500kv變壓器儲油柜研究及改造

李振臣

摘 要：變壓器的油溫受環境溫度和負荷這兩個因素影響。變壓器油有自己的膨脹系數，當達到了一定的系數值它就會膨脹，因此變壓器油的體積受溫度的影響很大。變壓器油是變壓器本體的主絕緣，同時它也是變壓器散熱必不可少的媒介。假如變壓器油量不足，絕緣油又有不同程度的氧化還有絕緣油受潮等等，這些都會影響變壓器油的性能，甚至會減少變壓器的使用壽命以及減弱它的可靠性。而儲油柜就保證了絕緣油的數量充足、也保護了絕緣油的性能。所以儲油柜內一定要有充足的變壓器油。

關鍵詞：儲油柜;500kv變壓器;連通器管理

前言：隨著社會的不斷進步，科學技術的不斷發展，我國也出現了各種各樣的儲油柜，例如敞開式儲油柜、膠囊式儲油柜及金屬波紋式儲油柜等多種結構的儲油柜。為了方便安裝、提高設備的運行效率，技術人員又在儲油柜的底部加了一個集氣盒。這種集氣盒有利于防止氣體進入儲油柜，也有利于防止一些雜質進入變壓器本體，這對儲油柜具有較大的積極作用。本文主要是對儲油柜結構進行分析研究并詳細證明集氣盒改造的合理性。

1 儲油柜的意義

儲油柜是變壓器的重要組成部分，當變壓器在正常運行的時候，儲油柜里需要裝有一定量的變壓油，變壓油的多少可以利用變壓器油位的油溫曲線來確定，而儲油柜就是根據這一原理使變壓器內一直都有變壓油。另外，儲油柜它有利于讓變壓器油跟空氣接觸的面積減少，這樣一來就使變壓器油氧化的速度大大減小，既增強了變壓器油的使用效果又提高了變壓器的使用壽命。關于在儲油柜底部裝一個集氣盒的設想，一方面這樣做有利于變壓器在補充變壓油時方便排氣，也有利于防止一些雜質進入變壓器。但是，任何事物都是有好的一方面也有不好的一方面。自然在儲油柜底部安裝集氣盒也有一些難以避免的弊端。在有些情況下，儲油柜在運用集氣盒時存在著一定的風險，這主要表現在變壓器進氣和內部故障產氣等情況上。若是遇見在這些情況，這時就會使大量的氣體聚集在集氣盒里，從而使儲油柜沒有辦法正常給變壓器補油。特別是在使用雙浮子瓦斯繼電器的變壓器時候，可能會導致變壓器低油面重瓦斯保護的誤動，這將對變壓器造成較大的影響。所謂的瓦斯繼電器就是變壓器中最主要的非電量保護元件，瓦斯繼電器保護主要是重瓦斯保護和輕瓦斯保護。在這里主要是使用重瓦斯保護，重瓦斯保護具有擋板結構和擋板+浮球結構兩種。而本文認為，如果使用擋板+浮球結構將會對變壓器產生較大的不良影響。通過某500kv變電站主變壓器是使用本體重瓦斯保護而跳閘可以說明這種保護措施不適合在這里使用。盡管我國儲油柜的應用還存在一些問題，但是隨著我國科技的發展，這些問題的一步步解決指日可待。

2 國內外的研究

儲油柜是變壓器絕緣油的儲存原件，具有重要作用，以至于國內外都對其有一定的研究和改進。變壓器經過一個從電壓等級還比較低，容量小到電力設備完善，變壓器的電壓等級高的過程，這說明不管是在國外還是在國內，變壓器都得到了巨大的發展。在這個發展的過程中，變壓器的電壓等級越高，對絕緣油的絕緣強度要求也就越高，而且要考慮的因素也是有增無減。隨著長期的運行，暴露出來的問題也越多，像陽光會加速變壓器油的老化，這一問題的出現，引起了國內國外許多人的關注。而隨著磁力指針式全封閉儲油柜的長期使用，人們又發現了密封膠囊也存在氧化的現象，使其壽命一般使十五年，所以需要定期更換。并且膠囊在運行的時候會出現聚集冷凝水的情況，從而引起事故。為了解決這些問題，于是就出現了集氣盒。對于瓦斯繼電器，是在表面安裝繼電器問世以來出現的，如今也是得到了迅速的發展。

3 關于儲油柜的研究

儲油柜又被稱為油枕，它是大型電力變壓器的一種常見的保護裝置，它對于變壓器的正常運轉來說，有著舉足輕重的作用。其一，在變壓器的絕緣油由于溫度原因導致容積產生了變化的時候，它能夠提供足夠的變化空間;其二，因為絕緣油是一種極易受潮和變質的液體，儲油柜的設計都是密封性，它的存在，極大地減少了油與空氣的接觸面積，這就使得油變質的速度減慢，為生產減少了不必要的損耗。現在市場上主要運用的儲油柜有三種，一是膠囊密封式儲油柜，二是隔膜密封式儲油柜，三是金屬波紋密封式儲油柜，這三種儲油柜都各自有優勢以及不足，因此，各電力企業都是根據自身生產特點進行選擇。

