變壓器內(nèi)油波紋儲(chǔ)油柜油位異常分析與處理

張改玲 王冉冉

摘 ?要：變壓器是借助電磁學(xué)原理調(diào)節(jié)交流電壓的裝置，主要由初、次級(jí)線圈與磁芯構(gòu)成。該文針對(duì)變壓器內(nèi)油波紋儲(chǔ)油柜油位異常分析流程進(jìn)行剖析，結(jié)合變壓器內(nèi)油波紋儲(chǔ)油柜日常使用注意事項(xiàng)，通過驗(yàn)證往復(fù)運(yùn)動(dòng)、檢查波紋管結(jié)構(gòu)、繪制平均溫度變化表、檢驗(yàn)注、放油工藝等方法，目的在于提高儲(chǔ)油柜運(yùn)行穩(wěn)定性，推動(dòng)供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：變壓器 ?油波紋儲(chǔ)油柜 ?油位

中圖分類號(hào)：TM411 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）06（c）-0045-02

在實(shí)際操作中，變壓器內(nèi)部油波紋儲(chǔ)油柜受到多方面因素影響，會(huì)產(chǎn)生油位異常情況。采取合理措施對(duì)異常情況進(jìn)行分析、處理，對(duì)提高變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性，加快供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要意義。

1 ?變壓器內(nèi)油波紋儲(chǔ)油柜油位異常分析流程

1.1 理論補(bǔ)償容量

油波紋儲(chǔ)油柜理論補(bǔ)償容量是根據(jù)變壓器總油重和使用地區(qū)溫度計(jì)算所得的數(shù)據(jù)[1]。具體計(jì)算公式如下：V=f×G/g。其中V表示油波紋儲(chǔ)油柜的理論補(bǔ)償容量，計(jì)量單位為L(zhǎng);f表示油波紋儲(chǔ)油柜容積的補(bǔ)償參數(shù)，f=a（t0+t）;G表示變壓器總油重，計(jì)量單位為㎏;g表示油波紋儲(chǔ)油密度，通常情況下，儲(chǔ)油柜油密度為0.9kg/L;a表示儲(chǔ)油柜受到外界溫度影響內(nèi)部油體所產(chǎn)生的膨脹系數(shù);t0表示使用地區(qū)最高與最低溫度間的差值，計(jì)量單位為℃;t表示單位時(shí)間內(nèi)變壓器內(nèi)部的平均溫升，t=40K。如，某地區(qū)變壓器總油重為70t，最高溫度為45℃，最低溫度為-21℃。膨脹系數(shù)a=0.0007，根據(jù)公式可以計(jì)算f=0.0742。將f值代入公式中可得V=5771（L）。

1.2 實(shí)際補(bǔ)償容量

實(shí)際補(bǔ)償容量是變壓器實(shí)際運(yùn)作中儲(chǔ)油柜的儲(chǔ)油總量[2]。以上式計(jì)算結(jié)果為例繼續(xù)進(jìn)行分析，當(dāng)理論補(bǔ)償容量為5771L時(shí)，可以選擇單波補(bǔ)償容積為50L的波紋芯體測(cè)量此時(shí)變壓器內(nèi)部?jī)?chǔ)油柜的對(duì)應(yīng)波數(shù)。理論波數(shù)的計(jì)算公式為n=V/V1。n代表理論波數(shù);V代表理論補(bǔ)償容量;V1表示單波補(bǔ)償容積。根據(jù)公式計(jì)算可得，n=115.42。單個(gè)芯體波數(shù)的計(jì)算公式為n1=n/3。n1表示單個(gè)芯體波數(shù);n代表理論波數(shù)。根據(jù)公式計(jì)算可得n1=38.47。在取值時(shí)需要接近單個(gè)芯體波數(shù)向上取值，即取值39波，根據(jù)數(shù)值計(jì)算總補(bǔ)償容量V2=3n1V1。V2表示總補(bǔ)償容量;n1表示取值波數(shù);V1表示單波補(bǔ)償容積。由公式計(jì)算可得V2=5850L。通常情況下，實(shí)際補(bǔ)償容量介于總補(bǔ)償容量和理論補(bǔ)償容量間，相差數(shù)值小于6‰就符合既定要求，經(jīng)計(jì)算數(shù)值滿足基本要求，證明儲(chǔ)物柜符合現(xiàn)場(chǎng)所需。

