一種新型變壓器呼吸器的研制與應(yīng)用

摘 要：文章分析了變壓器呼吸器存在的維護(hù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、密封不到位等問(wèn)題。介紹了一種新型呼吸器的研發(fā)思路、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和應(yīng)用特點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，該套新型呼吸器安裝簡(jiǎn)單、操作輕巧、更換靈活、實(shí)用性強(qiáng)，工作效率高、作業(yè)質(zhì)量?jī)?yōu)，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：主變壓器；呼吸器；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；維護(hù)作業(yè)

1 概述

呼吸器是主變壓器一個(gè)附屬安全保護(hù)裝置，是變壓器油枕氣室與外界氣體交換的必經(jīng)屏障，內(nèi)部填充有吸附劑如硅膠式活性氧化鋁[1]。呼吸器主要有兩個(gè)方面功能。一是使變壓器器身內(nèi)空氣與外界聯(lián)通。變壓器運(yùn)行時(shí)，升溫油體積膨脹，呼出內(nèi)部氣體；變壓器降溫，油體積收縮，吸入外部空氣，保持器身內(nèi)外氣壓相等。二是通過(guò)呼吸器內(nèi)裝吸附劑（干燥劑）吸收空氣水分；防止潮濕空氣直接進(jìn)入油枕，降低或破壞油絕緣強(qiáng)度。當(dāng)變壓器溫度降低油位下降，變壓器通過(guò)呼吸器吸入氣體，氣體先經(jīng)過(guò)油封，即裝有變壓器油的油杯。油封過(guò)濾掉空氣中灰塵雜質(zhì)，變成純凈氣體。

由于呼吸器一般暴露于室外，運(yùn)行環(huán)境惡劣；經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，發(fā)生硅膠潮解變色，因此需要不定期對(duì)呼吸器內(nèi)的硅膠進(jìn)行更換處理[2]?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中，變壓器呼吸器應(yīng)加強(qiáng)巡視檢查，重點(diǎn)是硅膠狀況、油封油位油色、閥門(mén)位置等。硅膠失效及油封油位過(guò)低不利于潔凈干燥空氣，可能導(dǎo)致油質(zhì)劣化。另外，呼吸器堵塞會(huì)造成內(nèi)部負(fù)壓，嚴(yán)重時(shí)造成主變本體大量進(jìn)氣，引起油面降低，導(dǎo)致瓦斯保護(hù)動(dòng)作，造成主變跳閘[3]。

2 新型變壓器呼吸器的研制

2.1 裝置的研制背景

常規(guī)呼吸器硅膠未吸濕前，呈藍(lán)色，色澤鮮艷，便于觀察。硅膠吸收足夠水分處于飽和狀態(tài)，變成粉紅色。大約半年左右時(shí)間，新更換硅膠受潮部分會(huì)達(dá)到整體三分之二，該更換。另外，油封中變壓器油因吸收水分及灰塵雜質(zhì)等而飽和，不到1年時(shí)間會(huì)失去吸附性能，必須及時(shí)更換。當(dāng)油杯油垢布滿(mǎn)油杯表面，看不清油位或堵塞呼吸器濾口，需馬上更換變壓器油，清潔油杯。更換呼吸器硅膠和油封變壓器油成為一項(xiàng)經(jīng)常性的維護(hù)工作。

現(xiàn)場(chǎng)呼吸器維護(hù)工作中主要存在三種問(wèn)題。一是更換時(shí)間長(zhǎng)，更換吸附劑和變壓器油，需將呼吸器整體拆除，清潔、更換完再安裝，通常需要1～2小時(shí)。二是密封不到位，更換硅膠時(shí)，拆掉呼吸器后立即將呼吸管頭用干凈塑料紙或嶄新干燥毛巾包扎，防止潮氣進(jìn)入。實(shí)際更換中，管頭必然有小段時(shí)間與空氣接觸，另外因包扎手法和材料等，密封常不到位。三是硅膠罐通常清潔不到位，清潔過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

因此，有必要研制一種新型變壓器呼吸器，針對(duì)性地來(lái)解決這些現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。

2.2 裝置的技術(shù)方案

咸陽(yáng)供電公司分析梳理問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，開(kāi)發(fā)研制了一套新型的變壓器呼吸器。通過(guò)采用改進(jìn)聯(lián)接管路，優(yōu)化呼吸器結(jié)構(gòu)，研制專(zhuān)用清洗工具，配置硅膠橡膠皮囊等技術(shù)措施，有效解決了常規(guī)呼吸器維護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。

新型變壓器呼吸器結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。呼吸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有以下五個(gè)方面。

