變壓器儲(chǔ)油柜存在主要問題分析

于在明，李學(xué)斌，李 斌

（國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110006）

試驗(yàn)與研究

變壓器儲(chǔ)油柜存在主要問題分析

于在明，李學(xué)斌，李 斌

（國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110006）

介紹了變壓器儲(chǔ)油柜的主要結(jié)構(gòu)形式，針對(duì)目前大型電力變壓器常用類型儲(chǔ)油柜的特點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行、檢修經(jīng)驗(yàn)，對(duì)儲(chǔ)油柜的安裝、補(bǔ)油及常見問題進(jìn)行了說明、分析，并提出了預(yù)防措施。

變壓器；儲(chǔ)油柜；油枕

1 變壓器儲(chǔ)油柜的作用

變壓器油箱中油量非常大，當(dāng)溫度變化時(shí)，變壓器油體積將發(fā)生變化，儲(chǔ)油柜可調(diào)節(jié)變壓器油箱中油量。溫度降低時(shí)，儲(chǔ)油柜中的油流入箱體；溫度升高時(shí)，油箱中的油流入儲(chǔ)油柜。隨著技術(shù)的發(fā)展，與空氣相通的儲(chǔ)油柜逐漸被淘汰，取而代之的是全密封儲(chǔ)油柜，全密封儲(chǔ)油柜使變壓器油與外界隔離，有效避免了變壓器油的老化及故障的發(fā)生［1-4］。

2 儲(chǔ)油柜的類型及結(jié)構(gòu)

根據(jù)變壓器油是否與空氣接觸，儲(chǔ)油柜分為敞開式和密封式。目前，敞開式儲(chǔ)油柜已逐步被淘汰，密封式儲(chǔ)油柜按照儲(chǔ)油柜的密封結(jié)構(gòu)，分為隔膜式、膠囊式和金屬波紋儲(chǔ)油柜。密封式儲(chǔ)油柜大小一般為變壓器油箱總油量的1／10左右［5-6］。

膠囊儲(chǔ)油柜是在儲(chǔ)油柜內(nèi)安裝1個(gè)密封的膠囊，如圖1所示。隔膜儲(chǔ)油柜是在變壓器儲(chǔ)油柜上下層之間安裝隔膜，如圖2所示。金屬波紋儲(chǔ)油柜是近年來出現(xiàn)的一種，采用不銹鋼波紋管作為體積補(bǔ)償組建的新型儲(chǔ)油柜，如圖3所示。

圖1 膠囊儲(chǔ)油柜結(jié)構(gòu)1——柜體；2——膠囊；3——放氣管；4——油位計(jì)；5——注放油管；6——?dú)怏w繼電器聯(lián)管；7——集污盒；8——吸濕器

圖2 隔膜儲(chǔ)油柜結(jié)構(gòu)1——柜體；2——視察窗；3——隔膜；4——放氣塞；5——連桿；6——油位計(jì)；7——放水塞；8——放氣管；9——?dú)怏w繼電器聯(lián)管；10——注放油管；11——集氣盒；12——集污盒；13——吸濕器

圖3 金屬波紋儲(chǔ)油柜結(jié)構(gòu)1——金屬波紋芯體；2——柜體；3——排氣管接頭；4——呼吸管接頭；5——注放油管接頭；6——?dú)怏w繼電器聯(lián)管；7——柜腳；8——集污盒；9——油位報(bào)警接線端子；10——油量指示

3 儲(chǔ)油柜存在的問題

3.1 油位異常

儲(chǔ)油柜最重要的作用是正確調(diào)節(jié)并反映變壓器的油位。在設(shè)備選型時(shí)，儲(chǔ)油柜的容量要適當(dāng)。天氣寒冷時(shí)，變壓器油位不能低于儲(chǔ)油柜最小油面線；高溫或變壓器大負(fù)荷時(shí)，變壓器油位不能高于儲(chǔ)油柜最高油面線。如果儲(chǔ)油柜的容量過小，將導(dǎo)致高溫或大負(fù)荷時(shí)，變壓器油從儲(chǔ)油柜溢出；低溫下，變壓器油下降，將導(dǎo)致變壓器鐵芯露出油面。因此，儲(chǔ)油柜容量的選擇要適當(dāng)，否則將導(dǎo)致變壓器油位異常。

