变压器油处理
摘要：本文概要的介绍了核电站及常规电站各类变压器油处理的施工技术要点及施工质量。
关键词：变压器油；过滤；真空处理；注油
Abstract: This article outlines the technical points of the construction of nuclear power plants and conventional power plant all kinds of transformer oil processing and construction quality.Keywords: transformer oil; filtering; vacuum treatment; oiling
本文主要结合自身的施工经验，主要叙述对核电及常规电厂辅助变压器、启动锅炉变压器、主变压器油的处理、注油排氮、真空注油及热油循环等施工活动，希望能对同行有所帮助。
施工准备和条件要求
施工准备作为变压器油处理的重要步骤，是能否顺利实施的基础，正式施工前，将重点进行对各种文件（施工图纸、施工程序、质量计划）、材料、工机具、人力等方面的准备。这里主要介绍油处理中的主要工具：
滤油机：流量≥6000L/h、真空度≤13.3Pa； 真空泵：排气速度3m3/min、真空度≤13.3P储油罐：20t，带取样阀；废油罐：5t；耐油尼龙管；麦氏真空计：真空度≤50Pa；电阻真空计；温湿度表；半透明尼龙管：Φ8；取样瓶；灭火器；防火毯；抽真空、注油用加工件接头；其他常用工具等。
施工作业程序
变压器油处理的工序
变压器油的接收→取样送检 →变压器油过滤→真空处理和注油→注油热油循环→密封性试验和静放
变压器油的接收、贮存要求
变压器油的接收，变压器油应满足如下标准：
外观透明，无悬浮物或机械杂质
氧化后酸值＜0.2mgKOH/g；氧化后沉淀物＜0.05%
温度为40度左右时动态粘度＜13 mm2/s
含水量220kV＜15ppm；500kV＜10ppm
酸值＜0.03mgKOH/g
燃点＞140℃；闪点（闭口）≥140℃
气体含量≤1%
绝缘强度：220kV≥40kV/2.5mm；500kV≥60kV/2.5mm
击穿电压＞35kV
不含多氯联苯（PCB）和腐蚀性硫
介质损耗正切值tgδ＜5%（温度为90℃时）
变压器油的储存要求：变压器油应储存在密封、清洁的专用油罐或容器内。
取样、送检
取样工具
常规分析用取样瓶选用500mL-1000mL磨口具塞试剂瓶，取样瓶使用前先用洗涤剂进行清洗，再用自来水冲洗，最后用蒸馏水洗净，烘干、冷却后，盖紧瓶塞，粘贴标签待用；
油中溶解气体、总含气量分析用100mL玻璃注射器，油中水分分析用10mL或20mL玻璃注射器，注射器应气密性好，注射器塞应无卡涩，可自由滑动，且装在一个专用盒内，该盒应避光、防震、防潮等。取样注射器在使用前应按顺序依次使用有机溶剂、自来水、蒸馏水洗净，使用吹风机干燥，干燥后立即用小胶头盖住头部，粘贴标签待用，保存时注意保持干燥。
取样部分和取样方法
用于常规分析的油样从油罐中取样时应从污染最严重的油罐底部取出，取样前应排出取样阀内存油，然后再取样；从变压器中取样时应从变压器底部的密封取样阀处取样，取样前油阀门应先用干净棉纱擦净，旋开螺帽，接上取样用耐油管，再放油将管路冲洗干净，将排出废油用废油容器收集，废油不应直接排至现场，最后用取样瓶取样，取样结束，旋紧螺帽；
用于油中水分和油中溶解气体分析取样的油样应能代表设备本体油，应避免在油循环不够充分的死角处取样，一般在设备底部的取样阀取样，取样过程要求全密封，即取样连接方式可靠，既不能让油中溶解水分及气体逸散，也不能混入空气（必须排净取样接头内残存的空气），操作时油中不得产生气泡，取样应在晴天进行，取样后要求注射器芯子能自由活动，以避免形成负压空腔，油样应避光保存。
取样量
进行油中水分含量测定的油样，可同时用于油中溶解气体分析，不必单独取样；
常规分析根据设备油量情况取样，以够试验用为限；