3.1膠囊密封式儲油柜

在這種形式的儲油柜中，通常表現為儲油柜內部含有一個完全密封的耐油橡膠膠囊，這個膠囊被設計為內部與變壓器相接，外部暴露在空氣里面，這種設計的好處在于，極大地減少了絕緣油與空氣的接觸面積，甚至隔絕空氣，延長了變壓器的使用壽命。膠囊頂部有一個開口，使袋中的空氣通過吸濕器與空氣相連，其好處在于，如若變壓器中的油由于溫度變化而產生體積變化時，膠囊里面的空氣可以通過排氣管排出或者將空氣中的空氣先通過除濕器除濕后再吸入膠囊內。

在安裝膠囊密封式儲油柜時，需要注意以下幾點問題：首先，由于其特殊的密封作用，膠囊最重要的一點是不能有破損，在緩慢向膠囊內充入氮氣后不能有漏氣現象，否則會影響膠囊的密封作用;其次，在膠囊安裝的時候，要注意安放時與儲油柜長軸平行，一旦發生偏移，膠囊容易發生磨損;再次，在安裝前，應當確保儲油柜的內部清潔;最后，保證排氣管的暢通，否則膠囊內絕緣油體積發生變化時，不能及時排出氣體或吸入氣體，是十分危險的。

3.2隔膜密封式儲油柜

隔膜密封式儲油柜的設計是將一個可以自由彎曲的隔膜安裝在兩個半圓柱體儲油柜之間，將隔膜上方的空氣和隔膜下方的絕緣油隔開，用螺栓連接保證儲油柜能給隔膜足夠的密封壓緊力，形成一個密封的空間。為了保持受溫度影響的儲油柜氣壓的平衡，儲油柜的上方有一個呼吸器與空氣相連，除此之外，這個類型的儲油柜還有防水塞的設置，因為溫度的變化，隔膜上經常會有凝結的水，需要這個防水裝置將凝結水排出，否則儲油柜內的絕緣油會受潮變質。

這種裝置需要注意的一點是油位計的指示情況。隔膜密封式儲油柜采用磁力指針式油位計，在下方儲油柜絕緣油體積隨溫度發生變化的時候，隔膜也會隨之移動，同時帶動油位計指針轉動，但是，如果下方儲油柜里面含有較大量的空氣時，指針所指示的油位就不是正確的油位，造成油位讀取錯誤。所以，在選擇隔膜密封式儲油柜運行之前，一定要先將下方儲油柜內的空氣排出以避免受“假油位”的干擾。

3.3金屬波紋密封式儲油柜

金屬波紋密封式儲油柜作為一種新式儲油柜，它的工作原理是利用不銹鋼波紋管作為儲油柜絕緣油因溫度變化而產生體積變化的補償工具，同時由于其具有可伸縮的金屬波紋芯體，也保證能夠改變外部空氣的體積，實現隔絕空氣與絕緣油的接觸，避免油受潮變質，加上其不銹鋼材質不易磨損毀壞，大大延長了變壓器的使用壽命。

結語

變壓器對于生產工作的重要性非同一般，因此，對于變壓器的重要保護元件儲油柜的檢驗應當高度重視，儲油柜結構各式各樣，不同種類、不同結構的儲油柜也各有優點和缺點，因此，工作者們在設計和安裝時，須得小心謹慎，根據不同的情況選擇不同的方式和結構，執行過程中按程序進行，符合相關規定的要求，不給變壓器的運行留下隱患，確保運行的穩定和安全。

參考文獻：

[1]檀英輝.500kV變壓器儲油柜研究及改造[D].華北電力大學;華北電力大學（北京），2013.

[2]束暢，吳勝，景瑤， 等.500 kV變壓器儲油柜油位測量方法的改進[J].安徽電氣工程職業技術學院學報，2015，（1）：48-50. DOI：10.3969/j.issn.1672-9706.2015.01.010.

[3]王云峰.500kV主變波紋儲油柜油位低分析計算與處理[J].變壓器，2016，53（9）：43-45.

[4]劉飛.變壓器金屬膨脹式儲油柜常見故障研究[J].科技風，2015，（20）：42-42. DOI：10.3969/j.issn.1671-7341.2015.20.037.

[5]朱振華.基于膠囊式儲油柜故障案例的實踐研究與理論分析[J].中國科技縱橫，2017，（9）：152. DOI：10.3969/j.issn.1671-2064.2017.09.109.