變壓器儲(chǔ)油柜故障處理探討

深圳供電局有限公司 518000

摘要：根據(jù)變壓器儲(chǔ)油柜的類型及結(jié)構(gòu)，介紹了其常見的故障問題和處理方法，提高變壓器儲(chǔ)油柜安裝技術(shù)。

關(guān)鍵詞：變壓器儲(chǔ)油柜；故障處理；滲漏油；

1.變壓器儲(chǔ)油柜類型

我國(guó)現(xiàn)運(yùn)行的變壓器，尤其是大中型變壓器都是充油變壓器，油在變壓器中起絕緣和散熱作用，所以為使變壓器能在充滿油的狀態(tài)下工作，儲(chǔ)油柜（簡(jiǎn)稱油枕）是必不可缺的保護(hù)裝置。儲(chǔ)油柜是安裝在變壓器頂部，通過彎曲連管與變壓器油箱連結(jié)，并在儲(chǔ)油柜與油箱之間安裝有氣體繼電器，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，電弧熱量使絕緣油氣體膨脹，并大量氣化，大量氣化的油氣流沖向儲(chǔ)油柜，流動(dòng)的油流和氣流使氣體繼電器動(dòng)作，與保護(hù)裝置、斷路器配合切斷變壓器電源，來實(shí)現(xiàn)保護(hù)變壓器。儲(chǔ)油柜的容積是變壓器油量的8%一10%，它的作用是能滿足變壓器在最高環(huán)境溫度下滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)油不溢出，在最低環(huán)境溫度下變壓器停止運(yùn)行時(shí)儲(chǔ)油柜油標(biāo)中能看到油位，現(xiàn)生產(chǎn)的儲(chǔ)油柜的油位計(jì)采用磁鐵式油位計(jì)，并能在最高油位和最低油位發(fā)出報(bào)警信號(hào)。儲(chǔ)油柜還可利用膠囊、吸濕器將變壓器油與空氣隔離，限制變壓器油與空氣的接觸，減少絕緣油受潮和氧化，起到防止變壓器油老化的作用。變壓器儲(chǔ)油柜有三種形式：

1）變壓器容量在630kVA及以下時(shí)，其儲(chǔ)油柜不帶安全氣道和氣體繼電器，直接通過吸濕器與大氣直接連通：

2）容量在800--6300kVA時(shí)儲(chǔ)油柜帶有安全氣道（采用壓力釋放閥）和氣體繼電器，通常也不裝設(shè)隔離大氣的裝置，只是裝設(shè)較大容量的吸濕器；

3）容量在8000kVA及以上時(shí)儲(chǔ)油柜內(nèi)裝有防止油老化的油保護(hù)裝置，目前主要有隔膜式、膠囊式、金屬波紋膨脹式3種。

2.儲(chǔ)油柜的結(jié)構(gòu)及原理

2.1膠囊式儲(chǔ)油柜

儲(chǔ)油柜內(nèi)裝有—個(gè)耐油尼龍橡膠囊，膠囊內(nèi)部與吸濕器連通，呼吸時(shí)經(jīng)吸濕器與大氣連通，稱作氣室；膠囊外部與變壓器油相接觸，稱作油室。在安裝時(shí)采用排除儲(chǔ)油柜內(nèi)的氣體的手段。油溫變化時(shí)，膠囊內(nèi)受大氣壓力緊貼浮在油面上，膠囊隨油溫的變化而膨脹或收縮，起著呼吸作用，同時(shí)就把油與大氣隔離。油標(biāo)中的油與變壓器的油是分開的；①在儲(chǔ)油柜底部設(shè)計(jì)有油標(biāo)膠囊小室，小室內(nèi)裝有小膠囊，小膠囊外部與變壓器油相接觸，內(nèi)部與油標(biāo)相連通，油標(biāo)的油位是隨著變壓器油位上升而上升，下降而下降。油標(biāo)裝在儲(chǔ)油柜端面。高度與油枕直徑相同；②連桿式磁鐵油位計(jì)：在儲(chǔ)油柜底部設(shè)計(jì)有油位計(jì)浮子槽，油位計(jì)安裝在儲(chǔ)油柜外端面下邊緣處，油位計(jì)連桿與浮子相連接，浮子浮在儲(chǔ)油柜內(nèi)變壓器油面上，當(dāng)變壓器油位上升或下降時(shí)，浮子帶動(dòng)連桿使油位計(jì)刻度發(fā)生相應(yīng)的變化，來觀察變壓器的實(shí)際油位，并在油位計(jì)上設(shè)計(jì)有高油位和低油位的報(bào)警信號(hào)接點(diǎn)，提醒運(yùn)行人員注意變壓器油位的變化。此種油位計(jì)使用較為普遍。

