Wie läuft die Heißluft-Vakuumtrocknung ab?

Die Heißluft-Vakuumtrocknung ist ein weit verbreitetes Verfahren. Dabei wird Heißluft mit einer Temperatur von 105 bis 130 °C in einen Vakuumbehälter geleitet, um das Gerät zu erhitzen. Dadurch wird eine gleichmäßige Erwärmung des Geräteinneren gewährleistet und die Temperatur erhöht, um die Verdunstung der Feuchtigkeit zu erreichen.

Bei Hochleistungstransformatoren müssen Heiz- und Vakuumextraktionsprozesse abwechselnd durchgeführt werden. Beispielsweise folgen zunächst 40 Stunden Heißlufterhitzung, gefolgt von 10 bis 15 Stunden Vakuumextraktion; anschließend folgen 10 bis 20 Stunden Erhitzung und weitere 10 bis 15 Stunden Vakuumextraktion. Die Anzahl der Zyklen hängt von der Spannungsebene ab, wobei höhere Spannungsebenen mehr Zyklen erfordern. Dies liegt an der erhöhten Anzahl von Isolationskomponenten und der dickeren Drahtbündelung in Höchstspannungstransformatoren, die zu kleineren Öldurchgangsspalten führen.

Wenn die Innentemperatur einen bestimmten Wert erreicht, verdunstet eine erhebliche Menge Feuchtigkeit, was zu einer höheren Luftfeuchtigkeit im Ölspalt führt. Die weitere Warmluftzufuhr wird dadurch erschwert, was zu einem spürbaren Temperaturabfall der Isolation und einer minimalen Wirksamkeit der Warmluftzirkulationsheizung führt. Unter diesen Umständen reduziert die Vakuumextraktion den Druck, was zu einer schnellen Verdunstung der Feuchtigkeit in Isolationskomponenten und Ölspalten führt. Dies wiederum verringert die Wasserdampfkonzentration in der Isolierung. Nach Erreichen eines bestimmten Wertes trägt die Wiederaufnahme der Warmluftheizung dazu bei, einen moderaten Temperaturabfall im Transformator aufrechtzuerhalten, der sich schnell erholt. Dieser Prozess ermöglicht eine effektive Trocknung.

Abbildung 41-1 zeigt schematisch das Vakuumleitungssystem. Aufgrund der hohen Vakuumanforderungen (10–133 Pa) für den Vakuumbehälter sollte die Vakuumleitung mit einer zweistufigen Vakuumpumpe ausgestattet werden. Diese gewährleistet das Erreichen des gewünschten Vakuumniveaus und minimiert gleichzeitig die für die Vakuumextraktion benötigte Zeit. Typischerweise eignet sich eine H-9-Schieber-Vakuumpumpe als Primärpumpe, während eine mechanische Druckerhöhungspumpe ZJ-1200 als Sekundärpumpe empfohlen wird. Um die Dichtheit des gesamten Vakuumleitungssystems zu gewährleisten, sollten Hochvakuumventile unterschiedlicher Spezifikationen (z. B. Typ GI und GIQ) ausgewählt werden. Um zu verhindern, dass feuchte Luft in die Vakuumpumpe eindringt und zu Wasser kondensiert, wird ein spezieller Kondensator entwickelt. Während der Vakuumextraktion werden vor und nach der Pumpe Wasser-Öl-Abscheider platziert.

Um sicherzustellen, dass die in den Tank eingeleitete heiße Luft sauber ist, sollte vor der Pumpe ein Luftfilter installiert werden.

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