淺談內(nèi)油式金屬波紋儲油柜變壓器試漏方法

摘 要：本文首先對內(nèi)油式金屬波紋儲油柜進(jìn)行了簡介，然后介紹了其工作原理，并就使用此產(chǎn)品的變壓器試驗方法進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：內(nèi)油式金屬波紋儲油柜；變壓器；試漏

0 引言

內(nèi)油式金屬波紋儲油柜以其優(yōu)越的性能被廣泛應(yīng)用于油浸式變壓器產(chǎn)品中。由于此產(chǎn)品不同于傳統(tǒng)的膠囊式儲油柜，不能使用常規(guī)的施加0.03MPa的氣壓進(jìn)行試漏，因此對內(nèi)油式金屬波紋儲油柜變壓器試漏方法的探討是很有必要的。

1 內(nèi)油式金屬波紋式儲油柜概述

1.1 內(nèi)油式金屬波紋儲油柜簡介

內(nèi)油式金屬波紋式儲油柜是參照互感器金屬膨脹器工作原理，制造出全密封型儲油柜。該產(chǎn)品使用不銹鋼波紋管使變壓器油與外界空氣隔開，由于不銹鋼的透氣率極低，基本保證了全密封性能。不銹鋼波紋管同時也實現(xiàn)體積補(bǔ)償功能，當(dāng)變壓器因油溫升高而體積膨脹或者由于溫度降低而收縮時，波紋管同時進(jìn)行相應(yīng)的伸縮，有效防止變壓器油吸濕老化。同時該產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、有效容積大、全密封結(jié)構(gòu)、無凝露設(shè)計、芯體強(qiáng)度高、使用壽命長、無須維護(hù)、動作靈敏平穩(wěn)等特點(diǎn)。

1.2 內(nèi)油式金屬波紋儲油柜主要優(yōu)點(diǎn)

（1）內(nèi)油式金屬波紋儲油柜芯體為不銹鋼全密封結(jié)構(gòu)，由于不銹鋼的透氣率極低，且結(jié)構(gòu)上能使油浸式變壓器處于微正壓狀態(tài)下運(yùn)行，這樣使變壓器油與外界空氣基本完全隔絕，真正實現(xiàn)了變壓器油箱內(nèi)部環(huán)境的全密封。

（2）波紋芯體使用不銹鋼材料，由于不銹鋼需要進(jìn)行脫氫處理，與變壓器油接觸不會因為氫而污染變壓器油，有效防止油質(zhì)劣化。不銹鋼波紋芯體強(qiáng)度高，使用壽命長，且無須維護(hù)。

（3）觀察油位更直觀。通過觀察窗可觀察波紋管頂部的位置，不存在膠囊式儲油柜因油位表卡阻造成假油位的現(xiàn)象，同時也具備高低油位報警功能。

2 內(nèi)油式金屬波紋式儲油柜變壓器試漏方法

2.1 連通膠囊式儲油柜試漏法

在變壓器本體頂部或底部連通放置于地面的膠囊式儲油柜，并在油箱頂部連接壓力表用于監(jiān)測施加壓力，關(guān)閉儲油柜與變壓器本體的蝶閥，防止壓力進(jìn)入波紋式儲油柜造成膨脹，消除了變壓器本體試漏施加的壓力。對膠囊式儲油柜充入氮?dú)膺M(jìn)行加壓試漏。由于變壓器本體存在一個壓力P=ρgh，式中ρ：變壓器油的密度，取0.9Kg/L，g：重力加速度，取9.8N/Kg，h：膠囊式儲油柜連接管道處至金屬波紋儲油柜油位的高度，取5.67m，那么P=ρgh=0.9×9.8×5.67=50KPa=0.05MPa。由于試漏壓力為0.03MPa，因此氮?dú)馐┘拥膲毫?.05+0.03=0.08MPa的壓力。氮?dú)馐┘拥膲毫^大容易導(dǎo)致膠囊儲油柜及其連接管道出現(xiàn)滲油現(xiàn)象。再者，增加的膠囊式儲油柜也存在清潔不到位對變壓器油進(jìn)行污染的風(fēng)險。如果膠囊式儲油柜放置于高于波紋式儲油柜的位置進(jìn)行試漏，此時可直接運(yùn)用增加油位的高度來計算施加壓力，此時和下面討論的油柱試漏法的原理相同，故不在此過多論述。由此可見這不是很好的試漏方法。

