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環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器真空澆注工藝過(guò)程重點(diǎn)解析!

發(fā)布時(shí)間:2021-09-23 09:34:44 人氣:

  環(huán)氧樹(shù)脂是泛指分子中含有2個(gè)或2個(gè)以上環(huán)氧基團的有機高分子化合物。除個(gè)別外,它們的相對分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹(shù)脂的特點(diǎn)有:①形式多樣;②固化方便;③粘附力強;④收縮性低;⑤固化后,具有優(yōu)良的力學(xué)性能;⑥固化后,形成一種具有高介電性能,耐表面漏電,耐電弧的優(yōu)良絕緣材料;⑦化學(xué)穩定性;⑧尺寸穩定性;⑨耐霉菌等。

  環(huán)氧樹(shù)脂材料現在已作為主要絕緣材料大量應用于變壓器、互感器和絕緣子等電力設備制造領(lǐng)域。環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器具有難燃、安全、運行可靠、維護方 便和體積小等特點(diǎn),已在城市的高層建筑和電站等場(chǎng)所得到廣泛的應用。

  近十幾年來(lái),我國干式變壓器的生產(chǎn)有了較大的發(fā) 展,產(chǎn)品的性能和外觀(guān)都有了較大的改進(jìn)。環(huán)氧樹(shù)脂澆注具有一次性成形的特點(diǎn),即成形冷卻后硬化不可回收 利用,成形后的繞組達不到規定的標準或設計要求,就只能作報廢處理,無(wú)法再次利用。國家標準GB1094.11 — 2007 規定,干式變壓器局部放電水平的最大值為 10 PC。為了保證繞組的質(zhì)量,要求預澆注繞組的結構可靠,澆注材料配比合理,工藝先進(jìn)。

  

環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器真空澆注工藝過(guò)程重點(diǎn)解析!(圖1)


  目前,變壓器行業(yè)大多采用的是進(jìn)口或者國產(chǎn)的真 空澆注設備。由于真空澆注設備的結構不同,在具體的澆注操作過(guò)程中也有其獨到之處。我公司在20世紀90年代初期從意大利BP2公司購進(jìn)全套真空澆注設備。以下依據我公司繞組澆注過(guò)程為例,淺談干式變壓器臥式繞組的真空澆注工藝過(guò)程。如圖1所示。

  

環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器真空澆注工藝過(guò)程重點(diǎn)解析!(圖2)


  1 配 料

  我公司澆注材料采用進(jìn)口的雙組分環(huán)氧樹(shù)脂材料, 配料過(guò)程分為環(huán)氧樹(shù)脂配料和固化劑配料。

  環(huán)氧樹(shù)脂配料是將環(huán)氧樹(shù)脂一定量吸入配料罐(低真空、預混料罐)。攪拌加熱到50 ℃時(shí),其流動(dòng)性達到最佳狀態(tài),按照一定配比加入填料及顏料,保持真空度20~30 mbar,當混和料被攪拌均勻,沒(méi)有大量泡沫并且溫度處于50~60 ℃時(shí),可將料送入環(huán)氧樹(shù)脂罐進(jìn)行薄膜脫氣。

  固化劑配料與環(huán)氧樹(shù)脂配料過(guò)程基本相同,依據原材料的品牌型號不同,固化劑和填料的比例略有區別, 配料結束后將混合料送入固化劑罐進(jìn)行薄膜脫氣。

  2 脫 氣

  薄膜脫氣是目前澆注工藝中廣泛采用的一種脫氣方法。脫氣的結果將決定澆注時(shí)氣泡的多少,氣泡越少,澆 注質(zhì)量越高。

  在環(huán)氧樹(shù)脂罐和固化劑罐中都存在有一個(gè)傘狀螺旋提升裝置。在工作時(shí),該螺旋提升裝置將混合料提 升到脫氣傘上,從傘面上向四周流下,此時(shí)混合料在 傘面上形成極薄材料層?;旌狭现械臍怏w在傘面上會(huì ) 以氣泡形式擠到真空罐中,再被真空泵抽出罐外。過(guò) 程中,必須保持溫度60~65 ℃范圍內,并進(jìn)行長(cháng)時(shí)間攪拌脫氣。

