运行时不会出现水分过量析出而影响变压器运行的情况。
【专利说明】换流变压器及其现场干燥处理方法和现场干燥处理设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变压器【技术领域】，特别涉及一种换流变压器及其现场干燥处理方法和 现场干燥处理设备。
【背景技术】
[0002] 目前，针对国内大型变压器特别是换流变压器的安装，充油过程及充油后的现场 干燥处理都没有一套完整的工艺方法。但换流变压器在套管安装过程中可能会带入空气中 的水分，并且在充油后没有可靠的干燥措施让变压器油中及绝缘组件中水分排出。而且重 要的大型变压器安装后只会进行一定时间的热油循环工艺措施，并且变压器在油试验合格 后不采取干燥措施就将变压器投入运行，这无法避免待运行变压器存在受潮的风险，进而 导致变压器在调试或运行过程中出现内部放电，甚至是绝缘击穿。
[0003] 特别是大型直流输电工程用的换流变压器具有功率大、电压高、运行工况复杂的 特点，对变压器油（即变压器绝缘油）及绝缘组件的水分含量都有非常严格的要求。因此， 研究一套用于换流变压器的可靠实用、并且易于现场操作的干燥处理工艺方法非常有必 要。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种换流变压器及其现场 干燥处理方法和现场干燥处理设备，避免换流变压器安装后因受潮而导致绝缘损坏。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
[0006] -种换流变压器，其包括换流变压器本体，所述换流变压器本体中设置有网侧绕 组和阀侧绕组，在换流变压器本体与网侧绕组和阀侧绕组之间填充有变压器油，在所述换 流变压器本体上设置有用于抽出变压器油的油枕，所述油枕位于换流变压器本体的顶部。
[0007] 所述的换流变压器中，在所述换流变压器本体上设置有注油口和出油口，所述注 油口和出油口处于换流变压器本体的对角位置，所述注油口位于换流变压器本体的底部， 出油口位于邮箱的顶部。
[0008] 所述的换流变压器中，在所述网侧绕组的引线上设置有第一套管，在所述阀侧绕 组的引线上设置有第二套管。
[0009] -种上述的换流变压器的现场干燥处理方法，其包括：
[0010] A、在换流变压器完成辅件安装后，对换流变压器本体抽真空120小时；
[0011] B、在换流变压器本体内进行真空注油24小时，使换流变压器本体内充满变压器 油；
[0012] C、采用热油循环装置对所述换流变压器本体进行热油循环处理至少24小时；
[0013] D、在网侧绕组侧接入超低频大电流加热装置，并将阀侧绕组短路，通过短路法加 热油温使变压器油温达到60?70°C持续循环24小时；
[0014] E、拆除所述超低频大电流加热装置，继续进行热油循环处理36小时，使变压器油 温在50°C以上；
[0015] F、拆除热油循环装置，使换流变压器本体静放120小时。
[0016] 所述的现场干燥处理方法中，所述步骤A还包括：在抽真空计时前，进行泄漏率测 试，确保真空度在lOOPa以内，泄漏率在30Pa以内。
[0017] 所述的现场干燥处理方法中，在步骤B中，真空注油的注油速度为4t/h_6t/h。
[0018] 所述的现场干燥处理方法中，所述步骤C具体包括：
[0019] C1、采用热油循环装置对所述换流变压器本体进行热油循环处理；
[0020] C2、在变压器油温达到50°C时开始计时，并持续热油循环24小时。
[0021] 所述的现场干燥处理方法中，所述超低频大电流加热装置输出的电流为 700-800A，电流频率为 0· 08-0. 1Hz。
[0022] 所述的现场干燥处理方法中，在步骤C或D或E中，在油温达到50°C后，每隔12小 时进行换流变压器本体的绝缘电阻测试及击穿电压测试，并取变压器油样测试水分含量。
[0023] -种用于对上述的换流变压器的现场干燥处理设备，其特征在于，包括：
[0024] 抽真空装置，用于对换流变压器本体抽真空处理，所述抽真空装置连接换流变压 器的油枕；
[0025] 热油循环装置，用于在抽真空装置抽真空时，向换流变压器本体流入变压器油，及 对所述换流变压器本体进行热油循环加热处理，所述热油循环装置的一油管路连接所述注 油口，另一油管路连接所述出油口；
