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真空枯燥在變壓器中的利用



在油浸式變壓器的器身上,除鐵芯和導線以外,幾近滿是各類固體絕緣材料。比方:線圈的匝間絕緣、撐條、墊塊、端絕緣、靜電板、鐵軛絕緣、層壓紙壓圈、紙板筒、角環、引線絕緣、引線支架等,滿是由各類外形的纖維質絕緣材料組成。這些絕緣材料均屬于典范的多孔材料,材質本身與水也有很強的親和力,因此在加工成型進程中,其外部會不可防止地殘留一些水份;而在隨后的運輸、貯存進程中,還會不時接收四周情況空間中的水份。絕緣材料中所含水份的幾多,普通用所含水份的品質與絕緣材料總品質的比值來表現,稱為絕緣材料中水的品質分數,以百分數情勢計較。到場變壓器器身組裝的絕緣材料,即便在恒溫恒濕堆棧中保管,凡是其外部也會有4 %-8%的水份。在到場器身拆卸的進程中,還會因天然受潮或有目標地浸潤,使含水量進一步增添。

絕緣材料中含水量的巨細,間接形響其利用機能。一方面,材料中的水份使絕緣材料體積收縮,影響多少尺寸,從而影響器身拆卸;更要的是,絕緣材料中的含水量最嚴峻影響著介質的介電強度、介質消耗和油的含水量,從而使全部變壓器電斷氣緣機能變緣紙板的閃絡電壓較著增高,介質消耗角急劇降落并趨于安穩,與之均衡的油中水份含量也隨之降落。按照變壓器差別電壓品級及容量的詳細請求,能夠肯定器身所用絕緣材料的終究含水量規范,變壓器電壓品級越高,容量越大,其絕緣中水的品質分數節制得越低。普通而言。變壓器運轉前提下絕緣中水的品質分數不應大于2%,斟酌器身能夠從頭吸潮和為運轉儲蓄必然的裕度,為保障電氣機能,變壓器注油出廠前絕緣材料含水的質童分數都請求節制在0.5%以下,而像500kV級的變壓器,請求絕緣材料中水的品質分數必須在0.3%以下。

變壓器枯燥的目標便是去除絕緣材料中的水份。在變壓器器身拆卸以后,只要經由進程枯燥處置,使絕緣材料脫水、脫氣,含水量從初始品質分數6%-8%,降至停止規范0.5%-0.1%,才能充實闡揚油浸紙質絕緣電解質的優勝機能,從而到達變壓器的絕緣請求,進步變壓器的靠得住性,使之具備杰出的任務機能和較長的利用壽命。跟著我國電力產業的迅猛成長,變壓器的電壓品級愈來愈高,容最愈來愈大,利用的絕緣材料愈來愈多,絕緣元件的外形也愈來愈厚大,因此使得變壓器枯燥處置工藝愈來愈難,處置品質請求愈來愈高。枯燥處置在變壓器制作工藝進程中據有很是首要的地位,向來是影響變壓器出產質最和產量的關頭關鍵。
按照枯燥實際,變壓器絕緣材料中的水份,特別是變壓器枯燥處置進程中請求去除的那局部水份,首要因此毛細吸附的情勢存在于絕緣材料當中的。從微觀上闡發,以這類情勢存在的水份,在前述含水量規模內,其枯燥進程便是:水份子在吸附地位獲得充足能量,解吸成為水蒸氣份子;而后經由進程絕緣材料中的毛細孔隙,從材料外部向四周空間分散,從而離開絕緣材料的進程。從微觀上看:促使水份子產生解吸的能源是由絕緣材料供給的熱能,供給能量越多,解吸速率越高;馳使水蒸氣份子向絕緣材料外遷徙的能源是材料外部和四周空間的水蒸氣分壓強差△p,材料外部的水蒸氣壓強越高,而外部空間的水蒸氣壓強越低,則壓強差△p越大,水份分散越敏捷.水份在絕緣材料中的分散才能則是影響遷徙速率的首要身分。
絕緣材料內的水蒸氣分壓力,與材料中水的品質分數和材料的溫度間接有關.如圖1所示。當絕緣材料中水的品質分數為5%,溫度別離為40℃、60℃、80℃時的水蒸氣分壓力別離為1.2*103Pa, 4*103Pa, 1.2*104Pa;而當絕緣材料中水的品質分數為1%時,對應一樣溫度下的水蒸氣分壓力別離為133Pa, 5*102Pa和1.6*103Pa。因而可知,當絕緣材料的溫度每進步20℃時,其內的水蒸氣分壓力可進步2倍以上。圖2所示為在各類枯燥溫度下無油變壓器紙板的分散因數。由圖2能夠看出,在不異含水量最情況下,溫度越高水蒸氣在絕緣材料中的分散身分也越大。從這兩方面看,進步溫度對枯燥處置是很是首要的。

為加速枯燥進程的停止,進步絕緣材料本身內能和其外部水蒸氣的分壓強,則必須進步絕緣材料的溫度,即請求對絕緣材料停止加熱;而經由進程降落情況空間的壓強來進步表里水蒸氣壓強差△p,則請求采用抽真空的方式。同時采用加熱和抽真空兩種方式,從兩個方面增大△p,可有用地增進水份的蒸發,大大加速枯燥速率,延長枯燥時候,進步枯燥效力。這便是所謂加熱-真空枯燥道理。

差別含水量下絕緣材料內水蒸氣分壓與溫度的干系

圖1:差別含水量下絕緣材料內水蒸氣分壓與溫度的干系

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