變壓器膠囊式油枕與金屬波紋式油枕的對(duì)比分析

申會(huì)平 鄧桂勇

【摘 要】 膠囊式油枕在電力變壓器中得到廣泛應(yīng)用，是因?yàn)槟z囊式油枕柜在防止變壓器銫緣油老化方面起到了很關(guān)鍵的作用。如果在安裝或大修時(shí)，沒(méi)有采用正確的油位方法或是因?yàn)樽儔浩鞒Ｄ赀\(yùn)行，呼吸器、油標(biāo)管、膠囊等出現(xiàn)故障，將產(chǎn)生假油位影響變壓器的安全運(yùn)行。由于變壓器油溫隨著環(huán)境溫度和負(fù)荷的變化而變化，而油溫變化影響油的體積變化，因此為了解決變壓器油膨脹的問(wèn)題及當(dāng)本體油不足時(shí)給變壓器補(bǔ)油，所以對(duì)每臺(tái)變壓器都加裝了油枕。

【關(guān)鍵詞】 變電站 ?變壓器 ?油枕 ?對(duì)比

筆者所處的變電站有2臺(tái)主變，由于非同期工程，一臺(tái)為7型，一臺(tái)為9型，所以變壓器的油枕也不同分別為膠囊式和金屬波紋式，而無(wú)論從結(jié)構(gòu)、安裝、優(yōu)缺點(diǎn)及觀(guān)測(cè)方法等各個(gè)方面，兩種油枕都不相同，因此有必要對(duì)兩種油枕進(jìn)行對(duì)比分析，達(dá)到共同學(xué)習(xí)的目的。

1 膠囊式油枕介紹

（1）膠囊式油枕是在油枕內(nèi)安裝一密閉的、能承受較高壓力的膠囊，通過(guò)膠囊將絕緣油與外界空氣隔開(kāi)，并通過(guò)吸濕器阻止水蒸氣進(jìn)入膠囊。運(yùn)行中，膠囊浮在油面上，隨著油面上升或下降進(jìn)行吸氣或排氣，以此自動(dòng)平衡膠囊內(nèi)外兩側(cè)壓力，保證變壓器本體內(nèi)一直充滿(mǎn)絕緣油。

（2）膠囊式油枕工作原理。如示意圖所示，膠囊內(nèi)部氣體通過(guò)吸濕器與大氣相通，膠囊袋的底面緊貼在儲(chǔ)油柜內(nèi)的油面上，使膠囊與油面之間沒(méi)有空氣。當(dāng)油面發(fā)生變化時(shí)，在油壓和大氣壓的作用下，膠囊會(huì)隨之膨脹和收縮，將油送出或吸收。

（3）膠囊式油枕優(yōu)點(diǎn)。安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，觀(guān)測(cè)直觀(guān)。

（4）膠囊式油枕缺點(diǎn)：1）膠囊易老化、龜裂，安裝時(shí)容易損壞、破損，使空氣中的水和雨水易于進(jìn)入油中。2）冬季膠囊和隔膜表面易結(jié)冰，造成含水量增高絕緣下降，油介損增大、油質(zhì)變壞，危及安全。3）管式油位計(jì)連接部位經(jīng)常出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象，又不易處理，檢修時(shí)易破損，當(dāng)變壓器出現(xiàn)負(fù)壓時(shí)易進(jìn)入空氣和水。4）油位計(jì)中的油和變壓器本體相通，在陽(yáng)光的照射下油位計(jì)中的油被氧化、劣化，直接降低油枕中油的品質(zhì)，污染變壓器本體油質(zhì)。5）主變?cè)陂L(zhǎng)期運(yùn)行中，會(huì)有部分氣體進(jìn)入油枕中，這些氣體占據(jù)了一定位置影響了油枕內(nèi)膠囊的呼氣，當(dāng)氣體過(guò)多時(shí)，使油表出現(xiàn)假油面。

2 金屬波紋式油枕介紹

（1）金屬波紋密封式油枕是由可伸縮的金屬波紋芯體構(gòu)成的可變?nèi)萜鳎苁棺儔浩饔团c空氣完全隔離，從而防止變壓器油受潮氧化，延緩老化過(guò)程。在徹底隔絕空氣及濕氣的條件下，當(dāng)變壓器內(nèi)絕緣油隨溫度變化產(chǎn)生體積膨脹或收縮時(shí)，油枕內(nèi)的波紋芯體通過(guò)伸縮，改變油枕油腔大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器油的體積補(bǔ)償。

（2）金屬波紋式油枕工作原理。如示意圖所示，變壓器油通過(guò)氣體繼電器，流入一個(gè)裝有密封波紋體的金屬桶內(nèi)，當(dāng)變壓器油溫升高時(shí)，油膨脹進(jìn)入金屬桶;當(dāng)變壓器油溫降低時(shí)，油在大氣壓作用下返回變壓器本體。其波紋體是一個(gè)膨脹體，容積可隨變壓器油溫的變化而產(chǎn)生膨脹與收縮。

（3）金屬波紋式油枕優(yōu)點(diǎn)。1）由于油枕直接儲(chǔ)油，有效容積大，能滿(mǎn)足各類(lèi)大型變壓器需求。2）全密封、免維護(hù)、不老化、抗破損、補(bǔ)償量大、靈敏度高、動(dòng)作平穩(wěn)可靠、工作壽命長(zhǎng)。3）采用超柔性不銹鋼波紋芯體、無(wú)凝露原理設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足變壓器絕緣油容積補(bǔ)償，確保變壓器油與空氣隔離。

（4）金屬波紋式油枕缺點(diǎn)。1）如果變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障，若壓力釋放伐不動(dòng)，可能會(huì)使變壓器本體變形或破裂。2）注油時(shí)操作易出錯(cuò)，如沒(méi)有打開(kāi)油枕的呼吸器，會(huì)造成誤跳閘。3）油枕中的波紋體要求每個(gè)波紋管單元的伸縮剛性必須一致，造價(jià)高。4）結(jié)構(gòu)復(fù)雜安裝不方便。

3 兩種油枕的觀(guān)測(cè)方法

（1）對(duì)于膠囊式油枕我們采用的是直接觀(guān)測(cè)法，在油枕的一側(cè)裝有油位計(jì)，刻有-30、+40、+20刻度，代表變壓器在最低、最高和平均環(huán)境溫度時(shí)應(yīng)該所處的油面。此觀(guān)測(cè)直觀(guān)簡(jiǎn)便，但精確度差。

（2）對(duì)于金屬波紋式油枕我們采用的是V-P曲線(xiàn)觀(guān)測(cè)法，即通過(guò)金屬波紋式油枕芯體內(nèi)腔的容積（V）與工作壓力（P）之間的關(guān)系曲線(xiàn)來(lái)判斷油位是否正常。首先我們查看變壓器的溫度指示，然后觀(guān)測(cè)銘牌給定的V-P曲線(xiàn)圖，根據(jù)溫度得出壓力值，最后與油枕窗口壓力值相對(duì)照，看是否對(duì)應(yīng)以此判斷油位是否正常。此觀(guān)測(cè)法雖然不太直觀(guān)，但精確度高，新型變壓器已廣泛采用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)變壓器兩種不同類(lèi)型的油枕做了闡述，達(dá)到了共同學(xué)習(xí)的目的。