[0026] 超低频大电流加热装置，用于输出超低频大电流加热所述变压器油，所述超低频 大电流加热装置连接网侧绕组的引线，且超低频大电流加热装置工作时，采用短接线将阀 侧绕组短接；
[0027] 计时器，用于对抽真空装置、热油循环装置和超低频大电流加热装置的工作时间 计时。
[0028] 相较于现有技术，本发明提供的换流变压器及其现场干燥处理方法和现场干燥处 理设备，在换流变压器本体中注油后进行一定时间热油循环处理、大电流加热热油循环处 理，而后再进行一段时间的热油循环，可以保证变压器油和绝缘件组件中的水分及时排出， 确保换流变压器投入运行之前，油中含水量符合要求，绝缘电阻值满足规程要求，保证在换 流变压器运行时不会出现水分过量析出而影响变压器运行的情况。而且油温的控制避免了 变压器油变质，变压器油进而仍可以使用，由于处理措施只在安装环节后进行，不影响换流 变压器的安装工作，在成本和时间的控制上有很大的优势，并且没有引进其他的任何影响 换流变运行的风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 图1为本发明换流变压器的结构框图。
[0030] 图2为本发明换流变压器的现场干燥处理方法的流程图。
[0031] 图3为本发明换流变压器的现场干燥处理方法中进行真空注油时的示意图。
[0032] 图4为本发明换流变压器的现场干燥处理方法中进行热油循环处理时的示意图。
[0033] 图5为本发明换流变压器的现场干燥处理方法中进行超低频大电流加热处理时 的示意图。
【具体实施方式】
[0034] 本发明提供一种换流变压器及其现场干燥处理方法和现场干燥处理设备，涉及换 流变压器充油过程中及充油后的绝缘油及内部组件的干燥处理工艺，这种工艺能排出换流 变压器在安装过程中侵入的水分，保证充油过程中不会将外部水分带入到绝缘油中，且具 有降低绝缘油中含水量、析出绝缘件中水分的功能。
[0035] 为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对 本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0036] 请参阅图1，其为本发明换流变压器的结构框图。如图1所示，本发明的换流变压 器包括换流变压器本体10,所述换流变压器本体10中设置有网侧绕组（图1的视角未示 出）和阀侧绕组（图1的视角未示出），在换流变压器本体10与网侧绕组和阀侧绕组之间 填充有变压器油（图1的视角未示出），在所述换流变压器本体10上设置有用于抽出变压 器油的油枕20,所述油枕20位于换流变压器本体10的顶部。
[0037] 其中，在所述换流变压器本体10上设置有注油口 101和出油口 102,所述注油口 101和出油口 102处于换流变压器本体10的对角位置，所述注油口 101位于换流变压器本 体10的底部，出油口 102位于邮箱的顶部。以换流变压器本体10的正面呈矩形为例，所述 注油口 101可位于换流变压器本体10的右下角（或左下角）位置，所述出油口 102可位于 换流变压器本体10的左下角（或右下角）位置，以对角线为对称线分布，使下述进行热油 循环处理时，变压器油从换流变压器本体10的底端流入，从顶部抽出进行热油循环装置中 进行加热，使变压器油加热均匀。
[0038] 请再次参阅图1，在所述网侧绕组的引线上设置有第一套管103,在所述阀侧绕组 的引线上设置有第二套管104,用于保护网侧绕组和阀侧绕组的引线。
[0039] 本发明还相应提供一种用于对上述换流变压器进行现场干燥的现场干燥处理方 法，请参阅图2,其包括以下步骤：
[0040] S100、在换流变压器完成辅件安装后，对换流变压器本体抽真空120小时；
[0041] S200、在换流变压器本体内进行真空注油24小时，使换流变压器本体内充满变压 器油；
[0042] S300、采用热油循环装置对所述换流变压器本体进行热油循环处理至少24小时；
[0043] S400、在网侧绕组侧接入超低频大电流加热装置，并将阀侧绕组短路，通过短路法 加热油温使变压器油温达到60?70°C持续循环24小时；
[0044] S500、拆除所述超低频大电流加热装置，继续进行热油循环处理36小时，使变压 器油温在50°C以上；
[0045] S600、拆除热油循环装置，使换流变压器本体静放120小时。
