|
变压器吸湿器也叫变压器呼吸器，或变压器硅胶罐；其作用为吸附进入变压器油枕胶囊、隔膜空气中的潮气，清除和干燥由于变压器油温的变化而进入变压器储油柜胶囊的空气中的杂物和潮气，以免变压器受潮，保证变压器油的绝缘强度。 安全微课堂 目前国内使用的储油柜主要分敞开式和密封式两大类，密封式储油柜主要有胶囊式、隔膜式和金属波纹管式三种。金属波纹管式储油柜又分为外油式和内油式两大类。 内油式金属波纹管储油柜， 变压器油存储在波纹芯体之中，由排气管和注油管路、油位指示板、软连接管及柜脚等组成。真正实现全密封，不需加装吸湿器。 变压器吸湿器的工作原理 变压器吸湿器安装在油枕与空气连接管道的末端，当变压器油温上升时，由于变压器油的膨胀致使体积增大，这样油枕上的空间就会变小压力上升，空气就会通过吸湿器被排出；当油温降低时，由于油的收缩使体积减小，这时油枕内形成负压，外界空气就会被吸入。 当空气被吸入时，首先由油杯中的变压器油对空气中的水份及杂质进行过滤，其次水份经吸湿器中的干燥剂进一步吸收，以保证进入空气是干燥的。油杯中变压器油的主要作用是防止吸湿剂与空气持续接触，延缓吸湿剂变色及潮解的速度， 延长吸湿剂的使用寿命。 吸湿器与油枕连接示意图 变压器吸湿器的类型 01 普通型吸湿器 普通型吸湿器在运行中存在以下几个方面的不足。 （1）吸附材料无颜色指示功能。 （2）玻璃壳体强度低，易破碎。 （3）密封性能差。 （4）更换硅胶和密封油时，操作困难，费时费力。 （5）通气量过大时，密封油容易外喷或者是吸入到玻璃筒内。 （6）硅胶使用时间短、更换频繁。 （7）油杯不透明，无法判断变压器是否呼吸正常。 02 双呼吸式吸湿器 03 防爆型吸湿器 04 免维护型吸湿器
硅胶颗粒的吸湿饱和程度由安装在吸湿器内部的称重传感器进行自动测量，该测量指标就是干燥剂饱和指示剂。 当超过设定值时，干燥剂通过安装在干燥室内的加热元件进行烘干，烘干过程中所产生的水蒸汽通过对流向四周扩散，通过金属网到达玻璃管，并在玻璃管上冷凝，冷凝的水珠沿玻璃管流向安装在底部的金属法兰，并流出吸湿器。 当湿度传感器出现故障时，控制盒内设有定时控制器，可按照预定的时间间隔对干燥剂进行加热控制，使吸湿器达到免维护的目的。 变压器吸湿器的结构及参数 1.安装法兰； 2.玻璃罩； 3.保护罩； 4.观察窗； 5.呼吸室； 6.油杯； 7.防护网。 变压器吸湿器使用的干燥剂（硅胶） 吸湿器的吸附材料普遍采用变色硅胶。 变色硅胶以硅胶为原料，经浸染氯化钴而制得。 在干燥时呈蓝色至浅蓝色，吸潮后逐渐变成紫红或浅紫红色。当吸湿器内硅胶变色达到2/3 时进行更换。 这使得现场运行人员很方便判断吸湿器的吸湿情况，能够合理掌握吸附材料的更换时间。 但是对于变色硅胶中含有的氯化钴，欧盟已于1998 年将其确定为二类致癌物，含有氯化钴的变色硅胶在欧美已被禁止生产而逐步淘汰。 鉴于此，市场上出现了无钴变色硅胶作为变色硅胶的替代品。 对于变色硅胶和无钴变色硅胶的技术指标见下表。
自吸湿至饱和基本不变色。 完全干燥时呈蓝色，吸湿率50%时呈现紫色，饱和时呈现浅粉色。 完全干燥时呈黄色，吸湿率50%时呈现淡黄色，饱和湿度呈青色。
