內(nèi)油式金屬波紋儲油柜在惠州地區(qū)的應(yīng)用分析

趙俊杰

摘要：文章通過分析惠州地區(qū)現(xiàn)有膠囊與隔膜儲油柜存在的問題，引入金屬波紋式儲油柜，并對其內(nèi)油式和外油式兩大類型進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能比較，并就性能優(yōu)越的內(nèi)油式金屬波紋儲油柜在惠州地區(qū)應(yīng)用的可行性進(jìn)行

分析。

關(guān)鍵詞：內(nèi)油式金屬波紋儲油柜；外油式金屬波紋儲油柜；變壓器；變電站

中圖分類號：TM403 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）11-0068-03

1 概述

變壓器在運行時，絕緣油的體積會隨著溫度的變化而變化，儲油柜是用來補償變壓器絕緣油體積變化和保護(hù)變壓器油質(zhì)的重要部件。儲油柜一旦出現(xiàn)老化、滲漏油等問題，將會嚴(yán)重影響主變壓器的安全運行。

惠州地區(qū)變電站主變壓器的儲油柜，多為傳統(tǒng)的膠囊式儲油柜，根據(jù)運行單位反饋信息，膠囊式儲油柜存在易滲漏油，膠囊易老化、污染油，壽命短，維護(hù)工作量大等問題。按膠囊的壽命3～5年考慮，僅更換到期膠囊這一項就任務(wù)艱巨，且花費較大。

近年來，儲油柜技術(shù)不斷發(fā)展，出現(xiàn)了新一代的金屬波紋管式儲油柜，包括內(nèi)油式金屬波紋管儲油柜和外油式金屬波紋管儲油柜兩大類，兩類金屬波紋管式儲油柜在國內(nèi)市場均有多年運行經(jīng)驗，隨著運行經(jīng)驗的積累和技術(shù)的不斷改進(jìn)，該項技術(shù)已發(fā)展成熟。本文擬通過剖析惠州地區(qū)傳統(tǒng)儲油柜出現(xiàn)的問題，為尋求問題解決，對內(nèi)油式和外油式儲油柜的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行對比分析，對選擇性能優(yōu)越的內(nèi)油式儲油柜應(yīng)用于惠州地區(qū)作專題分析，希望為惠州地區(qū)今后變電站主變壓器儲油柜設(shè)計選型提供借鑒和參考。

2 儲油柜的種類及在惠州地區(qū)的應(yīng)用情況

目前國內(nèi)使用的儲油柜主要分敞開式和密封式兩大類，密封式儲油柜主要有膠囊式、隔膜式和金屬波紋管式三種。金屬波紋管式儲油柜又分為外油式和內(nèi)油式兩

大類。

敞開式儲油柜為單一筒體，這種筒體是由鐵板卷制而成的，變壓器的絕緣油僅僅經(jīng)過吸濕器與空氣相隔，對絕緣油的干燥作用非常有限，絕緣油在運行時容易氧化和受潮。該儲油柜在惠州地區(qū)早已被淘汰，不再使用。

膠囊式儲油柜采用尼龍橡膠囊袋，變壓器的絕緣油通過尼龍橡膠囊袋與空氣隔離，空氣經(jīng)過吸濕器進(jìn)入橡膠囊袋內(nèi)，橡膠囊袋外的下側(cè)與儲油柜的絕緣油接觸，當(dāng)儲油柜油面發(fā)生變化時，橡膠囊袋反應(yīng)為被壓縮或膨脹。這種儲油柜在惠州地區(qū)的應(yīng)用非常廣泛，是目前惠州地區(qū)應(yīng)用最多的一種儲油柜。

隔膜式儲油柜采用的材料與膠囊式儲油柜一樣，工作原理也與膠囊式相似。區(qū)別在于隔膜式是采用尼龍橡膠材料的隔膜，隔膜安裝在儲油柜的中間法蘭處，隔膜貼浮于絕緣油面，空氣經(jīng)過吸濕器進(jìn)入儲油柜，經(jīng)隔膜與絕緣油隔離。目前，惠州地區(qū)運行的主變壓器儲油柜中，僅有三臺為隔膜式儲油柜。