1.3 主變總油重

在完成數(shù)據(jù)計(jì)算后，需要將所有計(jì)算數(shù)據(jù)與廠家出廠數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果判定變壓器的總油重。例如，異常變壓器的出廠數(shù)據(jù)為：油箱容積油重98000kg;低壓升高座的油重1500kg;相升高座的油重為290kg;高壓升座的油重?cái)?shù)據(jù)3900kg;200方油管油重為300kg;150方油管油重為510kg;冷卻油油重1600kg;儲(chǔ)油柜油重2200kg;變壓器自身排油重41800kg。根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算變壓器的主變總油重，可得結(jié)果73.2t。考慮到變壓器在工作中會(huì)有不同程度的油損，所以變壓器油重不能少于68.3t，根據(jù)計(jì)算結(jié)果判定該儲(chǔ)油柜符合該地區(qū)變壓器運(yùn)營(yíng)要求。

2 ?變壓器內(nèi)油波紋儲(chǔ)油柜油位異常處理流程

2.1 驗(yàn)證往復(fù)運(yùn)動(dòng)

對(duì)裝置進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證，確定拉伸裝置是否正常工作的方法[3]。具體如下：首先，觀察正常運(yùn)行狀態(tài)下變壓器油表的變化范圍，因?yàn)椴y管運(yùn)行存在異步性，所以在進(jìn)行觀察時(shí)，應(yīng)將油位指示結(jié)構(gòu)中波紋管移動(dòng)端放置在裝置自由端，降低數(shù)據(jù)檢驗(yàn)誤差;其次，在完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后，對(duì)變壓器進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)測(cè)試，測(cè)試前要確定拉伸裝置的可靠性，避免機(jī)器運(yùn)行過程中受到拉伸裝置松緊度影響，造成油位數(shù)據(jù)指示失效;最后，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)補(bǔ)償容積的移動(dòng)情況，根據(jù)結(jié)果比對(duì)分析目前儲(chǔ)油柜油位指示運(yùn)轉(zhuǎn)是否正確，若運(yùn)行正確進(jìn)行下階段運(yùn)行監(jiān)測(cè)。需要注意的是，在進(jìn)行波紋管移動(dòng)監(jiān)測(cè)時(shí)，不能只監(jiān)測(cè)單一波紋管的位置移動(dòng)情況，需要綜合考量所有波紋管的波動(dòng)情況，提高數(shù)據(jù)分析結(jié)果的科學(xué)性。

2.2 檢查波紋管結(jié)構(gòu)

在完成抽拉裝置檢查后，需要充分考慮死油區(qū)域?qū)τ臀坏挠绊懀瑱z查波紋管導(dǎo)向結(jié)構(gòu)、波紋管限位結(jié)構(gòu)和波紋管導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)所占的死油區(qū)域，評(píng)價(jià)波紋管結(jié)構(gòu)是否正常。波紋管導(dǎo)向結(jié)構(gòu)是引導(dǎo)波紋管運(yùn)動(dòng)方向的主要裝置。如果該裝置所占死油區(qū)域面積過大，將導(dǎo)致柱儲(chǔ)油柜油量小于實(shí)際補(bǔ)償容積，造成油表顯示出現(xiàn)誤差;波紋管限位結(jié)構(gòu)是限制波紋管移動(dòng)范圍的結(jié)構(gòu)。該裝置在變壓器裝置也會(huì)占據(jù)一定空間，如果該結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，會(huì)造成波紋管運(yùn)動(dòng)受阻，導(dǎo)致變壓器油位異常波動(dòng);波紋管導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)是推動(dòng)波紋管運(yùn)動(dòng)的重要結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)發(fā)生故障，波紋管將不能正常工作，造成實(shí)際補(bǔ)償容積與理論補(bǔ)償容積產(chǎn)生誤差，影響技術(shù)人員的判斷。