導(dǎo)致變壓器油位異常的另一個(gè)因素是儲(chǔ)油柜假油位。儲(chǔ)油柜注油時(shí)，如果氣體不能排盡，將導(dǎo)致儲(chǔ)油柜出現(xiàn)假油位。存在假油位的變壓器，運(yùn)維人員如果不經(jīng)查明原因，就對(duì)變壓器補(bǔ)油或放油，將導(dǎo)致變壓器高溫時(shí)溢油或低溫時(shí)缺油。

3.2 密封不良

密封不良是隔膜式儲(chǔ)油柜存在的最大問題。該種儲(chǔ)油柜將隔膜壓在上下節(jié)油枕箱沿上，隔膜側(cè)面直接與大氣相通，變壓器油容易沿著隔膜對(duì)外滲漏。當(dāng)變壓器負(fù)壓時(shí)，空氣和水容易進(jìn)入儲(chǔ)油柜中，即使反復(fù)停電處理，也不易根治［6］。對(duì)于波紋儲(chǔ)油柜，其波紋管焊縫過多，如果焊接不良，將導(dǎo)致密封不良。

3.3 材料老化

膠囊式儲(chǔ)油柜及隔膜式儲(chǔ)油柜的呼吸依靠吸濕器，金屬波紋儲(chǔ)油柜的呼吸僅依托呼吸管或呼吸嘴，不需要吸濕器進(jìn)行呼吸。吸濕器的作用是對(duì)吸入儲(chǔ)油柜的空氣進(jìn)行干燥和過濾，減少水分進(jìn)入儲(chǔ)油柜。對(duì)于膠囊式儲(chǔ)油柜，進(jìn)入的水分很難排出，需要停電檢修時(shí)，將儲(chǔ)油柜拆開才能排出水分，凝結(jié)在膠囊的水分將導(dǎo)致膠囊快速老化。對(duì)于隔膜式儲(chǔ)油柜，由于隔膜式儲(chǔ)油柜帶有放水塞，可將進(jìn)入的水分定期排出，抗老化能力優(yōu)于膠囊式儲(chǔ)油柜。金屬波紋儲(chǔ)油柜優(yōu)于材質(zhì)為不銹鋼的波紋管儲(chǔ)油柜，不存在老化情況。儲(chǔ)油柜材料的老化，將導(dǎo)致密封性能下降，水分進(jìn)入變壓器油中。

3.4 油路卡澀

依托吸濕器呼吸的儲(chǔ)油柜，如果吸濕器在冬季受潮結(jié)凍，將導(dǎo)致呼吸不暢。當(dāng)結(jié)凍解除時(shí)，變壓器油流過快，將導(dǎo)致氣體繼電器動(dòng)作跳閘。金屬波紋儲(chǔ)油柜波紋管如果在伸縮過程中發(fā)生卡澀，將導(dǎo)致油流過快，氣體繼電器動(dòng)作跳閘。

4 運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)

4.1 儲(chǔ)油柜容量的選取

文獻(xiàn)［7］中規(guī)定：儲(chǔ)油柜的容積應(yīng)滿足變壓器在允許溫度范圍內(nèi)變壓器油最大膨脹量的需要，以保證和變壓器匹配選用后，在最小油位（量）時(shí)油面（量）線可見，在最大油位（量）時(shí)儲(chǔ)油柜內(nèi)的油不能溢出［3］。

為查看儲(chǔ)油柜油位，儲(chǔ)油柜油位標(biāo)示的準(zhǔn)確和清晰對(duì)運(yùn)維人員很重要。文獻(xiàn)［7］中規(guī)定：儲(chǔ)油柜油位（量）應(yīng)有清晰指示（紅色浮子或指針），并有醒目的能反映儲(chǔ)油柜實(shí)際油位（量）的標(biāo)志或示值刻度；在正常使用條件下的儲(chǔ)油柜至少標(biāo)有反映最低、最高與使用相對(duì)應(yīng)的注油溫度的油位（量）線的標(biāo)志；在特殊使用條件下，油位（量）線標(biāo)志應(yīng)由制造單位與用戶協(xié)商確定。

4.2 避免儲(chǔ)油柜出現(xiàn)假油位

油位表應(yīng)接信號(hào)報(bào)警回路，不能接跳閘回路。對(duì)于特高壓變壓器，建議儲(chǔ)油柜采用2種不同工作原理的油位計(jì)。

儲(chǔ)油柜注油時(shí)，應(yīng)打開膠囊（隔膜）或波紋儲(chǔ)油柜的放氣塞（閥門）。注油后，排凈儲(chǔ)油柜內(nèi)空氣后擰緊放氣塞（閥門），油位表應(yīng)與膠囊（隔膜）或波紋實(shí)際位置對(duì)應(yīng)，防止出現(xiàn)假油位。

