變壓器儲油柜結(jié)構(gòu)及補(bǔ)油方法

范 婷，任慶帥

（山東電力集團(tuán)公司檢修公司，山東 濟(jì)南 250021）

0 引言

變壓器儲油柜作為變壓器的輔助設(shè)備，是變壓器油存儲、補(bǔ)充及保護(hù)的重要組件。變壓器儲油柜安裝在變壓器油箱頂部，并與油箱相連。當(dāng)油溫升高膨脹時，變壓器油箱內(nèi)多余的油進(jìn)入儲油柜，這時的儲油柜起到了對變壓器油的存儲作用；當(dāng)油溫下降收縮時，儲油柜的油又進(jìn)入變壓器油箱補(bǔ)充其不足。儲油柜可以阻斷變壓器油與空氣的直接接觸，并通過與之相連的吸濕器吸收柜內(nèi)空氣中的水分，從而避免了變壓器油的氧化和受潮。同時，儲油柜的油平時不參加油箱內(nèi)的循環(huán)，其溫度比油箱內(nèi)的上層油溫低得多，所以氧化過程緩慢，從而進(jìn)一步防止了油的過速氧化。因而，儲油柜的正常工作對于變壓器安全運行有著重要意義。

1 變壓器油枕常見類型及結(jié)構(gòu)

儲油柜按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可分為膠囊式儲油柜、隔膜式儲油柜、波紋管式儲油柜三種。目前，隔膜式儲油柜的密封性難以保證，易發(fā)生滲漏油或變壓器油位較低時引起負(fù)壓，造成空氣和水分進(jìn)入儲油柜。且采用連桿式鐵磁油位計，其機(jī)械轉(zhuǎn)換、傳動誤差較大，經(jīng)常出現(xiàn)油位指示不準(zhǔn)，難以判斷真實油位，所以已經(jīng)被淘汰，使用比較廣泛的是膠囊式儲油柜和波紋管式儲油柜［1］。

1.1 膠囊式儲油柜

膠囊式儲油柜是在儲油柜的內(nèi)壁增加了一個膠囊袋，其內(nèi)部經(jīng)過吸濕器及其聯(lián)管和大氣相通，膠囊袋底面緊貼地浮在儲油柜上，使膠囊袋和油面之間沒有空氣，隔絕了油面和空氣的接觸。這樣空氣中的氧不再和油中的氣體相交換，油中溶解氧的含量漸漸下降，直到全部消耗完為止，從而可達(dá)到阻止油氧化。同時，膠囊袋還可以防止外界的濕氣、雜質(zhì)等侵入變壓器內(nèi)部，保持變壓器的干燥。油面隨溫度變化時，膠囊袋會隨之膨脹和壓縮，起到了呼吸作用。膠囊式儲油柜結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 膠囊式儲油柜結(jié)構(gòu)

1.2 波紋管式儲油柜

目前，國內(nèi)很多廠家開發(fā)出波紋管式儲油柜作為膠囊式和隔膜式儲油柜的更新?lián)Q代產(chǎn)品。波紋管式儲油柜采用超柔性不銹鋼波紋補(bǔ)償器作為容積補(bǔ)償原件和隔離密封元件，在徹底隔離空氣及濕氣的條件下，實現(xiàn)對變壓器絕緣油的體積補(bǔ)償。波紋補(bǔ)償器是一個內(nèi)腔與大氣相通的氣囊，放置于絕緣油中，儲油腔通過下部連接口與變壓器油箱相通。波紋補(bǔ)償器內(nèi)腔通過呼吸口與外界大氣相通。當(dāng)絕緣油隨溫度變化產(chǎn)生體積膨脹或收縮時，促使波紋補(bǔ)償器伸縮，從而改變柜內(nèi)油腔大小，實現(xiàn)對絕緣油的體積變化補(bǔ)償。波紋管式儲油柜結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 波紋管式儲油柜結(jié)構(gòu)