2.3 繪制平均溫度變化表

變壓器內(nèi)部油溫會(huì)隨著外界溫度和工作溫度發(fā)生變化，根據(jù)熱脹冷縮原理，在溫度影響下，變壓器內(nèi)部油體體積會(huì)出現(xiàn)變化，造成油位波動(dòng)，尤其在溫度較高的環(huán)境中，儲(chǔ)油柜內(nèi)部油體的揮發(fā)作用會(huì)造成油位上升，形成技術(shù)誤判。對(duì)此需要繪制平均溫度變化表，判斷儲(chǔ)油柜是否出現(xiàn)問題。實(shí)施步驟如下：首先，記錄變壓器沒有運(yùn)行時(shí)的油溫，將該油溫作為環(huán)境平均溫度。變壓器在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生溫度變化，可以根據(jù)油體表層溫度和空氣溫升計(jì)算機(jī)器運(yùn)行中的平均溫升。其次，將所有收集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為T=（T1-T2）/K。其中T表示此時(shí)的平均溫升;T1表示溫度升高時(shí)油體表面的溫度;T2表示溫度修正值，該數(shù)值是儲(chǔ)油柜發(fā)熱中心和散熱中心的比值，通常可以根據(jù)操作手冊(cè)選擇;K表示常數(shù)系數(shù)，一般情況下根據(jù)手冊(cè)可以選擇1.2作為計(jì)算值。最后，將數(shù)據(jù)代入公式中進(jìn)行計(jì)算，將所有計(jì)算結(jié)果繪制對(duì)應(yīng)的溫度走勢(shì)圖，根據(jù)走勢(shì)圖判斷儲(chǔ)油柜的運(yùn)營(yíng)狀況。

2.4 檢驗(yàn)注、放油工藝

儲(chǔ)油柜如果操作步驟出現(xiàn)問題，也會(huì)導(dǎo)致假油位的產(chǎn)生。在對(duì)注、放油工藝進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，根據(jù)實(shí)踐操作步驟確定員工操作的規(guī)范性;如果存在不規(guī)范操作，在進(jìn)行油位故障檢測(cè)時(shí)，需要將此類干擾因素剔除。若剔除干擾因素后，數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，證明是由假油位引起的油位異常，反之繼續(xù)進(jìn)行檢查。通過檢驗(yàn)注、放油工藝，可以將人為因素進(jìn)行排除，避免此類因素拖延故障檢修進(jìn)度。

3 ?變壓器內(nèi)油波紋儲(chǔ)油柜日常使用注意事項(xiàng)

第一，在變壓器使用初期，技術(shù)人員需要留意儲(chǔ)油柜顯示油位和油溫是否呈相關(guān)性，如果兩者關(guān)聯(lián)較小，需要及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，避免后期運(yùn)行油位出現(xiàn)異常。第二，在夏季工作時(shí)，技術(shù)人員需要時(shí)刻留意儲(chǔ)油柜油位波動(dòng)情況，避免夏季溫度過高油體溢出;在冬季工作期間，技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)油操作，防止油量較低，影響正常工作進(jìn)度。第三，在進(jìn)行注油時(shí)需要嚴(yán)格按照要求規(guī)范進(jìn)行操作。注油期間如果沒有及時(shí)排氣或有氣體混入時(shí)，儲(chǔ)油柜將出現(xiàn)假油位，為了避免此類情況，在進(jìn)行注油前需要對(duì)儲(chǔ)油柜做好排氣處理。可以利用設(shè)備向儲(chǔ)油柜裝置內(nèi)部充氣，當(dāng)油體頂出儲(chǔ)油柜上部并穩(wěn)定出油時(shí)，停止充氣。第四，在變壓器運(yùn)行過程中，油位指示窗口如果出現(xiàn)油面，表明波紋囊出現(xiàn)泄漏，此時(shí)應(yīng)及時(shí)通知廠家進(jìn)行維修，在等待廠家維修期間，可以在儲(chǔ)油柜呼吸口位置處安裝吸濕器，借此避免油體泄漏情況。

4 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，根據(jù)變壓器內(nèi)油波紋儲(chǔ)油柜油位出現(xiàn)異常的原因采取對(duì)應(yīng)解決措施，一方面，可以加快故障維修進(jìn)度;另一方面，降低故障檢修的時(shí)間成本，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)空間。

參考文獻(xiàn)

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