2.2隔膜式全密封儲(chǔ)油柜

儲(chǔ)油柜整體為圓形，分上下兩部分，在兩部分之間用耐油橡膠隔膜上下分開，上部分為氣室，與吸濕器相連接，下部分與變壓器油相接觸，稱為油室，隔膜上部留有放氣塞，油位計(jì)連桿連接螺栓。油位計(jì)安裝在儲(chǔ)油柜靠近儲(chǔ)油柜頂端的外端面，通過連桿與隔膜連接。當(dāng)變壓器隨油溫發(fā)生變化，油位升高或降低時(shí)，隔膜也隨著升高或降低，帶動(dòng)拉桿使油位計(jì)發(fā)生相應(yīng)的變化，此種結(jié)構(gòu)儲(chǔ)油柜便于維護(hù)，但在實(shí)際運(yùn)行中由于隔膜夾在儲(chǔ)油柜上下兩部分之間，用螺栓連接，隔膜與法蘭連接部位易出現(xiàn)滲漏油，且難以消除，這種儲(chǔ)油柜在實(shí)際運(yùn)用中逐漸更換為膠囊式儲(chǔ)油柜。

2.3金屬波紋式儲(chǔ)油柜

金屬波紋式儲(chǔ)油柜，是采用金屬鋼板冷壓成波紋狀內(nèi)壓式儲(chǔ)油柜，其內(nèi)部為油室，在沒有內(nèi)部壓力時(shí)，波紋片重疊，當(dāng)內(nèi)部充有壓力時(shí)，體積增大，在變壓器上安裝金屬波紋儲(chǔ)油柜。就是變壓器油充在金屬波紋儲(chǔ)油柜內(nèi)。注油時(shí)，將油充至正常油位，當(dāng)環(huán)境溫度油溫變化時(shí)，改變金屬波紋儲(chǔ)油柜的體積來達(dá)到變壓器始終充滿油的狀態(tài)。此種儲(chǔ)油柜是一種新形式的儲(chǔ)油柜，在實(shí)際運(yùn)用中逐步普及。

3.膠囊式儲(chǔ)油柜常見的故障

3.1各連接密封處膠墊老化滲漏油

處理：更換密封墊，選用耐油符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸的密封墊，安放位置正確，并應(yīng)注意密封面清潔、無雜物，法蘭面平整無變形。密封墊的壓縮量；平墊壓縮量為墊子厚度的三分之一，棒形墊壓縮量為二分之一，各部位螺栓緊固應(yīng)均勻。

3.2油位計(jì)（油標(biāo)）油位變化異常

（1）膠囊外接吸濕器連接管堵塞，應(yīng)檢查管路是否暢通；

（2）檢查膠囊是否破裂或老化，根據(jù)需要更換；

（3）指針式油位計(jì)應(yīng)檢查油位計(jì)連桿是否斷裂，浮子是否破裂進(jìn)油，根據(jù)需要更換；

（4）儲(chǔ)油柜膠囊干癟。安裝時(shí)，安裝工藝不到位，儲(chǔ)油柜油室內(nèi)存留空氣，應(yīng)進(jìn)行排氣處理；應(yīng)檢查膠囊內(nèi)部是否有油存在，如果內(nèi)部有油則說明膠囊破裂，應(yīng)拆除舊膠囊進(jìn)行更換；

（5）變壓器儲(chǔ)油柜油位與油標(biāo)油位不相符。油標(biāo)小膠囊內(nèi)氣體未排盡，應(yīng)進(jìn)行排氣；小膠囊老化，應(yīng)更換新膠囊；油標(biāo)管路滲油，應(yīng)更換油標(biāo)及密封膠墊并補(bǔ)充絕緣油至合格位置。

4.更換新膠囊及膠囊的檢修

儲(chǔ)油柜安裝新膠囊時(shí)，應(yīng)選用尺寸與儲(chǔ)油柜相匹配的膠囊，并對(duì)膠囊進(jìn)行外觀檢查，應(yīng)無開膠現(xiàn)象，彈性良好、清潔，更換前應(yīng)做密封實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)壓力時(shí)O.02--O.03Mpa，保持12h無滲漏，安裝時(shí)應(yīng)排去囊內(nèi)的氣體；

大膠囊的更換：①打開儲(chǔ)油柜的端蓋；②打開膠囊連接法蘭口螺栓，拆除吸濕器連管；③從掛鉤上取下舊膠囊；④把新膠囊裝入儲(chǔ)油柜，裝上膠囊連接法蘭并緊固螺栓，將膠囊吊掛在儲(chǔ)油柜頂部的掛鉤上，膠囊應(yīng)完全展開不應(yīng)有褶皺；⑤封堵儲(chǔ)油柜端蓋，注意密封應(yīng)完好，必要時(shí)更換新的密封膠墊。以確保密封良好。