[0046] 本发明提供的换流变压器的现场干燥处理方法，在注油全程能保证不会有水分进 入到变压器内部，确保换流变压器投入运行之前油中含水量符合要求，绝缘电阻值满足规 程要求。而且本发明对油温的控制避免了绝缘油（即变压器油）的变质，绝缘油进而仍可 以使用。另外，本发明的现场干燥处理方法只在安装环节后进行，不影响换流变压器的安装 工作，在成本和时间的控制上有很大的优势，并且没有引进其他的任何影响换流变运行的 风险，保证了换流变压器的安全稳定运行。
[0047] 其中，在步骤S100中，在抽真空计时前，进行泄漏率测试，确保真空度在lOOPa以 内，泄漏率在30Pa以内。如图3所示，抽真空装置的管路连接到油枕上部，在完成变压器安 装后持续抽真空直至注油结束。在抽真空的过程中，要进行泄漏率的测试，先将换流变压器 抽真空至lOOPa左右，然后停止抽真空，lh小后读取麦氏真空计值P1，过30min后读取麦氏 真空计值P2,当残压增量P2-P1 < 30Pa，即认为泄漏率合格。之后开始计时，并维持抽真空 120小时。
[0048] 然后，在抽真空的同时，采用热油循环装置（如真空滤油机）以每小时4_6t的速 度向换流变压器本体中注入合格的变压器油，并持续24小时，以实际注满时间为准。
[0049] 在注满油后，采用热油循环装置对所述换流变压器本体进行热油循环处理，并在 上层油温达到50°C时开始计时，并持续热油循环24小时。请参阅图4,热油循环装置对换 流变压器本体进行热油循环处理时，将热油循环装置的两个管道连接注油口和出油口，保 证换流变压器本体的油流方向为下进上出的方式（油的流向如图4中的箭头所示），使换流 变压器本体的油加热均匀。
[0050] 本实施例中，由于注油口和出油口位置沿换流变压器本体的对角线呈对称分布， 因此在循环加热处理过程，还可开启滤油机脱气罐进行脱气处理。热油循环时，当所述出油 口的油温逐步升温至50°C时，开始计时加热24小时。
[0051] 之后，采用超低频大电流加热装置接入网侧绕组侧，并将阀侧绕组短路，如图5所 示，所述超低频大电流加热装置输出电流频率为〇. 08-0. 1Hz、电流大小为700-800A的电流 进行大电流加热，使油温达到60?70°C，并持续循环24小时。本实施中，超低频大电流 加热装置输出电流的大小具体应视油温加热效率而定，目的是使油温快速上升到60°C? 70°C之间，但不应超过70°C。本发明采用超低频大电流进行加热，可以减小换流变压器的感 抗，从而降低热油循环装置输出电压及功率损耗。
[0052] 在大电流加热之后，撤掉超低频大电流加热装置继续进行热油循环处理36小时， 保证换流变压器本体内的油温在50°C以上，此步骤又称加强工艺，确认变压器油中的水分 含量满足要求。
[0053] 进一步的，在进行热油循环处理、超低频大电流加热处理、及再次热油循环处理 时，在油温达到50°C后，需每隔12小时进行换流变压器本体主绝缘的绝缘电阻测试及击穿 电压测试，并取变压器油样测试水分含量，保证绝缘电阻值满足要求、含水量持续减小并保 持稳定；之后完成热油循环处理工序，进入静放阶段，在静放120h之后可进行相关交接试 验工作。
[0054] 本发明采用热油循环处理、超低频大电流加热处理、及再次热油循环处理的方式， 由于热油循环装置有冷凝水分的作用可以确保换流变压器在安装过程中侵入的水分得到 排出，长时间高温下的热油循环可以将换流变压器内部绝缘件的水分析出来，保证在换流 变压器在运行时不会出现水分过量析出而影响变压器运行的情况。
[0055] 基于上述的换流变压器和其现场干燥处理方法，本发明还提供一种现场干燥处理 设备，其包括：抽真空装置、热油循环装置、超低频大电流加热装置和计时器。
[0056] 所述抽真空装置连接换流变压器的油枕，用于对换流变压器本体抽真空处理。
[0057] 所述热油循环装置的一油管路连接所述注油口，另一油管路连接所述出油口，用 于在抽真空装置抽真空时，向换流变压器本体流入变压器油，及对所述换流变压器本体进 行热油循环加热处理。
[0058] 所述超低频大电流加热装置连接网侧绕组的引线，且超低频大电流加热装置工作 时，采用短接线将阀侧绕组短接，用于输出超低频大电流加热所述变压器油。
[0059] 所述计时器，用于对抽真空装置、热油循环装置和超低频大电流加热装置的工作 时间计时。
[0060] 进一步的，所述的现场干燥处理设备还包括滤油机脱气罐，用于在热油循环处理 进行脱气处理。