做溶解气体分析时，取样量为50mL-100mL；
专用于测定油中水分含量的油样，可取10mL-20mL。
样品标签
标签的内容有：单位、设备名称、型号、取样日期、取样部位、取样天气、运行负荷、油牌号及油量备注等。
油样的运输和保存
油样应尽快进行分析，做油中溶解气体分析的油样不得超过4天；
做油中水分含量的油样不得超过7天；
油样在运输中应尽量避免剧烈震动，防止容器破碎；
油样运输和保存期间，必须避光，并保证注射器能自由滑动。
变压器油过滤
油罐放油时，连接好油管路，高真空滤油机自循环加热油温，滤油机自身清洗，用滤油机清洗热油冲洗油管路，储油罐内部如已擦洗干净可不用变压器油冲洗，冲洗油要单独存放并做好标志；
到达现场的变压器油用滤油机导入油罐后，用高真空滤油机进行变压器油过滤，为提高滤油效果，储油罐过滤应采用倒罐滤油方式，即将一个储油罐内的变
压器油通过高真空滤油机全部过滤到另一个储油罐内，再从另一个储油罐内过滤到原储油罐中，如现场储油罐少，可采用储油罐自循环，但要做好有关密封，滤油机的出口温度不应低于50℃，过滤后的变压器油要取油样试验，判断变压器油是否净化处理合格，油样可从滤油机取样阀门放油取样；
变压器油过滤注意事项：
变压器施工区域应设置围栏，挂警示牌；
变压器施工区域严禁烟火，现场配备碳酸钠干粉灭火器；
滤油前必须检查各设备及部件是否可靠接地；
油管连接时，要绑扎牢固，不许出现漏油、跑油现象；
变压器油过滤期间，值班人员要巡视检查设备状态，油系统状态，做好记录；
来油接受时，计算来油总数量，分配好冲洗油、安装有，尽量避免浪费油，确保变压器注油时一次到位；
变压器油过滤过程中，储油罐人孔门要用塑料布密封好，加装的吸湿器检查底部要按刻度线装足油；
滤油机出口油温最低50℃，最高不宜超过70℃；
注意观察滤油机真空泵油质情况，及时更换真空泵油；
注意观察滤油机积油窗油位，及时停机放油；
注意观察滤油机滤网出口压力表，及时更换滤网；
油管不使用时应立即用塑料布密封严实，防止潮气、杂质进入管内；
滤好储油罐油后，及时用塑料布将油罐各出口密封严密；
滤油机加热器投运前，必须确认滤油机油位正常，滤油机停机前，先关闭加热器，防止加热器空烧，损坏设备。
真空处理和注油
真空处理和注油工作的前提条件如下：
变压器用油经真空滤油机进行脱水、脱气和过滤处理合格，油质符合6.1.中要求；
变压器各组件、附件按其安装使用说明书及变压器外形图、安装图中要求复装装配完成。
因电厂辅助变压器、启动锅炉变压器、主变压器、因其器身结构、生产厂家有所不同，因此各自的真空处理和注油方法如下：
（辅助变压器整体抽真空过程示意图）
打开各组部件通向变压器主体的所有阀门，关闭所有的放气阀；
对用于抽真空的连接管道抽真空，以检验抽真空系统本身实际可以达到的真空度，如果压力大于10Pa，应检查管道是否泄漏或检修真空泵；
确认抽真空系统满足要求后，按图1所示将抽真空管道与变压器连接；
真空注油前，将真空注油系统按图1所示与变压器相连，真空管路的直径不应小于真空泵的进气管直径；
关闭阀门V1，按照胶囊储油柜说明书打开和关闭储油柜管路上相应的阀门，打开V2、V3、V4、V5、V9，关闭V7，打开V6、V8，开动真空机组，抽真空过程中注意检查邮箱及管路密封情况；
在对变压器抽真空过程中，应随时检查有无泄漏，为便于听到泄漏响声，必要时可以暂停真空泵，发现泄漏，及时修理，当真空度≤50Pa后，维持该真空度的时间不小于器身在空气中暴露的时间，且不小于24小时；
在保证变压器无泄漏的情况下开始注油；
抽真空时间达到要求后打开阀门V1，通过真空滤油机注油，注油时真空滤油机出口平均油温应控制在45℃-55℃，注油速度2-5t/h，注油过程中要始终保持真空度≤50Pa；
