淺談變壓器免維護(hù)呼吸器

李林華，薛 冰，霍 天，陳宇翔，方文軍

（國網(wǎng)北京市電力公司檢修分公司，北京 豐臺(tái) 100073）

主變呼吸器是重要的元器件，它對(duì)變壓器油的質(zhì)量及可再生性起著至關(guān)重要的作用。目前，某運(yùn)維班所轄17 座變電站共運(yùn)行110 kV 主變壓器42 臺(tái)，每臺(tái)變壓器運(yùn)行配套呼吸器2 套，共84 套，其中常規(guī)呼吸器76 套，免維護(hù)呼吸器8 套，日常運(yùn)行檢查工作由某運(yùn)維班運(yùn)行人員負(fù)責(zé)。

1 變壓器常規(guī)呼吸器

1.1 變壓器常規(guī)呼吸器的原理

變壓器呼吸器呼吸過程如下：

當(dāng)主變溫度升高時(shí)，根據(jù)熱脹冷縮原理，變壓器油的體積增大，油枕中油位上升，將其中的空氣排出；

當(dāng)主變溫度降低時(shí)，根據(jù)熱脹冷縮原理，變壓器油的體積變小，油枕中油位下降，空氣經(jīng)變壓器呼吸器進(jìn)入變壓器；

當(dāng)吸入空氣時(shí)，空氣會(huì)依次通過外部油杯、內(nèi)部小油杯、裝有硅膠顆粒的過濾筒，其中油杯中油的主要作用是濾除空氣中的水分和雜質(zhì)，硅膠顆粒將進(jìn)入主變的空氣進(jìn)一步干燥。

1.2 變壓器常規(guī)呼吸器的部件

變壓器常規(guī)呼吸器的部件如圖1 所示。

圖1 常規(guī)呼吸器部件

作為呼吸器干燥劑的硅膠一般有3 種顏色：（1）白色。正常時(shí)顯白色，受潮時(shí)顯淺黃色，此種硅膠不可以再生；（2）藍(lán)色。正常時(shí)顯藍(lán)色，受潮時(shí)顯粉紅色，此種硅膠經(jīng)過干燥處理后，可以再生；（3）棕色。正常時(shí)顯棕色，受潮時(shí)顯淺綠色，此種硅膠經(jīng)過干燥處理后，可以再生。

目前，北京市電力公司3 種顏色的硅膠均有使用，用量最多的是藍(lán)色，其受潮時(shí)顯粉紅色[1]，變?yōu)楹谏f明硅膠吸油且失效，不能夠再生。當(dāng)硅膠變色達(dá)到其整體的1/2 時(shí)，應(yīng)列為一般缺陷，當(dāng)硅膠變色達(dá)到其整體的2/3 時(shí)，應(yīng)列為嚴(yán)重缺陷[2]。

1.3 更換變壓器呼吸器硅膠

更換前準(zhǔn)備工作：辦理第二種工作票，重瓦斯保護(hù)由“跳閘”位置改投“信號(hào)”位置，如果是調(diào)壓重瓦斯，還應(yīng)申請(qǐng)退出變壓器自動(dòng)調(diào)分頭裝置，退出調(diào)壓重瓦斯跳閘保護(hù)期間，禁止變壓器調(diào)分頭。

更換作業(yè)：拆除呼吸器油杯，拆除呼吸器，更換呼吸器硅膠，更換呼吸器變壓器油。

驗(yàn)收：主變呼吸器的表面清潔、無臟污、無破損，油封刻度應(yīng)滿足要求；裝置安裝緊固，各部件無松動(dòng)、無位移；呼吸器呼吸通暢，正常呼吸時(shí)，油杯中的油應(yīng)有氣泡；裝有硅膠顆粒的過濾筒中硅膠量適宜；檢查調(diào)壓瓦斯保護(hù)無動(dòng)作信號(hào)，再投入調(diào)壓重瓦斯跳閘保護(hù)；最后申請(qǐng)投入變壓器自動(dòng)調(diào)分頭裝置。

