提高主变油务全系统油温控制的准确性研究

提高主变油务全系统油温控制的准确性研究
摘要:主变压器安装是变电工程施工中的重点工作，而主变压器安装过程中，油
务工作是重要内容。

本项目在分析国家标准关于油温的有关要求和现场存在的主
要问题后，确定采用数字式温度计配合油管接头制作专用接头来测量主变滤油机
和变压器油箱出口的变压器油温度，从而提高了绝缘油油温控制的准确性，确保
能满足规程的油温要求。

关键词:变电站；主变压器；绝缘油；油温控制；提高；准确性
一、引言
主变压器安装是变电工程施工中的重点工作，而主变压器安装过程中，油务
工作是重要内容。

一般的，主变整个安装过程中可能有1）绝缘油处理、2）注油
排氮（如果主变充氮气运输）、3）器身干燥（如果需要采用真空热油循环法进行）、4）真空注油、5）热油循环（330kV及以上电压等级主变压器）等施工工序，油务工作和本身安装工作同步度极高，如有纰漏，必然影响主变压器安装工
作的顺利进行。

主变压器绝缘油的温度监测是主变油务工作中的一项重要内容。

在主变油务
工作中，油温是变电安装工需重点关注的参数，如果油温偏低使用真空滤油机无
法有效的脱水，如果油温偏高则绝缘油容易老化，降低绝缘油性能；另外由于处
理目的不同，热油循环的油温与滤新油的温度又有不同的要求，因此如何有效的
监测绝缘油温度，提高油务系统油温监测的准确性是油务工作的一个重难点。

二、现行国家标准的有关要求
现行的有关规程对于主变压器绝缘油的温度的有关规定主要有：
1）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
（GB 50148-2010）
4.3.2绝缘油现场过滤应符合下列规定：
2 经过粗过滤的绝缘油应采用真空滤油机进行处理。

对500kV及以上的变压
器油过滤，其真空滤油机主要指标应符合下列规定：
3）真空滤油机运行油温应为20℃~70℃。

4.7.2 设备进行干燥时，宜采用真空热油循环干燥法。

带油干燥时，上层油温
不得超过85℃。

4.9.5 220kV及以上的变压器、电抗器应真空注油；110kV的变压器、电抗器
宜采用真空注油。

注油全过程应保持真空。

注入油的油温应高于器身温度。

注油
速度不宜大于100L/min。

4.10.1 330kV及以上变压器、电抗器真空注油后应进行热油循环，并应符合下列规定：
3 热油循环过程中，滤油机加热脱水缸中的温度，应控制在65℃±5℃范围内，油箱内温度不应低于40℃。

当环境温度全天平均低于15℃时，应对油箱采取保
温措施。

2）国家标准 1000kV电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范（GB 50835-2013）
3.2.2绝缘油现场过滤应符合下列规定：
2 经过粗过滤的绝缘油应采用真空滤油机进行处理。

真空滤油机主要指标应
符合下列规定：
3）真空滤油机运行油温应为20℃~80℃。

3.8.3 当变压器、电抗器注油时，宜从下部油阀进油；注油全过程应保持抽真空，真空残压应小于或等于20Pa，注入油的油温宜高于器身温度，滤油机出口油温应在55℃~65℃，注油速度不宜大于100L/min。

在真空注油全过程中，真空滤油机进、处油管不得在露空状态切换。

3.9.1 当热油循环时，油温、油速以及热油蓄暖的时间应按照产品技术文件要求进行控制。

当产品技术文件无规定时，热油循环应符合下列规定：
2 热油循环过程中，滤油机加热脱水缸中的温度应控制在65℃±5℃范围内。

三、现场存在的主要问题
在目前的变电工程主变安装过程中，主要存在以下问题：在滤油过程中，油温的观测主要通过滤油机上的温度计观察，但是该温度计是滤油机加热脱水缸中的油温，在滤油过程中，设定上限值60℃或65℃后，随着油坦克中新油（温度较低）不断注入滤油机加热脱水缸，显示的数值波动大，经常在40℃~60℃之间跳动，加热器数量随着油温变化而自动调整。

虽然真空滤油机出口的温度由于厂家设定问题现场无法调整，在加热过程中投入运行的加热器数量会随着油温而自动投切，但由于油坦克体积巨大，将整桶的油从开始滤油前的常温加热到符合施工方案要求的出口温度的过程中，通常由于环境温度不同，油坦克容量不同而不能很好的控制时间，确保出口的油温达到技术方案的要求。

滤油机出油口的温度由于没有直观的测量方法，基本上只能有工作负责人凭施工经验进行估计，不同人员估计值之间存在较大的差异。

因而可能出现耗时过多但整体温度仍未达到要求或油温足够但未意识到滤油时间已足够而导致加热时间过长导致绝缘油老化。

因此，如何准确的监测油务系统中几个关键点的绝缘油温度，提高温度测量的准确性具有极大的研究价值。

四、提出方案并确定最佳方案
提高主变油务系统油温监测的准确性，首先要针对各主要关键点的油温研制开发专门的测温工具，然后明确油务系统的油温监测的要求，提高油温监测的准确性。

1、油务系统关键点的选择
根据验收规范和施工方案的要求，本项目选择真空滤油机出口，主变本体油箱出口两处关键点。

如果油务区离主变本体较远，在滤油过程中会导致油管内绝缘油存在温降，也可以增加油管中间的某点作为油温温降测量点。

2、温度计选择
使用温度计直接测量绝缘油温度主要存在的问题是如何将温度计插入正在滤油过程中的绝缘油中，而不影响正常的绝缘油流动是需要克服的主要问题。

而制作专门的附带温度的接头可以有效的解决这个问题。

目前油务工作中使用较多的是水银温度计，而在滤油机本身配有数字式温度计，在测量温度方面各存在不同的优缺点。

虽然水银温度计价格便宜，使用方便，但是油管接头制作和以后的维护保养存在较大的缺陷，而数字式温度计虽然造价较高，但是能很好的安装在油管接头上，而且以后的维护保养和测量都极为方便。

因此，本项目选择采用数字式温度计作为油管接头测温用的温度计。

3、接头方案选择
本项目选用的接头方案：采用一根Φ150的钢管，长度为20cm，两端封住，左右侧相对各开一个孔，各焊入一根Φ45的钢管，便于和油管配合，滤油时直接
将接头接入主变滤油机出口或主变油箱进油口即可。

温度计采用数字式带螺纹探
针（配5米长的导线），将探针拧入垂直的Φ150钢管，温度计挂在滤油机或主
变油箱上，即可进行测试。

五、效果检查
采用本项目研制的附带数字温度计的专用接头，可以随时监测真空滤油机出
口的绝缘油温度（滤油和注油时需要采用），监测主变本体出口的绝缘油温度
（热油循环时），如油管较长，可以测量长油管的温降（在油管中部接入接头），使主变油务系统系统的油温都能很好的受到监测，提高了油温的准确性，确保能
满足规程的油温要求。

参考文献：
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【4】张军,谭清. 安装500 kV电力变压器绝缘油的处理[J]. 内蒙古电力技
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作者简介：茅开平（1975-），男，浙江杭州人，学历：大专，工作单位：浙
江省送变电工程有限公司，研究方向：项目管理。