本文以變壓器干燥為例，簡要描述了在變壓器真空干燥過程中的方法，并進一步闡述了“循環壓力法”對變壓器進行真空干燥處理的原理、所需的設備及真空干燥真正結束的判斷依據和判斷方法。“循環壓力法”真空干燥工藝能使變壓器干燥時間縮短三分之一左右，提高了絕緣強度合格率，從而提高了產品質量，節省了能源。

　　油式變壓器或干式變壓器的鐵芯和線圈必須要經過干燥才能去掉其中的水分和氣體，否則是無法使用的，真空干燥的目的便是將變壓器的鐵芯及線圈進行充分的干燥，在裝配后才能很有效的提高產品的電氣性能。

　　現有的變壓器真空干燥工藝要經歷加熱、低真空、高真空、降溫、注油或澆注這幾個階段。用測量真空度是否達到工藝要求和規定一定的時間來決定每一階段是否結束，是否可以進入下一個階段。它的缺點是進入注油或澆注階段前，變壓器鐵芯中的水份是否已充分逸出是沒法真正判斷的。在一定的溫度下，工藝所要求的真空度和時間已達到，但水分子的蒸發和凝結已達到動態平衡，變壓器鐵芯中的水分也許未能完全排出，就進入下一階段，這將影響變壓器的電氣性能。另一種情況是工藝時間雖沒有到，但變壓器鐵芯中的水分已充分逸出仍在繼續抽真空，浪費大量的能源。因此，我們要用一種新工藝來判斷真空干燥是否真正結束而可以進入下一階段。以便提高變壓器的電氣性能，節省能源。

　　“循環壓力法”真空干燥工藝能彌補以上不足。它把低真空、高真空合二為一，在此階段通過向真空罐內充干燥空氣來改變罐內真空度，以便變壓器中的水分能充分逸出。通過鐵芯和線圈的溫度和真空度來確定一個結束點來判斷真空干燥是否真正結束而進入注油階段。

1 、“循環壓力法”真空干燥的原理

　　傳統真空干燥原理：傳統的變壓器真空干燥是通過給真空罐內的變壓器加熱，增加變壓器鐵芯中所含水分子的動能（W＝KT 2/2），使其變成水蒸汽從絕緣材料中蒸發出來，增加了變壓器鐵芯中的水蒸汽的分壓。再對真空罐抽真空，降低變壓器周圍空間的壓力，這樣變壓器鐵芯和周圍空間就形成了一個壓力差ΔP，從而使水蒸汽從變壓器鐵芯中擴散、遷移到周圍空間由真空泵抽走，達到排除變壓器鐵芯中水分和氣體的作用，傳統方法要達到最好的干燥效果，一是提高溫度，使變壓器鐵芯中的水分能獲得足夠的動能變成水蒸汽，但溫度過高，絕緣材料會出現老化現象，損壞其絕緣性能。二是提高真空度，以增加ΔP 抽除變壓器鐵芯中的水分和氣體；真空度較高，水蒸汽的飽和蒸汽壓降低，水分子容易變成蒸汽逸出。但真空度也不能無限制的提高，它受真空泵的極限真空度的限制，再有真空度過高，氣體分子的熱傳導降低，絕緣材料中的水分子不能獲得足夠的能量而蒸發，反而會影響變壓器鐵芯中的水分蒸發的速度。最后在一定的溫度和真空度下，水分的蒸發和凝聚達到一個動態平衡，變壓器鐵芯中的水分子不能徹底排出，影響變壓器的電氣性能。三是延長干燥時間，浪費了大量的能源。

　　“循環壓力法”真空干燥是在傳統的變壓器真空干燥原理的基礎上揚長避短。在真空干燥控制的溫度范圍內，當抽到一定的真空度時，絕緣材料中水分的蒸發和凝結達到動態平衡時，由于真空罐內氣體分子的熱傳導降低，絕緣材料的毛細孔中的水分不能獲得足夠的能量變成水蒸汽。這時通過一個放氣閥向罐內放入一定量的干燥空氣，以提高真空罐內氣體分子的熱傳導，絕緣材料從表層到深層傳遞能量，使其毛細孔中的水分能獲得足夠的能量變成水蒸汽逸出被真空泵抽走。當又抽到一定的真空度時，再向罐內充一定干燥空氣……。這樣反復幾次，大大的提高了變壓器鐵芯中的水分子蒸發的速度，達到徹底排除變壓器鐵芯中的水分和氣體的作用。再通過鐵芯和線圈的溫度和真空度來確定一個結束點來判斷真空干燥是否真正結束而進入注油階段。

2、“循環壓力法”真空干燥設備

　　實現“循環壓力法”真空干燥工藝的設備組成部分。

　　2.1、真空罐的加熱系統：真空罐內底部兩側及后面為四組加熱排管，排管內在加熱時為循環導熱油，通過熱輻射的方式對變壓器進行加熱。在底部加熱管上方為變壓器拖動小車，小車為變壓器提供足夠的支撐，并使變壓器能更方便的移出整個真空罐，在罐外另配有一套小車牽引系統，方便小車在平時工作中拖動。由實驗可知：通過把鉑電阻溫度探頭放在罐內、罐壁，可以控制罐體內部的溫度以便于在外部進行調控，以免發生溫度過高現象影響產品性能，另附有兩個測溫電阻懸空放置在裝有變壓器的條件下，將電阻分別放于變壓器的鐵心和線圈上并將所有電阻通過真空電極板連接在控制柜中的測溫儀表上，可以很直觀的通過控制儀表上的數值判斷此時罐內變壓器所處的狀態，溫差可控制在2℃以內。

　　2.2、真空機組采用德國萊寶機械真空泵（SV300）加二級羅茨泵(JZ300)，但主閥采用高真空氣動擋板閥，并檢查罐門、視鏡窗等處的密封性能，使真空罐的總漏率控制在20 Pa·L/s。

　　2.3、采用德國萊寶公司的TM21 型真空計，抗污染的TR216 規管，并連接到控制柜上，將其中的數據儲存起來以便隨時查看或打印備份，其控制分為人工控制和自動控制兩種操作方式。

　　2.4、在羅茨泵前安裝冷卻效果好的冷凝器，當變壓器鐵芯中的水分蒸發為蒸汽被真空泵抽走后，經過冷凝器被冷卻成水放出真空系統，增加一個小的儲水罐，隔一定的時間將冷凝水放出。防止水蒸汽乳化泵油，提高真空泵的抽氣能力，延長真空泵的使用壽命。設備的流程圖如圖1。

5、結論

　　“循環壓力法”真空干燥工藝是可行的，通過進行有條件的變壓使線圈快速升溫并能排除水分在結合真空干燥判斷可以使變壓器合理的快速干燥，“循環壓力法”真空干燥工藝可縮短真空干燥浸漬時間約1/3，減小了大量的能源消耗；提高了變壓器的局部放電的合格率，并提高了變壓器的電氣性能。

參考文獻

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