变压器吸湿器底部油封系统 油封系统由吸湿器底部的通气管道、变压器油和油封杯组成，其主要作用是防止吸湿剂与空气持续接触，延缓吸湿剂变色及潮解的速度， 延长吸湿剂的使用寿命。 油封系统采用的是压差式结构，当变压器油体积发生膨胀或收缩时，导致底封系统内外出现气压差，油封杯的油位则会发生相应变化。巡视时，可通过观察油封杯内油位的变化来判断变压器呼吸系统是否正常。
根据亨利定律可知，在一定温度和平衡状态下，气体在变压器油中溶解度与油面上气体的分压力成正比。
Ci——组分i 在变压器油中的浓度； Pi——平衡状态下组分i 在变压器油面上的分压； ki——亨利常数。
当P1≠P2时，吸湿器通气管道内外变压器油中溶解的空气浓度不同， 空气将从高压侧向低压侧扩散，最终在低压侧析出，从而实现底封系统内外空气的交换， 同时也能起到过滤外部空气中水分和杂质的作用。 当变压器负载或环境温度较稳定时，变压器油的体积变化不大，底封系统内外压差较小，油封杯内的油位变化较平缓。
当变压器负载或环境温度变化较大时，变压器油胀缩剧烈，底封系统内外压差较大，油封杯内的油位变化范围较大。 若变压器油持续膨胀，挤压储油柜胶囊，使P1持续增大，当通气管道内部所有的变压器油都进入外部油杯之后， 通气管道内的空气则会以气泡的形式从油杯向外冒出。 若变压器油持续收缩，储油柜胶囊膨胀，使P1持续降低，当油封杯的液位下降到通气管道底部通气槽口位置时， 外部空气则会以气泡的形式进入通气管道内部。
油封杯填充油位的可行域计算 在吸湿器日常维护时，运维人员通常根据各自不同的油位经验值填充油封杯，非常容易出现油封杯油位填充不当的情况。 若油封杯填充的油位不当，则在变压器呼气时，变压器油可能从油封杯内溢出；在变压器吸气时，也有可能将变压器油吸入吸湿器壳体内，不仅容易污染吸湿剂，还可能造成吸湿器呼吸不畅。
D ——油封杯内径； d —— 通气管道内径； H ——油封杯高度； h ——油封杯内填充的变压器油初始高度； h0 ——油封杯底部到通气管道通气槽的高度； δ ——通气管道壁厚。 暂不考虑δ 的影响，假设油封杯填充的变压器油初始高度为h，通过对两种极端情况进行分析，可推导出通用的油封杯填充油位解析方程组，从而进一步确定出油封杯填充油位的可行域。 只要油封杯初始填充油位满足下式要求，变压器油就不会从油杯内溢出。
只要油封杯初始填充油位满足下式要求，变压器油就不会吸入吸湿器壳体。
变压器吸湿器维护项目 01 吸湿器干燥剂变色部分超过2/3时应更换； 02 吸湿器运行一年后油杯的油吸收水分已达饱和状态失去应有的功能，更换油杯中的变压器油； 03 吸湿器油杯中的油出现油质浑浊油位看不清时更换油杯中的变压器油并清洁油杯； 04 吸湿器发生破损，应更换吸湿器。 吸湿器干燥剂更换步骤 1 更换干燥剂应在晴好的天气进行。 2 将主变重瓦斯保护改接信号。 3 注意保持与带电部分的安全距离。 4 拆除吸湿器时应先观察呼吸器呼吸是否正常，对于连接管道上安装有阀门的不能关闭阀门，吸湿器拆除后应用干净的白布包裹呼吸导管，以免空气中的杂质进入油枕。
5 清擦呼吸器本体和油杯。 6 应采用变色干燥剂，颗粒大于3mm。干燥剂的装入量以占呼吸器容积的4/5为宜。
7 更换油杯内的油，油杯内的油应浸过呼吸室且不高于油杯油位线。
8 吸湿器复装后连接法兰处应密封良好，密封垫压缩量应不小于1/3。
9 更换完成后，观察吸湿器呼吸是否正常，确认呼吸正常后投入主变重瓦斯。 10 整体更换吸湿器应及时拆除呼吸室的密封罩。