一是在呼吸器與管頭聯(lián)接處加裝蝶形閥門(mén)，方便管頭關(guān)閉和導(dǎo)通。

二是在上法蘭中間層加裝一個(gè)過(guò)濾網(wǎng)。過(guò)濾網(wǎng)安裝鑲嵌油枕管路上、下法蘭中間，靠?jī)蓚?cè)半圓對(duì)接限位止釘緊固。在呼吸器更換維護(hù)時(shí)，過(guò)濾網(wǎng)限位止頂擰入。過(guò)濾空氣，防止外部氣流、潮氣反向流入油枕，確保密封效果。

三是在硅膠罐上端配置硅膠入口，下端配置硅膠出口。更換硅膠時(shí)，將硅膠出口打開(kāi)，方便將內(nèi)部硅膠排除。利用配套研發(fā)的微型壓力工具，利用干燥的99.99%氮?dú)鈱⒐迌?nèi)硅膠、粉塵、潮氣等殘留物進(jìn)行干燥沖洗處理。使用配套研發(fā)橡膠皮囊（所裝新鮮硅膠的量剛好是一次更換定量），將新鮮硅膠從入口灌入。加滿(mǎn)后，將入口密封。不用將呼吸器整體拆除和重新安裝，大大縮短了作業(yè)時(shí)間。

四是改進(jìn)油封結(jié)構(gòu)。在油杯上端設(shè)置進(jìn)油孔，油杯下端設(shè)置排油孔；油杯內(nèi)設(shè)置指示油位的油標(biāo)。油杯中的油要適量，一般為油杯三分之一。油杯中油量過(guò)少，起不到過(guò)濾空氣的目的；若油量過(guò)多，變壓器向外呼氣時(shí)可能發(fā)生噴油現(xiàn)象。油杯中油標(biāo)方便觀察油位狀況。另外，新油封結(jié)構(gòu)在更換變壓器油時(shí)，不需要拆除油杯，節(jié)約時(shí)間，簡(jiǎn)單易行。

五是變壓器呼吸器所有法蘭連接、硅膠出入口和油杯進(jìn)出口均配置了“O”優(yōu)質(zhì)型密封圈固定在專(zhuān)用密封槽的方式；固定螺栓均采用蝴蝶栽絲方法，便于固定緊固和拆卸，提升了工作效率和效果。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

新型變壓器呼吸器在咸陽(yáng)供電公司變電站進(jìn)行試運(yùn)行?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果表明，該套新型呼吸器，配合研發(fā)的微型壓力清洗工具和盛放硅膠的橡膠皮囊等專(zhuān)用配套工具，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。

新型變壓器呼吸器巡視簡(jiǎn)單，油標(biāo)可以清晰指示油位。采用頂端過(guò)濾網(wǎng)，呼吸器維護(hù)時(shí)，與油枕聯(lián)接管頭的密封效果好；呼吸器硅膠和變壓器油更換時(shí)間大幅縮短；專(zhuān)用工具大幅提升了清洗質(zhì)量和效率。相比以前，不需要整體拆除和組裝，維護(hù)更換工藝簡(jiǎn)單，作業(yè)更加操作靈活簡(jiǎn)便。

4 結(jié)束語(yǔ)

新型變壓器呼吸器包括專(zhuān)用工具等一套裝置，具有安裝簡(jiǎn)單、操作輕巧、更換靈活、實(shí)用性強(qiáng)、工作效率高、作業(yè)質(zhì)量?jī)?yōu)等特點(diǎn)。試運(yùn)行情況表明，新型呼吸器很好地完成了呼吸和吸附功能，確保了變壓器油的絕緣性能優(yōu)良。新型的變壓器呼吸器提供了一種呼吸器優(yōu)化改造的思路，給出了呼吸器更換和清洗的新方法；對(duì)規(guī)范變壓器附件的維護(hù)檢修，提升管理的科學(xué)化具有較強(qiáng)的借鑒指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]裴斌，趙連政.變壓器調(diào)壓器呼吸器漏油的異常分析[J].農(nóng)村電氣化，2013（7）：21-22.

[2]周智剛，王慶，修學(xué)增.變壓器呼吸器暢通測(cè)試裝置的研制與應(yīng)用[J].變壓器，2014（9）：35-37.

[3]檀英輝，姚文軍，李佩軍，等.500kV變壓器瓦斯保護(hù)誤動(dòng)分析及整改[J].高壓電器，2012（3）：117-121.

作者簡(jiǎn)介：白亞為（1970-），男，工程碩士，副教授，長(zhǎng)期從事電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化方面的教學(xué)培訓(xùn)和科研工作。