储油柜的开关油位计显示器的指针所指的温度值与变压器内油温相同时停止抽真空，关闭V6、V8、V9球阀，拆除V6阀后面的管路，将V6球阀的盖板装好并打开V7球阀，此时注油工作继续进行，储油柜的主油位计显示器的指针所指的温度值与变压器内油温相同时停止注油，按照储油柜说明书打开和关闭储油柜管路上相应的阀门，保证在变压器安装结束后，V6、V8、V9球阀处于关闭状态，V7球阀处于开启状态，注放油、排气、排污管路下部的阀门都处于关于状态；
整个真空注油过程中，每小时记录一次真空度，注油开始时间，停止时间，
发生的问题以及处理过程都要详细记录；
注油结束后，应注意油温下降和真空负压引起的油位变化，注油后，关闭注油阀门并拆除注油装置，利用变压器所有组件、附件及管路的所有放气塞放气，见有油溢出立即拧紧放气塞，擦净溢出的油，因放气塞的胶垫较小，所以要用力适度，既要密封良好又不要拧坏胶垫。
启动锅炉变压器真空处理和注油
（启动锅炉变压器抽真空示意图）
打开各组部件通向变压器主体的所有阀门，关闭所有的放气阀；
对用于抽真空的连接管道抽真空，以检验抽真空系统本身实际可以达到的真空度，如果压力大于10Pa，应检查管道是否泄漏或检修真空泵；
确认抽真空系统满足要求后，按图2所示将抽真空管道与变压器连接；
真空注油前，将真空注油系统按图1所示与变压器相连，真空管路的直径不应小于真空泵的进气管直径；
关闭阀门V1，按照胶囊储油柜说明书打开和关闭储油柜管路上相应的阀门，打开V2、V3、V4、V5、V9，关闭V7，打开V6、V8，开动真空机组，抽真空过程中注意检查邮箱及管路密封情况；
在对变压器抽真空过程中，应随时检查有无泄漏，为便于听到泄漏响声，必要时可以暂停真空泵，发现泄漏，及时修理，当真空度≤50Pa后，维持该真空度的时间不小于器身在空气中暴露的时间，且不小于24小时；
在保证变压器无泄漏的情况下开始注油；
抽真空时间达到要求后打开阀门V1，通过真空滤油机注油，注油时真空滤油机出口平均油温应控制在45℃-55℃，注油速度2-5t/h，注油过程中要始终保持真空度≤50Pa；
储油柜的开关油位计显示器的指针所指的温度值与变压器内油温相同时停止抽真空，关闭V6、V8、V9球阀，拆除V6阀后面的管路，将V6球阀的盖板装好并打开V7球阀，此时注油工作继续进行，储油柜的主油位计显示器的指针所指的温度值与变压器内油温相同时停止注油，按照储油柜说明书打开和关闭储油柜管路上相应的阀门，保证在变压器安装结束后，V6、V8、V9球阀处于关闭状态，V7球阀处于开启状态，注放油、排气、排污管路下部的阀门都处于关于状态；
整个真空注油过程中，每小时记录一次真空度，注油开始时间，停止时间，
发生的问题以及处理过程都要详细记录；
注油结束后，应注意油温下降和真空负压引起的油位变化，注油后，关闭注油阀门并拆除注油装置，利用变压器所有组件、附件及管路的所有放气塞放气，见有油溢出立即拧紧放气塞，擦净溢出的油，因放气塞的胶垫较小，所以要用力适度，既要密封良好又不要拧坏胶垫。
主变压器真空处理和注油
连接注油管路，管路禁止使用橡胶管，并用热油冲洗，保证内部清洁；
主导气管端头的真空蝶阀接至真空泵；
关闭油箱与气体继电器间的真空蝶阀，使储油柜不承受真空；
打开其它所有组、部件（如冷却器、压力释放阀等）与变压器本体连接阀门；
注油前先对储油柜以外的整个变压器抽真空，当真空度≤130Pa并维持24小时后，方可真空注油；
将准备好的合格油经真空滤油机用油箱下部的DN100铜油阀和任意一个冷却器阀门同时注油，注油速度不超过6t/h，直到注油结束为止，注油过程应维持真空度≤130Pa；
注油结束后再维持真空2小时，即可进行热油循环。
热油循环
为消除安装过程中器身绝缘表面的受潮，330kV及以上变压器真空注油后应进行热油循环。
主变压器热油循环
热油循环前，应对油管抽真空，将油管中空气抽干净；
冷却器内的油应与油箱主体的油同时进行热油循环；
通过真空滤油机进行热油循环，整个循环系统（包括变压器）的真空度在整个热油循环过程均应保持真空度≤130Pa，且变压器内不能注满油，油面需距顶盖100mm-200mm；
油箱中油温维持在60℃-70℃，循环时间要符合下列条件，方可结束：
