[發(fā)明專利]核電站變壓器油處理系統(tǒng)及其處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310392212.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103474206A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮玉輝;張瑞斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司;大亞灣核電運(yùn)營(yíng)管理有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01F27/14
• 分類號(hào): H01F27/14;B01D36/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核電站變壓器油處理系統(tǒng)及其處理方法。

背景技術(shù)

變壓器油在電場(chǎng)作用下引起的能量損耗，稱為油的介質(zhì)損耗，通常在規(guī)定的條件下測(cè)量變壓器油的損耗.并以介質(zhì)損失角正切tg表示。測(cè)量絕緣油的介質(zhì)損失角正切，能靈敏地反映絕緣油在電場(chǎng)、氧化、日照、高溫等因素作用下的老化程度，也能靈敏地發(fā)現(xiàn)絕緣油中含有水分、或混入其他雜質(zhì)時(shí).所生成的極性雜質(zhì)和帶電膠體物質(zhì)逐漸增多等現(xiàn)象。因此，絕緣油的tg試驗(yàn)是一項(xiàng)重要的電氣特性試驗(yàn)。變壓器油的介質(zhì)損耗可以用下面的公式表示：

tgδ＝1.8×10¹²γ／εf

式中γ-體積電導(dǎo)系數(shù)

ε-介質(zhì)常數(shù)

f一電常頻率

四個(gè)原因引起介損：

1、油中浸入溶膠雜質(zhì)

變壓器在出廠前殘油或固體絕緣材料中存在著溶膠雜質(zhì).在安裝過(guò)程中可能再一次浸入溶膠雜質(zhì)(如采用了黑色橡膠管等)，在運(yùn)行中還可能產(chǎn)生溶膠雜質(zhì)。根據(jù)調(diào)查，原變壓器油運(yùn)行一段時(shí)間以后出現(xiàn)油介損增大的原因.主要是由于變壓器原油生產(chǎn)廠家對(duì)油品的管理混亂，變壓器殘油回收利用不當(dāng)，致使含有溶膠雜質(zhì)的變壓器殘油混入變壓器原油中。油中存在溶膠后.引起電導(dǎo)系數(shù)可能超過(guò)介質(zhì)正常電導(dǎo)的幾倍或幾十倍，從而導(dǎo)致油tg占值增大。

2、油質(zhì)老化程度較深

油質(zhì)老化將引起油中酸值的增大、油的粘度減小、界面張力的減小等。但目前油介損偏大的變壓器，絕大多數(shù)是運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)的變壓器，由老化引起油介損升高比較少見(jiàn)。

3、油被微生物細(xì)菌感染

微生物細(xì)菌感染主要是在安裝和大修中蒼蠅、蚊子和細(xì)菌類生物浸入所造成的。由于污染所致，在油中含有水、空氣、炭化物、有機(jī)物、各種礦物質(zhì)及微細(xì)量元素，因而構(gòu)成了菌類生物生長(zhǎng)、代謝、繁殖的基礎(chǔ)條件。變壓器運(yùn)行時(shí)的油溫，適合這些微生物的生長(zhǎng)，故溫度對(duì)油中微生物的生長(zhǎng)及油的性能影響很大，一般冬季的介質(zhì)損耗因數(shù)比較穩(wěn)定。由于微生物都含有豐富的蛋白質(zhì)其本身就有膠體性質(zhì)，因此.微生物對(duì)油的污染實(shí)際是一種微生物膠體的污染.而微生物膠體都帶有電荷，影響油的電導(dǎo)增大，所以電導(dǎo)損耗也增大。判斷變壓器油介損增大是否是由于這種原因而引起，可以通過(guò)油中的生物化驗(yàn)來(lái)確定。油溫在70°范圍內(nèi)運(yùn)行，介損相對(duì)增加比較快。

4、油的含水量增加引起介質(zhì)損耗因數(shù)增大

對(duì)于純凈的油來(lái)說(shuō)，當(dāng)油中含水量較低(如：30-40微克／L)時(shí)，對(duì)油的tg占值的影響不大.只是當(dāng)油中含水量較高時(shí)才有十分顯著的影響，如圖1所示當(dāng)油中含水量大于60微克／L時(shí)，其介質(zhì)損耗因數(shù)急劇增加。

對(duì)于油質(zhì)損耗的處理，主要包括如下兩種方法：

1、油凈化處理。油凈化處理就是將油過(guò)濾除去顆粒懸浮物、氧化物等。通過(guò)高真空處理以除去水分、潮氣和空氣是有效的防護(hù)措施。這是國(guó)內(nèi)變壓器制造廠、變壓器安裝公司和電力公司正常使用的方法，通過(guò)凈化處理，可將油的擊穿電壓提高到要求水平，以保證油和變壓器絕緣處于良好的狀態(tài)。

2、油再生處理。預(yù)防性維護(hù)是充油設(shè)備最好的保養(yǎng)方法，其最大的好處就是既可延長(zhǎng)變壓器的使用壽命，又可延長(zhǎng)變壓器油的使用壽命。當(dāng)變壓器油還沒(méi)有劣化到只能靠檢修才能完全解決其中油泥問(wèn)題的程度時(shí)，對(duì)油進(jìn)行再生處理是最可取的中間措施。再生處理是讓油在變壓器和濾油設(shè)備之問(wèn)閉路循環(huán)，使變壓器油在60～70℃的油溫下重復(fù)循環(huán)8～10次，變壓器油的質(zhì)量將可滿足IEC和國(guó)標(biāo)要求，但必須根據(jù)油的試驗(yàn)確定。

十分重要的是：對(duì)變壓器中的油進(jìn)行再生熱循環(huán)處理，不僅可將油恢復(fù)到類似或超出新油標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)，而且通過(guò)熱油循環(huán)，還可使沉積在變壓器內(nèi)部的油老化生成物溶解于熱油中，變壓器油通過(guò)再生設(shè)備可除去油中的酸、水分及油降解的其他生成物，即他對(duì)變壓器可起到一次徹底“沖洗”作用。如果單純用干凈油更換變壓器內(nèi)嚴(yán)重劣化的油(臟油)，變壓器最終還是一臺(tái)臟的變壓器，變壓器油還會(huì)很快劣化。

再生處理是指物理-化學(xué)或化學(xué)方法除去油中的有害物質(zhì)，恢復(fù)或改善油的理化指標(biāo)。再生處理的常用方法有：

吸附劑法和硫酸-白土法，吸附劑法適合于處理劣化程度較輕的油；硫酸-白土法適合于處理劣化程度較重的油。吸附劑法又可以分為接觸法和滲濾法，接觸法系采用粉狀吸附劑(如白土、801吸附劑等)和油在攪拌接觸方式下再生：而滲濾法即強(qiáng)迫油通過(guò)裝有顆粒狀吸附劑(如硅膠、顆粒白土、活化氧化鋁等)的凈化器，進(jìn)行滲濾再生處理，這也是我們通常采用的方法。