2.2 變壓器本體加氮試漏法

首先此方法應(yīng)在抽真空注油后實施，注油不能完全注滿，預(yù)留加入氮?dú)獾目臻g。然后在變壓器油箱頂部連接壓力表，關(guān)閉儲油柜與變壓器本體的蝶閥，在油箱頂部加入足夠的氮?dú)?，通過壓縮氮?dú)鈱ψ儔浩鞅倔w進(jìn)行加壓試漏。此方法操作比較簡單，已成為主流的試漏方法。但是加入的氮?dú)鈺饾u溶于變壓器油中，從而造成壓力下降，因此加壓應(yīng)稍稍大于0.03MPa，并持續(xù)關(guān)注壓力的變化。還有溶于變壓器中的氣體需要后續(xù)進(jìn)行處理，以防運(yùn)行中氣體釋放造成瓦斯動作。因此試漏之后需對變壓器油進(jìn)行熱油循環(huán)，使變壓器油內(nèi)部的氣體脫出。這是現(xiàn)行主流的試漏方法，但對于110kV變壓器仍存在增加熱油循環(huán)工作量的缺點(diǎn)。

2.3 油柱試漏法

在變壓器頂部連接油管及壓力表，在打開頂部連接油管的狀態(tài)下關(guān)閉儲油柜與變壓器本體的蝶閥，使變壓器頂部與儲油柜頂部壓力相等，一般情況下有0.01～0.02MPa的壓力。根據(jù)P=ρgh，施加0.03MPa的壓力需要油柱高度上升為變壓器頂部的3.4m。如果考慮加上儲油柜油的壓力則油柱高度應(yīng)上升為儲油柜油面的3.4m。對油管進(jìn)行加油至相應(yīng)高度，加油過程中由于存在重力壓力的作用，因此加入的油量會大于油管的相應(yīng)容積。根據(jù)現(xiàn)場試漏經(jīng)驗，使用直徑約4cm的油管對110kV變壓器進(jìn)行試漏，增加壓力0.012MPa使用了約50kg的油。值得注意的是如在關(guān)閉頂部連接油管的狀態(tài)下關(guān)閉儲油柜與變壓器本體的蝶閥，重新打開頂部連接油管會有一個向上的壓力且使油管充油至儲油柜的高度，但是這是一個向上的壓力，與重力的壓力方向相反，因此要使油柱達(dá)到相應(yīng)的高度將會大大增加油管的加油量。這是筆者現(xiàn)行比較認(rèn)可的試漏方法。

2.4 活塞推油試漏法

制造一個試漏裝置，此裝置運(yùn)用氮?dú)馔驳墓ぷ髟?，改造使其一端接于變壓器本體側(cè)并與油聯(lián)通，另一端接于氮?dú)饧訅貉b置并連接壓力表，中間使用活塞連接，通過氮?dú)饧訅菏够钊麑ψ儔浩饔彤a(chǎn)生一個推力，從而達(dá)到加壓試漏的目的。此裝置還在研究制造中，裝置的主要難點(diǎn)在于密封性問題，制造完成后將是一種簡便有效的試漏工具。

3 結(jié)語

本文介紹了內(nèi)油式金屬波紋儲油柜的工作原理及其優(yōu)點(diǎn)，然后就內(nèi)油式金屬波紋式儲油柜變壓器試漏方法進(jìn)行了分析，其中變壓器本體加氮試漏法筆者認(rèn)為是主流的試漏方法，但對于110kV變壓器仍存在增加熱油循環(huán)工作量的缺點(diǎn)。對于油柱試漏方法，筆者認(rèn)為是現(xiàn)行最佳的試漏方法。筆者將繼續(xù)研究創(chuàng)造活塞推油試漏法，不斷完善及改進(jìn)，這樣既能達(dá)到變壓器試漏的目的且不會對變壓器造成不必要的損害。

參考文獻(xiàn)

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[2]郭波.兩種新型波紋管式變壓器儲油柜應(yīng)用比較分析[J].廣西電力，2007，30（5）：75-77.

（作者單位：東莞供電局變電管理一所）