[0061] 综上所述，本发明在换流变压器本体中注油后进行一定时间热油循环处理、大电 流加热热油循环处理，而后再进行一段时间的热油循环，可以保证变压器油和绝缘件组件 中的水分及时排出，确保换流变压器投入运行之前，油中含水量符合要求，绝缘电阻值满足 规程要求，保证在换流变压器运行时不会出现水分过量析出而影响变压器运行的情况。而 且油温的控制避免了变压器油变质，变压器油进而仍可以使用，由于处理措施只在安装环 节后进行，不影响换流变压器的安装工作，在成本和时间的控制上有很大的优势，并且没有 引进其他的任何影响换流变运行的风险。
[〇〇62] 可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发 明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保 护范围。
【权利要求】
1. 一种换流变压器，其特征在于，包括换流变压器本体，所述换流变压器本体中设置有 网侧绕组和阀侧绕组，在换流变压器本体与网侧绕组和阀侧绕组之间填充有变压器油，在 所述换流变压器本体上设置有用于抽出变压器油的油枕，所述油枕位于换流变压器本体的 顶部。
2. 根据权利要求1所述的换流变压器，其特征在于，在所述换流变压器本体上设置有 注油口和出油口，所述注油口和出油口处于换流变压器本体的对角位置，所述注油口位于 换流变压器本体的底部，出油口位于邮箱的顶部。
3. 根据权利要求1所述的换流变压器，其特征在于，在所述网侧绕组的引线上设置有 第一套管，在所述阀侧绕组的引线上设置有第二套管。
4. 一种如权利要求1至3任意一项所述的换流变压器的现场干燥处理方法，其特征在 于，包括： A、 在换流变压器完成辅件安装后，对换流变压器本体抽真空120小时； B、 在换流变压器本体内进行真空注油24小时，使换流变压器本体内充满变压器油； C、 采用热油循环装置对所述换流变压器本体进行热油循环处理至少24小时； D、 在网侧绕组侧接入超低频大电流加热装置，并将阀侧绕组短路，通过短路法加热油 温使变压器油温达到60?70°C持续循环24小时； E、 拆除所述超低频大电流加热装置，继续进行热油循环处理36小时，使变压器油温在 50°C以上； F、 拆除热油循环装置，使换流变压器本体静放120小时。
5. 根据权利要求4所述的现场干燥处理方法，其特征在于，所述步骤A还包括：在抽真 空计时前，进行泄漏率测试，确保真空度在lOOPa以内，泄漏率在30Pa以内。
6. 根据权利要求4所述的现场干燥处理方法，其特征在于，在步骤B中，真空注油的注 油速度为4t/h-6t/h。
7. 根据权利要求4所述的现场干燥处理方法，其特征在于，所述步骤C具体包括： C1、采用热油循环装置对所述换流变压器本体进行热油循环处理； C2、在变压器油温达到50°C时开始计时，并持续热油循环24小时。
8. 根据权利要求4所述的现场干燥处理方法，其特征在于，所述超低频大电流加热装 置输出的电流为700-800A，电流频率为0. 08-0. 1Hz。
9. 根据权利要求4所述的现场干燥处理方法，其特征在于，在步骤C或D或E中，在油 温达到50°C后，每隔12小时进行换流变压器本体的绝缘电阻测试及击穿电压测试，并取变 压器油样测试水分含量。
10. -种用于对权利要求1至3任意一项所述的换流变压器的现场干燥处理设备，其特 征在于，包括： 抽真空装置，用于对换流变压器本体抽真空处理，所述抽真空装置连接换流变压器的 油枕； 热油循环装置，用于在抽真空装置抽真空时，向换流变压器本体流入变压器油，及对 所述换流变压器本体进行热油循环加热处理，所述热油循环装置的一油管路连接所述注油 口，另一油管路连接所述出油口； 超低频大电流加热装置，用于输出超低频大电流加热所述变压器油，所述超低频大电 流加热装置连接网侧绕组的引线，且超低频大电流加热装置工作时，采用短接线将阀侧绕 组短接； 计时器，用于对抽真空装置、热油循环装置和超低频大电流加热装置的工作时间计时。
【文档编号】H01F27/28GK104103409SQ201410280951
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】伍衡, 李士杰, 梁晨, 陈蔚, 夏谷林, 周海滨, 白彦翠, 张新波, 刘畅, 宋作森 申请人:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心