金屬波紋管密封式儲油柜是近年發(fā)展起來的新型儲油柜。金屬波紋式儲油柜的工作原理是：利用目前較為先進(jìn)的不銹鋼波紋管補償技術(shù)對變壓器油的體積進(jìn)行補償，并且達(dá)到與外界空氣隔離的目的，用不銹鋼波紋管取代傳統(tǒng)儲油柜中的橡膠囊袋，避免絕緣油受潮和被氧化，絕緣油溫度升高體積膨脹壓縮波紋管，波紋管移向固定端；絕緣油溫度降低體積收縮時，大氣壓力促使波紋管伸長以補償絕緣油體積收縮。金屬波紋管密封式儲油柜有內(nèi)油式和外油式兩大類。內(nèi)油式為長方體形狀，內(nèi)裝有立式波紋管，波紋管縱向伸縮運動，絕緣油裝于其中；外油式為圓柱體形狀，內(nèi)裝有臥式波紋管，波紋管水平伸縮運動，絕緣油介于波紋管和儲油柜外殼之間。內(nèi)油式、外油式儲油柜在惠州地區(qū)均未開始使用。

3 惠州地區(qū)現(xiàn)有儲油柜存在的問題

根據(jù)前面的描述可以看出，惠州地區(qū)現(xiàn)運行的儲油柜為傳統(tǒng)的膠囊式儲油柜和隔膜式儲油柜，以膠囊式儲油柜為主。

膠囊式儲油柜因有效隔離了空氣和變壓器絕緣油，緩解了絕緣油的吸濕和氧化，在一定時期內(nèi)對保障主變安全運行起到重要作用，但是隨著使用數(shù)量和年限的增加，發(fā)現(xiàn)的問題也逐年增多。隔膜式儲油柜由于使用了同膠囊式儲油柜一樣的橡膠材料，也存在與很多膠囊式儲油柜相同的問題。傳統(tǒng)膠囊與隔膜儲油柜存在的問題分析如下：

一是膠囊與隔膜由于材料的原因，均使用尼龍橡膠材料，易產(chǎn)生老化和龜裂，壽命較短，需定期更換，增加了維修次數(shù)和維修費用；二是膠囊和隔膜的透氣性較好，當(dāng)絕緣油的體積發(fā)生變化時，空氣中的水分容易進(jìn)入絕緣油中，造成絕緣油的絕緣性能下降；三是膠囊和隔膜在安裝和檢修的時候容易被損傷、損壞，且不易被發(fā)現(xiàn)，造成滲漏，影響儲油柜的密封性能；四是膠囊和隔膜的上面是空氣，下面是絕緣油，由于變壓器運行時絕緣油溫度較高，導(dǎo)致溫差較大，特別是冬季，膠囊和隔膜易結(jié)露；五是膠囊與隔膜由于材料的老化，直接污染變壓器的油質(zhì)，淤積油污，嚴(yán)重時被迫濾油；六是隔膜被壓在上下殼體之間，密封線過長，特別是當(dāng)油位超過密封線后會出現(xiàn)滲漏，油位較低又存在著吸氣現(xiàn)象，密封問題很難徹底解決；七是隔膜式及膠囊式儲油柜的油位計采用連桿式磁針結(jié)構(gòu)，由于該結(jié)構(gòu)的機械傳動及轉(zhuǎn)換的誤差，油位指示不夠準(zhǔn)確，易出現(xiàn)假油位。

4 金屬波紋管內(nèi)油式和外油式儲油柜結(jié)構(gòu)性能分析

由于惠州地區(qū)使用的傳統(tǒng)膠囊與隔膜儲油柜存在如上所述的諸多問題，加重了運行單位維護(hù)工作量，維護(hù)資金投入較大，且影響了電網(wǎng)安全供電，我們開始關(guān)注近年發(fā)展起來的新一代金屬波紋密封式儲油柜。

因為金屬波紋式儲油柜利用目前較為先進(jìn)的不銹鋼波紋管補償技術(shù)對變壓器油的體積進(jìn)行補償，用不銹鋼波紋管取代傳統(tǒng)儲油柜中的橡膠囊袋，避免絕緣油受潮和被氧化，具有密封性好、補償元件強度高、不會老化、免維護(hù)、與變壓器壽命相當(dāng)?shù)忍攸c，可有效保護(hù)絕緣油油質(zhì)和省去運行單位對儲油柜的維護(hù)、更換工作量。由此看出，金屬波紋管式儲油柜的特點恰好彌補和解決了傳統(tǒng)儲油柜出現(xiàn)的系列問題，應(yīng)是解決惠州地區(qū)儲油柜存在問題的有效途徑，有必要對金屬波紋管式儲油柜的兩種型式（內(nèi)油式和外油式）作進(jìn)一步分析。內(nèi)油式和外油式結(jié)構(gòu)性能對比分析如下：