運(yùn)行中如發(fā)現(xiàn)有載分接開關(guān)儲(chǔ)油柜油位異常升高，應(yīng)分析是否存在內(nèi)漏缺陷，并及時(shí)安排檢修。

運(yùn)行中的變壓器本體儲(chǔ)油柜油位異常時(shí)，應(yīng)查明原因，并及時(shí)處理。

4.3 儲(chǔ)油柜密封

110（66）kV及以上電壓等級(jí)變壓器應(yīng)采用全密封結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)油柜，推薦采用膠囊、雙密封隔膜或金屬波紋結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)油柜，禁止使用單密封隔膜結(jié)構(gòu)儲(chǔ)油柜。

有載調(diào)壓小儲(chǔ)油柜應(yīng)比變壓器本體儲(chǔ)油柜安裝位置適當(dāng)?shù)鸵恍?，防止分接開關(guān)內(nèi)絕緣油壓入本體油內(nèi)。另外，需要留意觀察呼吸器情況，當(dāng)呼吸器中吸濕劑2／3以上受潮時(shí)應(yīng)予更換。若吸濕劑受潮速度異常，應(yīng)檢查密封，并取油樣分析油中水分。

金屬波紋儲(chǔ)油柜如發(fā)現(xiàn)波紋管焊縫滲漏，應(yīng)及時(shí)更換，并防止卡澀，保證呼吸順暢。

4.4 儲(chǔ)油柜老化

運(yùn)行年限超過15年儲(chǔ)油柜的膠囊和隔膜應(yīng)進(jìn)行更換［8］。

4.5 儲(chǔ)油柜油路卡澀

變壓器本體至儲(chǔ)油柜間主連接管應(yīng)采用直徑為80 mm的油管，主連接管轉(zhuǎn)角不應(yīng)超過3處，保證油流速度不受影響及氣體繼電器正確動(dòng)作。

注意防止吸濕器硅膠受潮結(jié)塊及膠囊將儲(chǔ)油柜通往器身的管口堵死。

5 結(jié)束語

儲(chǔ)油柜作為變壓器的重要附件，起著調(diào)節(jié)變壓器油位和防止變壓器油受潮的作用。各單位對(duì)儲(chǔ)油柜的運(yùn)維要重視，做好儲(chǔ)油柜的反事故措施，防止因儲(chǔ)油柜運(yùn)維不當(dāng)導(dǎo)致變壓器故障。

［1］ 齊大勇，沈 倩，劉 明，等.變壓器儲(chǔ)油柜及其常見問題淺析［J］.山東電力技術(shù)，2008，29（6）：61-64.

［2］ 曹雙全.500 kV變壓器絕緣擊穿事故防范措施［J］.東北電力技術(shù)，2006，27（10）：39-41.

［3］ 于在明，李學(xué)斌，韓洪剛.某500 kV變壓器產(chǎn)生乙炔原因分析［J］.東北電力技術(shù)，2014，35（4）：37-39.

［4］ 于在明，應(yīng) 勇，趙義松.220 kV變壓器局放量超標(biāo)原因分析與診斷［J］東北電力技術(shù)，2009，30（5）：32-33，36.

［5］ 吳 南，常 征，黨東潮，等.變壓器儲(chǔ)油柜用膠囊技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.特種橡膠制品，2014，35（1）：81-84.

［6］ 王世閣.變壓器儲(chǔ)油柜運(yùn)行情況淺析［J］，變壓器，2003，40（7）：23-25.

［7］ JB／T 6484—2005，變壓器用儲(chǔ)油柜［S］.

［8］ 十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施［S］.國(guó)家電網(wǎng)公司，2012.

Problems and Solutions to Transformer Oil Conservator

YU Zai?ming，LI Xue?bin，LI bin
（Elenctric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

For the characteristic of common type oil conservators used by large?sized transformers，and according to overhaul and cir?culation experience in work field，the article explains and analyzes the installation，oil adding and other common problems of trans?former oil conservators.

Transformer；Oil conservator；Overhaul

TM411

A

1004-7913（2015）03-0010-03

于在明（1980—），男，碩士，工程師，主要從事變壓器高壓試驗(yàn)與絕緣的研究。

2014-12-20）