  一般情況下,必須至少連續脫氣 12 h(該時(shí)長(cháng)可根據材料的多少和季節的變化進(jìn)行相應調整),以盡可能多地脫去材料中的水分和氣體。在脫氣的過(guò)程中,通過(guò)觀(guān)察窗要密切關(guān)注脫氣罐內扇面上的混合料的粘度及氣泡的情況。

  3 澆注前的準備

  在澆注前,將繞制好的線(xiàn)圈裝入澆注模具后,吊入澆注罐。

  模具的一端適當墊高,在模具較低的一端放澆注管口,澆注管口與模具之間墊一層過(guò)濾網(wǎng),用于澆注料的 雜質(zhì)過(guò)濾。

  澆注管道內不得有清洗劑等液態(tài)物質(zhì), 在放入繞組前應適當加溫,自然去除清洗劑、烘干管道,檢查好澆注罐內照明, 關(guān)好罐門(mén)。打開(kāi)澆注罐加熱系統,溫度設定為 80 ~85 ℃,對澆注罐內的繞組進(jìn)行加熱,時(shí)間 8 ~10 h,澆注前兩小時(shí),打開(kāi)澆注罐真空泵。

  4 終混和澆注過(guò)程

  根據需要澆注的線(xiàn)圈樹(shù)脂定額及數量計算出所需混合料的重量,適當放寬余量,按照 1∶1 的質(zhì)量比分別向終混罐內打入環(huán)氧樹(shù)脂料和固化劑料(已配好填料的), 打開(kāi)終混罐真空泵進(jìn)行終混攪拌。

  終混時(shí)間一般控制在 30 min 左右,結束后靜置10 min 開(kāi)始澆注,澆注過(guò)程為手動(dòng)操作,人工控制流量和流速(速度一般控制在1.5~2 kg/min,具體根據模具的大小及結構來(lái)調節)。

  澆注時(shí)間和終混、靜置時(shí)間必須控制在 2 h 內完成,超過(guò)時(shí)間,混合料的粘度會(huì )快速增大,直接影響 繞組澆注的質(zhì)量及設備的安全, 澆注過(guò)程中要密切跟蹤出料口混合料的粘度、氣泡和設備各儀表顯示的溫度。

  整個(gè)過(guò)程盡可能做到低粘度,高真空,慢澆注,而慢澆注又易導致混合料的粘度增大,這就需要操作人員 進(jìn)行長(cháng)期的實(shí)際觀(guān)察及經(jīng)驗總結。

  澆注完成后,必須迅速將澆注件推入固化爐中進(jìn)行 固化,盡量減少在低溫環(huán)境中停留的時(shí)間,避免由于模 具溫度下降,影響材料在模具內的流動(dòng)性。

  5 固化和拆模

  澆注好的模具必須在固化爐內按照固化溫度-時(shí)間曲線(xiàn)進(jìn)行加熱固化。過(guò)程中,需保證固化爐內溫度均勻。 固化溫度-時(shí)間曲線(xiàn)如圖 2 所示。

  

環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器真空澆注工藝過(guò)程重點(diǎn)解析!(圖3)


  固化完成后,需將線(xiàn)圈出爐,以最快的速度拆除外膜、分接板和夾具等(盡量控制在20 min 內),重新將線(xiàn)圈吊入爐內,隨爐緩慢降溫。

  6 結束語(yǔ)

  全真空澆注的優(yōu)點(diǎn)是配料的全過(guò)程都處于真空狀態(tài), 可以有效地把環(huán)氧樹(shù)脂混合料中的空氣抽出來(lái),減少配料中的氣泡。

  在掌握澆注工藝的技術(shù)上,對不同的產(chǎn)品和原材料進(jìn)行工藝上的改進(jìn),以使得澆注出來(lái)的環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)品,外 觀(guān)美觀(guān),性能優(yōu)越,使干式變壓器整體產(chǎn)品性能達到客戶(hù)的需求。


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