2 變壓器免維護(hù)呼吸器

2.1 變壓器免維護(hù)呼吸器的原理

免維護(hù)型呼吸器與傳統(tǒng)常規(guī)呼吸器最大的不同在于其裝設(shè)有自動(dòng)加熱干燥部件，可自動(dòng)去除硅膠干燥劑中的水分，使干燥劑長期保持在相對(duì)干燥的狀態(tài)，且免維護(hù)型呼吸器的干燥劑可再生。

主變免維護(hù)呼吸器有2 個(gè)核心部件：（1）濕度感應(yīng)器。將濕度感應(yīng)器設(shè)置適當(dāng)?shù)拈撝?，?dāng)干燥劑濕度達(dá)到設(shè)定值后，加熱器開始工作，自動(dòng)加熱，去除硅膠干燥劑中的水分；（2）為防止?jié)穸雀袘?yīng)器損壞從而影響加熱器自動(dòng)加熱功能，免維護(hù)型呼吸器還配備了定時(shí)器，通過設(shè)置適當(dāng)?shù)膮?shù)，可以定期進(jìn)行加熱，去除硅膠干燥劑中的水分。

變壓器免維護(hù)呼吸器的部件如圖2 所示。

圖2 變壓器免維護(hù)呼吸器的部件

2.2 變壓器免維護(hù)呼吸器的優(yōu)勢(shì)與不足

與傳統(tǒng)的常規(guī)型主變呼吸器相比，變壓器免維護(hù)呼吸器有著顯著的優(yōu)點(diǎn)：

經(jīng)濟(jì)性好。免維護(hù)，硅膠可再生；

減輕人員工作量。國家電網(wǎng)“兩個(gè)替代”中明確指出設(shè)備應(yīng)實(shí)用高效，減輕基層負(fù)擔(dān)；

環(huán)境友好。很長一段時(shí)間內(nèi)不用更換硅膠，避免硅膠在更換、干燥、處理過程中對(duì)環(huán)境的影響[3]；

提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。更換硅膠前，須停用重瓦斯保護(hù)，更換工作完成后，還須檢查保護(hù)無動(dòng)作信號(hào)后，才能將重瓦斯保護(hù)投入?，F(xiàn)場(chǎng)工作中，很容易由于運(yùn)維人員的疏忽，在有動(dòng)作信號(hào)的情況下，將重瓦斯跳閘壓板投入，造成主變開關(guān)跳閘。而免維護(hù)呼吸器則可以從根本上杜絕此類事故，從而提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

目前主變免維護(hù)呼吸器工作狀態(tài)只能通過其本體上的信號(hào)燈顯示，若信號(hào)燈本身發(fā)生故障，則不能準(zhǔn)確地反映出呼吸器的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)。某運(yùn)維班所轄變電站的8 套免維護(hù)呼吸器均不具備遠(yuǎn)程通信功能，不能遠(yuǎn)程傳輸信號(hào)給后臺(tái)，無法實(shí)現(xiàn)呼吸器狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[3]。

2.3 對(duì)于變壓器免維護(hù)呼吸器的展望

目前，變電運(yùn)維班組正在大力推行變電運(yùn)維數(shù)字化業(yè)務(wù)，對(duì)于免維護(hù)型主變呼吸器，針對(duì)變電運(yùn)維專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，有如下展望：

結(jié)合狀態(tài)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)。使免維護(hù)呼吸器與油色譜裝置相結(jié)合，不僅實(shí)現(xiàn)呼吸器免維護(hù)，還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器油以及油中溶解氣體狀態(tài)。

增加與監(jiān)控后臺(tái)通信功能。使免維護(hù)呼吸器各部分的運(yùn)行狀態(tài)能遠(yuǎn)程傳輸至后臺(tái)，避免人工巡視時(shí)漏看異常狀態(tài)以及狀態(tài)燈異常損壞時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，造成主變輕瓦斯甚至重瓦斯動(dòng)作，擴(kuò)大故障范圍。

增加與巡視手機(jī)端的通信功能。打通一次與二次、設(shè)備與移動(dòng)端之間的屏障，真正做到全流程數(shù)字化。