在油浸式變壓器的器身上,除了鐵芯和導線之外,幾乎全是各種固體絕緣材料。例如:線圈的匝間絕緣、撐條、墊塊、端絕緣、靜電板、鐵軛絕緣、層壓紙壓圈、紙板筒、角環、引線絕緣、yinxianzhijiadeng,quanshiyougezhongxingtaidexianweizhijueyuancailiaogoucheng。zhexiejueyuancailiaojunshuyudianxingdeduokongcailiao,caizhibenshenyushuiyeyouhenqiangdeqinheli,yincizaijiagongchengxingguochengzhong,qineibuhuibukebimiandicanliuyixieshuifen;而在隨後的運輸、chucunguochengzhong,haihuibuduanxishouzhouweihuanjingkongjianzhongdeshuifen。jueyuancailiaozhongsuohanshuifendeduoshao,yibanyongsuohanshuifendezhiliangyujueyuancailiaozongzhiliangdebizhilaibiaoshi,chengweijueyuancailiaozhongshuidezhiliangfenshu,yibaifenshuxingshijisuan。canyubianyaqiqishenzuzhuangdejueyuancailiao,jishizaihengwenhengshicangkuzhongbaocun,tongchangqineibuyehuiyou4 %-8%的水分。在參與器身裝配的過程中,還會因自然受潮或有目的地浸濕,使含水量進一步增加。
絕緣材料中含水量的大小,直接形響其使用性能。一方麵,材料中的水分使絕緣材料體積膨脹,影響幾何尺寸,從而影響器身裝配;更要的是,絕緣材料中的含水量最嚴重影響著介質的介電強度、介jie質zhi損sun耗hao和he油you的de含han水shui量liang,從cong而er使shi整zheng個ge變bian壓ya器qi電dian氣qi絕jue緣yuan性xing能neng變bian緣yuan紙zhi板ban的de閃shan絡luo電dian壓ya明ming顯xian增zeng高gao,介jie質zhi損sun耗hao角jiao急ji劇ju下xia降jiang並bing趨qu於yu平ping穩wen,與yu之zhi平ping衡heng的de油you中zhong水shui分fen含han量liang也ye隨sui之zhi下xia降jiang。根gen據ju變bian壓ya器qi不bu同tong電dian壓ya等deng級ji及ji容rong量liang的de具ju體ti要yao求qiu,可ke以yi確que定ding器qi身shen所suo用yong絕jue緣yuan材cai料liao的de最zui終zhong含han水shui量liang標biao準zhun,變bian壓ya器qi電dian壓ya等deng級ji越yue高gao,容rong量liang越yue大da,其qi絕jue緣yuan中zhong水shui的de質zhi量liang分fen數shu控kong製zhi得de越yue低di。一yi般ban而er言yan。變bian壓ya器qi運yun行xing條tiao件jian下xia絕jue緣yuan中zhong水shui的de質zhi量liang分fen數shu不bu應ying大da於yu2%,考慮器身可能重新吸潮以及為運行儲備一定的裕度,為保證電氣性能,變壓器注油出廠前絕緣材料含水的質童分數都要求控製在0.5%以下,而像500kV級的變壓器,要求絕緣材料中水的質量分數必須在0.3%以下。
變壓器幹燥的目的就是去除絕緣材料中的水分。在變壓器器身裝配之後,隻有通過幹燥處理,使絕緣材料脫水、脫氣,含水量從初始質量分數6%-8%,降至終止標準0.5%-0.1%,cainengchongfenfahuiyoujinzhizhijueyuandianjiezhideyouyuexingneng,congerdadaobianyaqidejueyuanyaoqiu,tigaobianyaqidekekaoxing,shizhijuyoulianghaodegongzuoxingnenghejiaochangdeshiyongshouming。suizhewoguodianligongyedexunmengfazhan,bianyaqidedianyadengjiyuelaiyuegao,rongzuiyuelaiyueda,shiyongdejueyuancailiaoyuelaiyueduo,jueyuanyuanjiandexingzhuangyeyuelaiyuehouda,yincishidebianyaqiganzaochuligongyiyuelaiyuenan,chulizhiliangyaoqiuyuelaiyuegao。ganzaochulizaibianyaqizhizaogongyiguochengzhongzhanyoufeichangzhongyaodediwei,lilaishiyingxiangbianyaqishengchanzhizuihechanliangdeguanjianhuanjie。
genjuganzaolilun,bianyaqijueyuancailiaozhongdeshuifen,youqishibianyaqiganzaochuliguochengzhongyaoqiuquchudenabufenshuifen,zhuyaoshiyimaoxixifudexingshicunzaiyujueyuancailiaozhizhongde。congweiguanshangfenxi,yizhezhongxingshicunzaideshuifen,zaiqianshuhanshuiliangfanweinei,qiganzaoguochengjiushi:水分子在吸附位置獲取足夠能量,解吸成為水蒸氣分子;然後通過絕緣材料中的毛細孔隙,從材料內部向周圍空間擴散,從而脫離絕緣材料的過程。從宏觀上看:促使水分子發生解吸的動力是由絕緣材料提供的熱能,提供能量越多,解吸速率越高;馳使水蒸氣分子向絕緣材料外遷移的動力是材料內部和周圍空間的水蒸氣分壓強差△p,材料內部的水蒸氣壓強越高,而外部空間的水蒸氣壓強越低,則壓強差△p越大,水分擴散越迅速.水分在絕緣材料中的擴散能力則是影響遷移速度的重要因素。
絕緣材料內的水蒸氣分壓力,與材料中水的質量分數和材料的溫度直接有關.如圖1所示。當絕緣材料中水的質量分數為5%,溫度分別為40℃、60℃、80℃時的水蒸氣分壓力分別為1.2*103Pa, 4*103Pa, 1.2*104Pa;而當絕緣材料中水的質量分數為1%時,對應同樣溫度下的水蒸氣分壓力分別為133Pa, 5*102Pa和1.6*103Pa。由此可見,當絕緣材料的溫度每提高20℃時,其內的水蒸氣分壓力可提高2倍以上。圖2所示為在各種幹燥溫度下無油變壓器紙板的擴散因數。由圖2可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),在(zai)相(xiang)同(tong)含(han)水(shui)量(liang)最(zui)情(qing)況(kuang)下(xia),溫(wen)度(du)越(yue)高(gao)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)在(zai)絕(jue)緣(yuan)材(cai)料(liao)中(zhong)的(de)擴(kuo)散(san)因(yin)素(su)也(ye)越(yue)大(da)。從(cong)這(zhe)兩(liang)方(fang)麵(mian)看(kan),提(ti)高(gao)溫(wen)度(du)對(dui)於(yu)幹(gan)燥(zao)處(chu)理(li)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)。
為加快幹燥過程的進行,提高絕緣材料自身內能和其內部水蒸氣的分壓強,則必須提高絕緣材料的溫度,即要求對絕緣材料進行加熱;而通過降低環境空間的壓強來提高內外水蒸氣壓強差△p,則要求采取抽真空的方法。同時采取加熱和抽真空兩種方法,從兩個方麵增大△p,可有效地促進水分的蒸發,大大加快幹燥速度,縮短幹燥時間,提高幹燥效率。這就是所謂加熱-真空幹燥原理。

圖1:不同含水量下絕緣材料內水蒸氣分壓與溫度的關係