(湛江高压电器有限公司 524000)
摘要：介绍了中海油湛江分公司变流电脱盐防爆变压器的基本概况以及变流电脱盐的型号和结构特点与设备；阐述了变流电脱盐防爆变压器配电设备故障判定及原因分析有关问题措施。
关键词：变流电脱盐防爆；变压器；故障分析
一、变流电脱盐防爆变压器基本情况
（一）中海油湛江分公司是一家从原油中提炼高级潤滑油的生产企业。原油加工的第一道工序是对原油进行电脱盐的处理，它是原油深加工的首要环节。从地下采出的原油一般都含有水分，这些水中都溶解有盐类，主要是氯化物：如NaCl、CaCl2、MgCl等氯盐。这些氯盐的存在使蒸馏塔装置冷凝水中的氯离子浓度提高，对炼油设备、管线的腐蚀加大，特别对后续加工装置安全运行造成严重威胁。变流电脱盐防爆变压器正是在提炼高级潤滑油的工艺过程中，为脱除原油中的盐、水和其它杂质而配置的关键设备。主要功能是把原油中所含的NaCl、CaCl2、MgCl及H2O等有害成分进行分离，然后将脱盐脱水的“干净”原油输送到蒸馏塔进行提炼。
（二）变流电脱盐防爆变压器型号规格、容量、结构特点及联接装备
变流电脱盐防爆变压器型号规格容量
1、型号：TYDKZ-160/25-0.4; 2、规格容量；160kVA; 3、二极管硅整流装置模块；4、电脱盐脱水罐等。
变流电脱盐防爆变压器的结构特点
1、高阻抗全密封防爆型，内部设计带100%电抗器能在大处理高含水状态下稳定运行；2、电源设备主体和高压接线采用防爆形式，高压接线盒为充油型结构，低压接线盒为增安防爆结构；3、输出电压可调，根据不同原油特点和工艺状况调节变压器输出电压，调节电压分为五挡：13kV、16kV、19kV、21kV、23kV、25kV，在无负载状态下可以任意调节电压值，操作简单方便。
电脱盐装置主要包括：变流电脱盐防爆变压器，高电压引入棒，电脱盐脱水罐，电极板，脱后原油流出口端，原油入口端和脱盐水排出口端等，该系统采用两级电脱盐装置的工艺蒸馏塔。
（三）变流电脱盐防爆变压器配电设备的原理接线图
二、变流电脱盐防爆变压器配电设备故障判定及原因分析
（一）故障判定
中海油湛江分公司变流电脱盐防爆变压器在运行过程中，出现如下现象：高压侧（次级端）电压骤降，引起电脱盐电流频繁波动，电脱盐配电柜警铃报警，运行状况极不稳定，造成变流电脱盐防爆变压器跳闸；变压器电压骤降为“零”，系统压力上升，导致生产无法正常进行必需仃车检查。
在原油提炼过程中，电脱盐电流升高存在两种因素，一种是油品性质方面造成，一种是电器问题造成。相关操作人员已对油品性质因素进行了排除。我们在现场对变流电脱盐防爆变压器进行常规检测，对测试的数据做分析判断，初步确认故障部位，结合吊芯检查验证，检查结果与分析判断的吻合是否准确。常规检测过程中，测试变压器绕组直流电阻未见异常，绝缘电阻符合要求，变压比偏差也符合要求。将变流电脱盐防爆变压器的整流装置模块与变压器分离，对变压器单独做工频耐压试验及空载负载试验，试验数据均合格。由此初步判断：故障部位发生在整流装置模块部分。
把变流电脱盐防爆变压器运回室内做吊芯检查，见图（2）、（3）、（4）所示。
通过对变压器吊芯检查，从图(2)、图(4)看出变压器接线、控制调节开关未出现异常，绕组外观未见异常情况，这与仪器检测结果一致。我们再对图(3)示的整流模块装置进行检测，可看到该整流模块采用单相半波整流模式，其构造由二极管、电压限压保护器、散热器、绝缘支撑环氧玻璃板骨架和相关连接件、紧固件等构成。用相关仪器测试二极管硅堆正常，电压限压控制器也正常，目测检查整个装置连接线路未见异常，再经逐项检查、仔细观察绝缘支撑环氧玻璃板骨架发现，电压限压保护器的环氧玻璃支撑板上的紧固螺杆与电压限压保护器端头连接片带电点以及整流模块装置的接地点之间，沿着环氧玻璃板面形成一条细小的放电碳路通道。因此可推断这一条细小浅微的放电碳路通道是引起电脱盐装备电压骤降、电流频繁波动的罪魁祸首。
（二）原因分析
电脱盐装置具有几个特点：
1、要求电场设计均匀，防止出现局部畸形电场或边壁电场；2、采用电场强度逐渐增强的梯度电场电场，将大部分水通过弱电场沉降下来，降低强电场的负荷，然后利用高压电场和高强电场将小或细小水滴在更强的电场中聚积沉降下来；3、改变电极板传统钢结构的设计，消除电极板在原油导电率高的情况下容易发生的尖端放电现象。
二极管硅整流装置模块在运行的变流电脱盐防爆变压器中是一个高强度电场，环氧玻璃支撑板上的紧固金属螺杆相当一个悬浮带电体，在高强电场中存在着悬浮带电导体导致电场出现局部畸形。当设备投入运行时间较短时，硅整流装置模块浸泡在变压器油中，全新的变压器油及全新的环氧玻璃支撑板绝缘性能良好，此时载体存在悬浮带电导体，此时还不会有放电现现象发生。随着时间推移，该载体中的相关绝缘件不断老化（如：变压器油、环氧玻璃支撑板等），绝缘性能逐渐下降，刚开始时放电现象是细小而且间歇性，然后频率加大进而产生连续放电形成放电碳路通道直致击穿，从而导致装置电压骤降，电脱盐电流升高，直到发生变流电脱盐防爆变压器跳闸故障。
三、整改措施
从上述测试、检查过程可以判断，电器系统装置发生故障主要原因是电脱盐防爆变压器整流模块箱体内绝缘材料老化导致绝缘降低以及载体介质中存在悬浮带电导体而引起，所以建议将电压限压保护器的环氧玻璃支撑板上的金属紧固螺杆更换为胶木螺杆，并将原变压器油更换掉，同时把已有放电痕迹的环氧玻璃支撑板更换掉；消除其它绝缘隐患。
结束语：按上述整改方案实施后，将整改的电器系统投入运行，从二０一六年五月至今情况稳定，整套装置运转正常。整改方案符合预期。
参考资料：
1、张仲礼《电脱盐防爆变压器》
2、刘红军.电脱盐系统的扩能改造
3、于雅滨.优化电脱盐装置工艺条件提高运行水平
论文作者:黄成
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/18
标签：脱盐论文; 流电论文; 变压器论文; 电场论文; 装置论文; 原油论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第13期论文;