淺談變壓器免維護呼吸器

李林華，薛 冰，霍 天，陳宇翔，方文軍

（國網北京市電力公司檢修分公司，北京 豐臺 100073）

主變呼吸器是重要的元器件，它對變壓器油的質量及可再生性起著至關重要的作用。目前，某運維班所轄17 座變電站共運行110 kV 主變壓器42 臺，每臺變壓器運行配套呼吸器2 套，共84 套，其中常規呼吸器76 套，免維護呼吸器8 套，日常運行檢查工作由某運維班運行人員負責。

1 變壓器常規呼吸器

1.1 變壓器常規呼吸器的原理

變壓器呼吸器呼吸過程如下：

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

當主變溫度降低時，根據熱脹冷縮原理，變壓器油的體積變小，油枕中油位下降，空氣經變壓器呼吸器進入變壓器；

當吸入空氣時，空氣會依次通過外部油杯、內部小油杯、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，硅膠顆粒將進入主變的空氣進一步干燥。

1.2 變壓器常規呼吸器的部件

變壓器常規呼吸器的部件如圖1 所示。

圖1 常規呼吸器部件

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

目前，北京市電力公司3 種顏色的硅膠均有使用，用量最多的是藍色，其受潮時顯粉紅色[1]，變為黑色說明硅膠吸油且失效，不能夠再生。當硅膠變色達到其整體的1/2 時，應列為一般缺陷，當硅膠變色達到其整體的2/3 時，應列為嚴重缺陷[2]。

1.3 更換變壓器呼吸器硅膠

更換前準備工作：辦理第二種工作票，重瓦斯保護由“跳閘”位置改投“信號”位置，如果是調壓重瓦斯，還應申請退出變壓器自動調分頭裝置，退出調壓重瓦斯跳閘保護期間，禁止變壓器調分頭。

更換作業：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。

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

2 變壓器免維護呼吸器

2.1 變壓器免維護呼吸器的原理

免維護型呼吸器與傳統常規呼吸器最大的不同在于其裝設有自動加熱干燥部件，可自動去除硅膠干燥劑中的水分，使干燥劑長期保持在相對干燥的狀態，且免維護型呼吸器的干燥劑可再生。

主變免維護呼吸器有2 個核心部件：（1）濕度感應器。將濕度感應器設置適當的閾值，當干燥劑濕度達到設定值后，加熱器開始工作，自動加熱，去除硅膠干燥劑中的水分；（2）為防止濕度感應器損壞從而影響加熱器自動加熱功能，免維護型呼吸器還配備了定時器，通過設置適當的參數，可以定期進行加熱，去除硅膠干燥劑中的水分。

變壓器免維護呼吸器的部件如圖2 所示。

圖2 變壓器免維護呼吸器的部件

2.2 變壓器免維護呼吸器的優勢與不足

與傳統的常規型主變呼吸器相比，變壓器免維護呼吸器有著顯著的優點：

經濟性好。免維護，硅膠可再生；

減輕人員工作量。國家電網“兩個替代”中明確指出設備應實用高效，減輕基層負擔；

環境友好。很長一段時間內不用更換硅膠，避免硅膠在更換、干燥、處理過程中對環境的影響[3]；

提高電網穩定性。更換硅膠前，須停用重瓦斯保護，更換工作完成后，還須檢查保護無動作信號后，才能將重瓦斯保護投入。現場工作中，很容易由于運維人員的疏忽，在有動作信號的情況下，將重瓦斯跳閘壓板投入，造成主變開關跳閘。而免維護呼吸器則可以從根本上杜絕此類事故，從而提高電網運行穩定性。

目前主變免維護呼吸器工作狀態只能通過其本體上的信號燈顯示，若信號燈本身發生故障，則不能準確地反映出呼吸器的真實運行狀態。某運維班所轄變電站的8 套免維護呼吸器均不具備遠程通信功能，不能遠程傳輸信號給后臺，無法實現呼吸器狀態的實時監測[3]。

2.3 對于變壓器免維護呼吸器的展望

目前，變電運維班組正在大力推行變電運維數字化業務，對于免維護型主變呼吸器，針對變電運維專業發展趨勢，有如下展望：

結合狀態監測業務。使免維護呼吸器與油色譜裝置相結合，不僅實現呼吸器免維護，還能實時監測變壓器油以及油中溶解氣體狀態。

增加與監控后臺通信功能。使免維護呼吸器各部分的運行狀態能遠程傳輸至后臺，避免人工巡視時漏看異常狀態以及狀態燈異常損壞時不能及時發現缺陷，造成主變輕瓦斯甚至重瓦斯動作，擴大故障范圍。

增加與巡視手機端的通信功能。打通一次與二次、設備與移動端之間的屏障，真正做到全流程數字化。