小膠囊的更換應(yīng)選用與原膠囊規(guī)格相同，檢查試驗(yàn)合格。打開連管接頭，脫開油標(biāo)連接管。打開小膠囊室端蓋，更換新膠囊。連接膠囊口與油標(biāo)的連管。此時(shí)，應(yīng)從油標(biāo)呼吸器處注油，用手?jǐn)D壓小膠囊，使小膠囊內(nèi)的氣體從呼吸器排出，反復(fù)多次，以確保小膠囊內(nèi)的氣體排凈。檢查油標(biāo)的油位，油位面應(yīng)在油標(biāo)底部，能看到為宜，封堵小膠囊室端蓋及油標(biāo)呼吸器。更換小膠囊工作結(jié)束，就可以給儲(chǔ)油柜注油。

膠囊式儲(chǔ)油柜的注油方法：

（1）注油排氣法：①亂準(zhǔn)備足夠的變壓器絕緣油，絕緣油試驗(yàn)應(yīng)合格，生產(chǎn)廠家不同的絕緣油應(yīng)做混油試驗(yàn)；②儲(chǔ)油柜放氣塞均應(yīng)打開，拆除吸濕器；③用濾油機(jī)從儲(chǔ)油柜注油管進(jìn)行注油，這時(shí)要查看儲(chǔ)油柜油位。當(dāng)油位快到最高油位時(shí)，減緩注油速度，讓油位慢慢升高，待放氣塞溢油時(shí)，停止注油，確認(rèn)儲(chǔ)油柜內(nèi)氣體已排凈，關(guān)閉注油閥門，裝上儲(chǔ)油柜放氣塞螺栓，緊固放氣塞螺栓時(shí)，應(yīng)注意密封墊完好，確保不漏氣；④重裝儲(chǔ)油柜吸濕器，打開注油管閥門進(jìn)行排油，排油至正常油位，關(guān)閉閥門。拆去濾油機(jī)油管，封堵閥門蓋板，注油排氣工作結(jié)束。

（2）充氣排氣法：①打開儲(chǔ)油柜放氣塞，拆除吸濕器，通過儲(chǔ)油柜注油閥門向儲(chǔ)油柜內(nèi)注油至正常油位（環(huán)境溫度40℃時(shí)加至儲(chǔ)油柜直徑的55%，20℃時(shí)加至儲(chǔ)油柜直徑的45%，一30℃時(shí)加至儲(chǔ)油柜直徑的0.1～0.3%）；②在吸濕器法蘭處連接壓縮氮?dú)夤?，向膠囊氣室緩慢充氣，使膠囊膨脹，將油室中的空氣從氣塞排出，待油室內(nèi)的空氣完全排凈，膠囊鼓起后，（充氣壓力不得超過0.03Mpa，以防止膠囊因壓力過大而破裂。工作現(xiàn)場(chǎng)如果沒有氮?dú)?，可以用干燥的空氣或用空壓機(jī)充氣代替；）應(yīng)盡快緊固放氣塞螺栓（兩只螺栓均應(yīng)緊固），確保不漏氣；③拆除充氣管路，安裝吸濕器，吸濕器的硅膠不應(yīng)受潮，硅膠量符合要求，顆粒不小于3mm，并在吸濕器油杯內(nèi)注入合格的絕緣油。此種注油方法在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)非常實(shí)用，縮短了注油時(shí)間，減少了無備用油的煩惱，也能確保儲(chǔ)油柜內(nèi)的空氣完全排凈。

隔膜式全密封儲(chǔ)油柜的注油方法：

（1）打開儲(chǔ)油柜頂部的人孔，檢查隔膜應(yīng)無破損、開膠，無積水；

（2）打開隔膜放氣塞，對(duì)油位計(jì)進(jìn)行檢查，將隔膜降至儲(chǔ)油柜底部，油位計(jì)指示為零，再緩慢提升高度，油位計(jì)也隨之發(fā)生相應(yīng)變化，提高到頂部時(shí)油位計(jì)指示為最高油位，說明油位計(jì)完好；

（3）將隔膜放至儲(chǔ)油柜底部，擰緊放氣塞，從注油管進(jìn)行注油，并應(yīng)監(jiān)視油位的變化，當(dāng)油位達(dá)到正常油位面時(shí)，停止注油，打開放氣塞排去油室內(nèi)殘余氣體，應(yīng)反復(fù)多次，以確保氣體完全排凈，擰緊放氣塞，油位偏低還需注油到正常油位面；

（4）封堵儲(chǔ)油柜人孔，要求密封應(yīng)良好；

（5）檢查集氣室內(nèi)有無氣體，如果存在氣體應(yīng)打開排氣管閥門進(jìn)行排氣，直至絕緣油充滿集氣室，關(guān)閉閥門（注意集氣室有注油管和排氣管兩根管子），排氣完成；

（6）檢查呼吸器應(yīng)完好，硅膠無受潮，硅膠量符合要求，顆粒不小于3mm，并在吸濕器油杯內(nèi)注入合格的絕緣油。

以上工作完成后注油工作結(jié)束，變壓器可以投入運(yùn)行