关键词：真空滤油机；脱水效率；提升对策
前言：当前，真空过滤技术在我国工业技术持续发展的背景下，也在不断发展进步着，因真空滤油机在很大程度上能够降耗节能、节能减排、降低污染以及节省成本，因此被广泛应用在国内外废油处理中。在变压器行业中，高压变压器的绝缘和冷却介质使通过填充各种类型的变压器油实现的。真空滤油机通过真空蒸馏、加压、离心等技术过滤含其它杂质的变压器油，并将油过滤成合格的产品，可成功地应用于各种变压器。通过提高变压器油的清洁度，将变压器油中的细小杂质过滤掉，进行脱水、脱气处理，使变压器油的最佳性能得以充分发挥，延长变压器使用期限。当过滤不合格油时，其中最重要的一部分就是脱水，因为合格油的总体质量会直接受到真空滤油机脱水效率影响。
1现有真空滤油机脱水效率低的原因
真空滤油机主要过滤不合格变压器油中的杂质，对变压器油进行脱水脱气处理，进而实现不合格油向合格油转变，以供变压器使用。在进行真空过滤时，最重要的是脱水，对变压器油质有重要的影响，然而，目前市场上经常使用的真空滤油机的脱水效率较低。所以，在操作中会导致变压器油过滤效果和效率较差。
真空滤油机的脱水处理主要是通过脱气塔实现的，它主要利用分离罐的高真空将变压器油中的水煮沸，转化成蒸汽，然后通过真空泵排出。并且随着真空度的提高水的沸点会降低，所以，变压器油温越高其脱水效果就会越好，然而，温度太高也会使得变压器油发生裂解和碳化等，使合格油质受影响。所以，在运行真空滤油机时需要保证变压器不要有过高的油温，最好将其控制在50-70℃。当油温过低时，在滤油过程中需要高真空来蒸发变压器油中的水。
一些真空滤油机装有风冷冷凝器，然而风冷的冷却效果却不怎么好，特别是在高温地区的夏季，风冷冷凝器效果接近于零。所以，风冷的使用不会影响真空滤油机效果，对真空滤油机脱水效率提升只起到轻微的作用。
单级真空泵的单层式真空滤油机在我国市场中使用最多，然而，此种滤油机不具备较强的抽气能力，因变压器油蒸发表面积小，脱水效率低，市场上并不畅销。
2采用双级真空系统提高真空滤油机的效率
当前，两级真空系统并非是我国使用的常用真空滤油机，真空泵系统配有单级真空泵，滤油机工作时单级真空泵的真空度只能到达300-500Pa，变压器油在此真空度下，有较低的水分蒸发效率，在实际运行过程中真空滤油机抽出的气体不全是水蒸气，还会有其他气体存在，所以，单级真空滤油机有很低的脱水效率。
滤油机在进行滤油时，工作真空度有必要提高，而增加罗茨泵和旋转叶片泵串联工作进行工作是最佳的途径，进而最终形成一个双级真空泵系统。双级真空系统的滤油机真空度高达20～50Pa，滤油机脱水性能在此种真空条件下，得到显著改善。
2.1双级真空系统滤油机的工作流程
下图1表示的是双级真空滤油机的具体工作流程。而过滤系统的运作流程为：变压器油在1中流入2后再从3向4输入，粗过滤后，在5中加热后，再流入6、7、8中进行脱气处理，9将油排出，并通过10精过滤后向1流入，由此循环往复。
6、7、8对油水进行分离操作，多数将会成为水蒸气，并通过11向12流入，并冷凝后经13排出。
1—真空储油罐；2—阀门；3—进油泵；4—粗过滤器；5—加热器；6—脱气塔（上级）；7—脱气塔（下级）；8—脱气塔；9—排油泵；10—过滤器；11—罗茨真空泵；12—真空冷凝器；13—旋片真空泵
图１双级真空滤油机工作流程图
对于110/220/500kV以上的输变电设备绝缘油的净化，除机械杂质、气体、水分来说，最适合使用双级真空滤油机。这样会使绝缘油的油品质量和耐压强度提高，实现高压电气设备的运行安全。处理后的油液将会和国家使用标准相一致，在对油品进行过滤时，是最佳的选择。
2.2双真空系统滤油机的特点
（１）储油罐在真空条件下过滤时，整个系统将处在高真空状态。
（２）为使脱气塔在运行过程中获得较高的真空度，将对双级真空抽气系统进行设置。
（３）本发明提供一种双级拉西环结构，这样会让脱气塔中的变压器油的脱气面积更大。
2.3双级真空系统滤油机的优势
真空度会在运作正常情况下更高，并致使真空条件下，除去水蒸气，使二氧化碳、氧气等其他气体较少，使变压器油质质量提升，最大程度的降低变压器油受气体的不利影响，所以，这时设备总体脱水率最高。
３使用双层脱气塔提高滤油机的效率
真空滤油机脱水效率影响原因有：在脱气塔中，过滤的变压器油停留的时间越长，其蒸发效果就越好；蒸发效果会因脱气塔的的真空度高而变好；脱气塔的蒸发效果会随有效蒸发体积变大而变好。想要实现最佳的蒸发效果，必须要使三种因素均最佳，即脱气塔的有效蒸发体积、变压器油在脱气塔的停留时间、脱气塔的真空度。然而，市面上流行使用的滤油机均为单层脱气塔，其变压器在过滤中停留在脱气塔的时间很短，蒸发面积又小，加之由于油液中的细小水分不易去除，整个脱水效率较低，最终将对高压电压等级变压器对变压器油的绝缘要求无法充分满足。
采用双层脱气塔，将分布盘设置在脱气塔顶部，使变压器油通过分布盘均匀流向拉西环表面。脱气塔内的拉西环为上下两层，变压器油通过分布盘开始流入时，其含水量最大，在真空环境下水分会剧烈沸腾，并有大量气泡产生，气泡将使变压器油自动均匀在拉西环表面分布，并在拉西环表面形成薄膜，从而增加变压器油的有效蒸发面积，使水分的蒸发效率得以提高。双脱气塔结构的使用，增加了过滤变压器油在脱气塔中的停留时间，更加彻底的蒸发了变压器油中的水分。通过使用双脱气塔，真空滤油机的脱水效率可显著提高。
4采用冷水机组制冷提高脱水效率
应用冷水机组进行制冷，可以使脱水效率提升，因为其会让冷凝器的温度较低，有效冷凝水蒸气，最大程度降低油水蒸气流入真空泵，进而使得真空抽气系统的抽气能力提升。所以，当前冷水机组被应用在了许多真空滤油机中。然而，当前我国还不具备良好的使用冷水机组制冷的真空滤油机，但在国外进口的滤油机中已经出现了使用冷水机对冷凝器进行冷却的真空滤油机，可以最大程度的合格的变压器油过滤出来，有效提升脱水效率。
结束语：
总之，提高真空滤油机的脱水效率可以提高变压器油滤出的质量，使滤油机功能更加有效。并且一种效果显著、性能优异的真空滤油机，能够回收利用更多的废油，最大程度的降低废旧变压器油对环境的破坏，并通过对油的循环利用，可以有效节约石油资源。所以，对真空滤油机脱水效率进行提升是必经之路。提高真空滤油机的脱水效率是从目前的环境和能耗出发采取的措施，既能有效降低企业成本，又能满足国家提倡的节能降耗要求。
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论文作者:冯伟,陈隆虎,陈维亮,莫如军,唐云兰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/4
标签：真空论文; 脱气论文; 变压器论文; 滤油机论文; 效率论文; 真空泵论文; 效果论文; 《电力设备》2018年第36期论文;