热油循环持续时间不应少于72h；
热油循环不应少于3倍变压器总油量/通过滤油机每小时的油量；
经过热油循环后的变压器油油质应符合变压器油接收时的标准要求。
密封性试验和静放
辅助变压器密封性试验和静放
在辅助变压器储油柜油面施加30kPa静压力进行密封试验（如压力释放器动作可适当降低压力值），持续24小时，变压器应无渗漏和损伤；
密封试验结束后至少将变压器静放72h，同时严密监视所有密封部位不得有渗漏油；
静放结束后，利用所有的放气塞放气，拧紧放气塞，并调整储油柜油位与环境温度相对应，同时取油样进行试验，并将试验结果与注油前的试验结果进行比较。
启动锅炉变压器密封性试验和静放
在辅助变压器储油柜油面施加30kPa静压力进行密封试验（如压力释放器动作可适当降低压力值），持续24小时，变压器应无渗漏和损伤；
密封试验结束后至少将变压器静放72h，同时严密监视所有密封部位不得有渗漏油；
静放结束后，利用所有的放气塞放气，拧紧放气塞，并调整储油柜油位与环境温度相对应，同时取油样进行试验，并将试验结果与注油前的试验结果进行比较。
主变压器密封性试验和静放
主变压器热油循环结束后，解除真空，关闭所有与真空泵连接的阀门，打开主体与储油柜连接的蝶阀，通过真空滤油机向变压器继续补入符合要求要求的变压器油，使储油柜油面略高于油位曲线规定的正常油面；
真空注油关闭后，进行变压器密封试验，变压器主体密封试验与储油柜密封试验需分开单独进行；
变压器主体密封试验：关闭连通储油柜的真空蝶阀，即储油柜不承受此试验，用真空滤油机向箱内注油，使箱内油压维持在24kPa-29kPa，维持12h应无渗漏；
储油柜密封试验：向储油柜施加0.02MPa-0.03MPa的氮气压力，维持12h
应无渗漏；
打开储油柜与变压器主体连接的真空蝶阀，整个变压器静放72h，变压器应无渗漏；
静放结束后，打开所有放气塞放气，储油柜按其使用说明书排气。
施工工序关键的质量控制点
油样取样工具应按要求清洗干净并烘干，取样方法及油样存放应符合程序要求，油样标签应齐全；
施工过程中所使用的计量器具均应标定合格且在有效期内；
滤油机、真空泵及其附件、管路应符合厂家要求；
来油接受时，计算来油总数量，分配好冲洗油、安装油，尽量避免浪费油，确保变压器注油时一次到位；
现场油务系统中所采用的储油罐及管道均应清洗干净，检查合格；
变压器油过滤期间，值班人员要巡视检查设备状态，油系统状态，并做好记录；
变压器油过滤过程中，滤油机出口油温最低50摄氏度，最高不宜超过70℃；
注意观察滤油机真空泵油质情况，及时更换真空泵油；
注意观察滤油机积油窗油位，及时停机放油；
注意观察滤油机滤网出口压力表，及时更换滤网；
油罐不使用时应立即用塑料布密封严密，防止潮气、杂质进入管内；
滤好储油罐油后，及时用塑料布将油罐各出口密封严密；
滤油机加热器投运前，必须确认滤油机油位正常，滤油机停机前，先关闭加热器，防止加热器空烧，损坏设备；
变压器真空注油、热油循环、密封性试验及静放作业过程应符合程序及厂家要求；
真空注油及补油作业应尽量避免在雨天或雾天进行；
变压器注油静放后，油箱内残留气体以及绝缘油中的气泡不能立即全部逸出，往往逐渐积聚于各附件的高处，所以需进行多次放气。
参考文献：
[1]GB 50148-2010《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》
[2]DL/T 5161-2002《电气装置安装工程质量检验及评定规程》
[3]GB 50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
[4]GB/T 7597-2007《电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法》
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