真空注油设备的研究和改进

张燕雄

（中山凯旋真空科技股份有限公司，广东 中山 528478）

随着我国各行各业的飞速发展，高压设备或仪器在各领域中也得到了广泛应用，为了保证设备的稳定性，对于生产质量的要求越来越高，常规的电力设备已无法满足生产质量的要求。而随着我国高电压在生产中的应用，真空注油设备的作用也越发重要，越发明显。目前我国大部分使用的真空注油设备仍旧是传统的油浸式变压器真空注油设备，但是由于传统的油浸式变压器设备的真空度过低，容易造成绝缘性能下降，应用在高压变压器上效果不佳。同时，陈旧的真空注油设备会对油质造成影响，导致油质老化，影响高压变压器的性能。但是有研究指出，对真空注油设备的线路进行相应的调整，能够提高设备的真空度，并且改变真空注油设备的整体工作效率。由此可以看出，想要契合时代发展，保证高压变压器在作业中能够快速的生产出合格的产品，真空注油设备的改进已经是势在必行。

1 真空注油工艺的改进

1.1 真空注油工艺现状

对于电压等级不高的变压器产品可通过利用变压器外壳直接对变压器进行抽真空，在真空度达到后，利用油箱顶部的油口缓慢的注入变压器油。但对高电压等级变压器来说因壳体受成本及变压器工时的散热要求的限制无法做的太厚，不能承受高压变压器注油工艺要求的较高真空度，无法满足高等级变压器对注油工艺的真空度要求，而这些要求恰恰与变压器耐压等级和产品质量息息相关。同时因为使用变压器油箱顶部的油口单孔抽真空与注油，真空管与注油管混合时，很容易出现将变压器油吸入真空系统的问题。随着对变压器容量和使用变压器电压等级要求的不断提高，注油工艺要求也不断的提高，这种常规的注油方式已经无法满足高等级变压器的工艺要求。

1.2 初步改进

因为传统油浸式变压器的真空注油设备主要存在的问题就是变压器无法在注油过程中一直承受高真空环境。因此，要对设备进行改进，需要从设备的真空环境入手，制定改进的方法，保证真空注油设备进行运作时能够保持真空环境，从而减少不良情况的发生。因此在改进的过程中可以从这几方面进行改进。

（1）制作一个真空容器作为真空室，将变压器整体通过输送滚筒或平车放真空室内，变压器与真空室敞口。

（2）利用一套抽真空泵组为真空室进行抽真空，在对真空室抽真空的同时也对变压器进行抽真空处理，在真空环境下变压器内部的空气及水分被真空泵抽除。

（3）在真空室的顶部放置一个储油罐体，罐内存储经滤油机处理后的合格变压器油，同时可利用真空室的机组对储油罐进行抽真空，使变压器油在真空下存储，不易变质的同时可使变压器进行简单脱水、脱气处理提高品质。

（4）利用真空泵组对真空室进行抽真空，在真空室内的变压器达到真空注油工艺要求时，通过真空室顶部与储油罐联接的注油管路及自动阀门注入变压器内，通过设置在真空管路上流量计进行计量，实现定量注油。本次研究中发现，对真空注油设备进行一次改进之后，因为使用了真空室进行抽真空，变压器内外均处于真空环境下，有效的解决了变压器外壳无法耐受高真空的问题。但此方案也存在一些问题。因为储油罐安装在顶部，通过变压器油自身重力向真空室内的变压器注油，注油速度无法控制的问题，在储油罐内变压器油油量的逐渐减少，注油的速度会由快变慢。在储油罐满油状态下，注油速度过快不利于变压器内部线圈间细小缝隙的气泡渗出，使变压器油无法有效的渗入变压器内部，一定程度上影响了产品的质量。在储油罐液位较低的时候因为液位的减少重力不足，变压器油流经计量的流量计时因阻力过大导致注油缓慢，导致生产效率变低。并且因为增加了真空室和真空室顶部的储油罐，造成设备整体偏高。对设备的安装位置条件要求较高，不利于设备的推广。设备作业过程中的注油效率并没有得到明显的改进，因此，应该针对注油效率进行二次改进。

1.3 二次改进

传统的油浸式变压器的真空注油设备在进行初次改进之后，效果有了一定的提高，但存在一定的问题，依旧还不能满足企业的生产需求。因此，需要进行二次改进，改进方向以提高设备的运作效率为主，同时对设备进行整体优化使之更加紧凑及便于安装。在改进的时候主要改进注油的效率、方便安装、节省空间。将设备的储油罐从顶移至地面，增加输油泵，同时在输油泵出口增加回油旁通管路，在输油管路及回油旁通管路上增加手动阀门，实现手动调节注油流速。通过输油泵将储油罐内的变压器油输送至真空室顶部，对变压器进行注油。同时可在真空室顶部设置多路真空注油口，可实现依次向多个变压器注油，提高生产效率。同时储油罐从真空室顶移至地面安装，可与设备的真空泵组实现模块化拼装，有效节省了占地面积及设备总体高度，对设备的安装调试都可以极大的提高效率。如图1。

图1 改进后的真空注油连接示意图

在进行二次改进之后，进行作业之后发现，二次改进后，传统的油浸式变压器的真空注油设备在操作上比较简单，也能够达到一定程度的运作效率，相较于改进之前以及初次改进，效果相对显著，但是想要一直进步，还是需要不断的改进创新。

2 相关设备的研制

本次研究中的真空注油设备为传统的油浸式变压器的真空注油设备。从研究中可以发现，设备在改进之前都有着操作复杂，运作效率不高的缺点。在进行改进之后，这几项缺点有一定程度的改善，但是并没有彻底的改善，如果不抓紧时间研究新型设备，仍旧会被时代抛弃。因此，在改进之后科学界们还是应该在原有设备的基础上进行创新，将设备设计的相对紧凑，能够减少辅助设备的使用，提高真空注油设备的运作效率。针对于传统真空注油设备，应该在提高注油设备的使用效率的同时，可对多台变压器同时进行注油。同时，还应该添加监视器的相关设备，能够方便操作人员随时查看操作，能够迅速应对异常操作。

3 结语

综上所述，变压器可以传输电能和改变电压等级，是电力系统中的重要设备之一。变压器油主要为变压器提供绝缘和散热的作用，而高压变压器要进行注油，必然要使用注油设备。本次研究可以发现，常规的真空注油设备都存在着很多工艺上的缺点，并不适用于不断发展创新的高压变压器，在进行改进后，能够提高运作能力，但是改进范围还很大，可以继续改进升级。