11 更换干燥剂时应做好自我防护，若干燥剂进入眼中需用大量清水冲洗，应避免误入口中，如发生中毒情况应立即就医治疗。 12 更换下来的干燥剂应妥善存放和处置，防止造成土壤和环境污染，存储量较大时可加热脱附再生使用，脱附温度应不超过120度，否则显色剂会失效。 吸湿器干燥剂更换注意事项 判断吸湿器是否正常呼吸，主要以内外油杯是否存在油位差为主。吸湿器油封杯是否出现“冒泡”现象，并不能作为“呼吸”是否正常的唯一判据，应结合变压器负载、环境情况以及其他辅助手段进行综合判断。如内外油杯油位长期处于同一位置，考虑呼吸管道是否堵塞或气体从吸湿器其他部位逸出，没有通过油杯呼吸气道。 典型案例分析一 2014 年9 月，某供电公司一220kV 变电站3 号主变凌晨突发“轻瓦斯故障”报警信号，现场经调度许可退出“重瓦斯保护跳闸”出口压板后，检修人员及油色谱化验人员在现场开展主变本体呼吸回路检查及气体取样工作，结果和分析如下。
储油柜油位检查正常，吸湿器油封杯无气泡，无呼吸。吸湿器检查无呼吸， 顶部法兰连接螺栓打开后有进气声音表明吸湿器有堵塞，现场对吸湿器解体检查发现，吸湿器下部的进气口较小， 且被变色硅胶颗粒堵塞。 由于此结构的吸湿器存在易造成呼吸器堵塞的情况，因此，对该主变更换了新型吸湿器。新吸湿器的底部有一层金属滤网及金属长条形隔层气栅，硅胶不易堵塞。
典型案例分析二 2003 年7 月，某供电公司一110kV 变电站2 号主变下部储油柜油池有大片油迹，主变压力释放阀顶部的信号装置显示已经动作。主变声音、温度和电流均无异常，主变气体继电器和差动保护也均未动作。为查明原因，检修人员在拆除吸湿器时内部有大量气体喷出，主变重瓦斯动作跳开三侧开关，主变被迫停运检查。
新式油杯有防止被旋紧的限位装置 检查发现，吸湿器油杯上侧的密封垫圈在安装时未拆除，而且油杯被旋的过紧，导致变压器呼吸回路堵塞，造成胶囊与外界大气无法相通。变压器油体积膨胀，储油柜油位上升，挤压胶囊。由于吸湿器堵塞，空气无法进出。此时拆除吸湿器或进行硅胶更换，那么有可能在将吸湿器拆下来的瞬间， 变压器油迅速涌向储油柜，油流流动过程中将冲开重瓦斯继电器挡板，造成保护误动作，致使变压器跳闸停运。 典型案例分析三 2018年3月，某750kV变电站监控后台打出“1号主变保护A柜FST-BT500非电量保护装置压力释放动作”，当值值班人员迅速赶到主变保护室发现1号主变保护A柜FST-BT500非电量保护装置打出“C相压力释放”灯亮，检查1号主变C相东侧压力释放阀喷油。
事件原因为在主变停电检修期间，运维人员对1号主变A、B、C相吸湿器硅胶进行了更换，由于变电运维人员业务技能不高、现场分工不明确，吸湿器更换前关闭阀门，更换后未能将吸湿器油阀完全开启，且更换前后均未对吸湿器呼吸情况进行观察。变压器投运后，由于当天中午室外温度达到23度，吸湿器呼吸回路不畅内部压力过大，造成其中一套压力释放器动作、喷油。 变电运维管理坚持“安全第一、分级负责、精益管理、标准作业、运维到位”原则。 本文完 欢迎笔粉们在底部的留言板中交流补充  编辑整理丨“电力笔记”编辑部 作 者：李海波 运维检修部 编 辑：刘海利 党建工作部 值班编辑丨笔记君 声明：文章仅为交流学习之用，向原作者致敬 因某些文章转载多次无法找到原作者 若有侵权请告知，我们将及时删除，转载请注明出处 |
|
|
来自： 水也vwaw9ak06p > 《电力精品》