2 變壓器儲油柜補(bǔ)油過程及相關(guān)實驗

儲油柜的一端一般裝有油位計（表），用來指示儲油柜油面。波紋管式儲油柜油位計是通過與波紋補(bǔ)償器活動端面相連的金屬帶做傳導(dǎo)，波紋補(bǔ)償器伸縮時產(chǎn)生窗口刻度的變化，顯示0～10的油位。當(dāng)儲油柜油面過低時，會對變壓器本體產(chǎn)生不良影響，甚至引起氣體繼電器動作，變壓器輕瓦斯報警，就需要對儲油柜補(bǔ)油。下面以波紋管式儲油柜為例，闡述變壓器油枕儲油柜現(xiàn)場補(bǔ)油過程。

2.1 補(bǔ)油前準(zhǔn)備

補(bǔ)加油宜采用與已充油同一油源、同一牌號及同一添加劑類型的油品，并且補(bǔ)加油的各項特性指標(biāo)不應(yīng)低于已充油。

如補(bǔ)加油的補(bǔ)加份額大于5%特別是當(dāng)已充油的特性指標(biāo)接近運行油質(zhì)量指標(biāo)極限時，可能導(dǎo)致補(bǔ)后油迅速析出油泥。因此在補(bǔ)充油前應(yīng)預(yù)先按額定的補(bǔ)加份額進(jìn)行油樣混合試驗（油泥析出測定法）；確定無沉淀物產(chǎn)生，介質(zhì)損耗因數(shù)不大于已充油數(shù)值，方可進(jìn)行補(bǔ)充油過程。

如補(bǔ)加油來源和牌號及添加劑類型與已充油不同，還應(yīng)預(yù)先按規(guī)定的補(bǔ)加份額進(jìn)行混合油樣的老化試驗。經(jīng)老化試驗的混合樣質(zhì)量不低于已充油質(zhì)，方可進(jìn)行補(bǔ)充油過程。

補(bǔ)加油牌號與已充油不同時，還應(yīng)實測混合油樣的凝點，確認(rèn)其是否符合使用環(huán)境的要求。

2.2 補(bǔ)油過程

連接管路后，打開呼吸口和排氣閥門，從注油口向變壓器注油，直至排氣口空氣排凈，穩(wěn)定出油為止，關(guān)閉排氣口，同時停止注油。也可采用從呼吸口注入一定的氮氣，但壓力必須小于0.02 MPa，使波紋管伸展、膨脹將儲油柜內(nèi)的氣體排出，直至穩(wěn)定出油為止，關(guān)閉排氣口。首次注油后靜置1～2 h后，同時將散熱器、套管升高座、及其他管路高點的氣體從各自排氣孔排出。然后再次向儲油柜注油，繼續(xù)采取以上方法排氣、加油到適合的刻度。最后，打開呼吸口，讓波紋管與大氣連通，使波紋管處于自由狀態(tài)，指示實際油位。

2.3 補(bǔ)油注意事項

打開呼吸口后，波紋補(bǔ)償器收縮，油位指示升高，此時的油位會略為高于預(yù)制的油位，這是由于壓力減小而產(chǎn)生的正常現(xiàn)象，可以從注油口排油從而達(dá)到理想的油位［2］。

儲油柜注油完畢后，將其置于工作狀態(tài)：呼吸口閥門常開，排氣口、注油口可靠密封，運行前一定要再次檢查確認(rèn)，防止出現(xiàn)問題。

注油過程中，應(yīng)確保儲油柜油腔內(nèi)氣體排盡，以免造成假油位。儲油柜內(nèi)如滯留氣體，由于氣體受熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于絕緣油，將嚴(yán)重減少補(bǔ)償空間。

3 結(jié)語

在日常變壓器維護(hù)中，應(yīng)在熟悉儲油柜工作原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)環(huán)境溫度和變壓器所帶負(fù)荷，對儲油柜油位進(jìn)行監(jiān)視，注意油位線指示的溫度與上層油溫相比是否合適，油位線是否過低或者過高，及時發(fā)現(xiàn)問題并分析處理。在對儲油柜進(jìn)行補(bǔ)油時應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，根據(jù)儲油柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同制定相應(yīng)方案，才能有效保障變壓器的安全穩(wěn)定運行。

［1］張全元.變電運行現(xiàn)場技術(shù)問答［M］.北京：中國電力出版社，2009.

［2］齊大勇，沈倩，劉明，等.變壓器儲油柜及其常見問題淺［J］.山東電力技術(shù)，2008，164（6）：61－64.