对变压器不同类型储油柜的分析

对变压器不同类型储油柜的分析摘要：储油柜可以补偿变压器油体积的膨胀和收缩。介绍了不同类型储油柜的优缺点，得出选用合适类型的储油柜很重要。关键字：变压器、储油柜、吸湿器引言变压器油温随负荷和环境温度的变化而变化，变压器油温变化的范围一般为100K以上，绝缘油的膨胀系数为0.00073/K，温度升高时油体积增大，温度下降时油体积减小。为解决变压器油膨胀问题和及时给变压器补油，特为变压器加装储油柜（除容量较小的变压器外），其对变压器的正常运行起着重要的保护作用。随着技术的不断进步，储油柜的形式不断变化，技术含量不断提高，出现了不同形式、不同原理的储油柜。下面对几种储油柜的运行、原理、存在的问题作一分析比较。1.开启式储油柜开启式储油柜一般由铁板制成筒状，变压器油与外界大气相通，由于不隔离外界空气，长期运行时绝缘油易受潮、易氧化、易老化变质、含气量易增大，导致绝缘油绝缘性能降低。这样，对变压器的安全、可靠运行造成很大的威胁。因此，开启式储油柜结构在高电压大容易变压器中不易使用，开启式储油柜在增加硅胶吸湿器后可以在低电压小容量变压器中使用。2.胶囊式储油柜胶囊式储油柜是在储油柜内装一个密闭的、能承受较高压力的胶囊。这种储油柜通过胶囊将绝缘油和空气隔开。通过胶囊的变化来进行绝缘油体积的补偿。老胶囊式储油柜在运行中容易出现以下几种问题：（1）老式胶囊由于材料的原因，易出现老化和龟裂的现象，每5-8年需要更换一次，增加维修次数和维修费用。（2）由于胶囊具有一定的透气率，变压器投运后空气中的湿气进入变压器油中造成绝缘油中含水量增高，绝缘性能降低。胶囊内部通过硅胶吸湿器与大气相通可以减少水分进入绝缘油中。长时间运行后吸湿器中硅胶吸收水分后变色需要及时更换，因此需要经常维护，增加成本。如果吸湿器中硅胶不及时更换，就实现不了减少水分进入绝缘油的作用。（3）胶囊式储油柜抽真空时，必须采用适当的方法，如果操作不当，胶囊极易损坏，造成不必要的损失。新胶囊式储油柜对上述几点进行了改善：（1）现今储油柜胶囊采用的橡胶为丙烯酸酯材料具有良好的耐油性能、良好的耐臭氧老化及天候老化性能可与设备同寿命、较小的压缩形变等特性。因此只需要在变压器10年大修时对胶囊进行检查即可。（2）随着科技的发展，现今市场上已经有免维护的吸湿器，如德国Messko的MTraB系列的免维护吸湿器。此免维护吸湿器实现在控制室监控湿度并自主烘干，实现免维护。（3）现今的胶囊式储油柜实现胶囊内外同时抽真空，使胶囊内外压力相同，可减少胶囊损坏的可能。3.金属波纹膨胀储油柜金属波纹膨胀储油柜是利用不锈钢波纹管做体积补偿组件的新型储油柜。按其结构可分为内油式储油柜和外油式储油柜。内油式储油柜的工作原理为：变压器油通过气体继电器直接流入金属波纹体内。当变压器油温升高时，将油吸收;当变压器油温降低时，将油返回变压器本体。外油式储油柜的工作原理为：变压器油通过气体继电器，流入一个装有密封波纹体的金属桶内，波纹体的一端与大气相通。当变压器油温升高时，油膨胀进入金属桶，当变压器油温降低时，油在大气压作用下返回变压器本体。（1）外油式金属波纹储油柜外油式金属波纹储油柜的波纹体补偿组件为圆形，卧式放置于储油柜筒体内，筒体和波纹体之间装绝缘油，而波纹体内为与外界相通空气，一端为固定端，另一端为活动端，波纹体随着变压器油的膨胀与缩小变化而左右移动，自动补偿变压器油体积的变化，外观形状多为横放圆柱体。其优点如下：此类储油柜直接储油，可实现较大的储油量。变压器油通过瓦斯继电器流入装有密封波纹体的金属桶内，金属波纹体内壁与大气相连通，变压器油温升高，油膨胀以后进入金属桶，当变压器油温降低时，变压器在大气压的作用下回到变压器本体。金属波纹体是一个可以随变压器油温变化而使波纹体体积变化的膨胀(收缩)体。此类储油柜具有储油量大，全密封，免维护，使用年限长等优点。但它也要求每一节波纹管的伸缩刚性必须一致，否则突然变形易使瓦斯保护误动。外油式金属波纹储油柜缺点①储油柜中的波纹体要求每个波纹单元的伸缩钢性必须一致，否则易形成波纹体不均匀变形或突然变形，使气体继电器动作跳闸或压力突发继电器动作跳闸；②波纹体的储油量必须按标准和变压器实际油量设计，加油时才必须按标准和变压器实际油量计算加足，否则在冬季易造成储油柜无油或上、下浮子动作；③正常运行时无正压，可能产生负压，进入潮湿空气污染油质；④波纹管焊接面多，有渗漏不易发现；⑤波纹管在储油柜内作横向运动容易发生卡滞。卡滞不动时会造成假油位，卡滞跳动时会引起油流涌动，涌动过快会造成重瓦斯保护动作跳闸，也有可能造成压力突发继电器保护动作跳闸。⑥波纹管通过轮子和储油柜筒内部接触，在膨胀（收缩）时可能会产生粉末，影响变压器油的品质。（2）内油式金属波纹储油柜变压器油通过瓦斯继电器直接流入金属波纹体内。内油式储油柜波纹体内壁与变压器油接触，波纹体用不锈钢材料制成，全封闭，内部无进入异物的可能，不受空气和水分的污染，有效地保护了变压器油质，由于是不锈钢材料做体积补偿元件，寿命长，免维护，真正实现变压器的全密封，维护简单，运行的可靠性和经济性得到提高，在变压器事故情况下，假如压力释放阀不动作，波纹管体积可迅速膨胀，可做泄压组件来保护变压器，虽然其发生了永久变形，但增加了变压器允许的安全性和可靠性。内油式金属波纹储油柜缺点：①储油柜中的波纹体要求每个波纹体单元的伸缩刚性必须一致，否则易形成波纹体不均匀变形或突然变形，使气体继电器动作跳闸或压力突发继电器动作跳闸。②波纹体的储油量必须按标准和变压器实际油量设计，加油时必须按标准和变压器实际油量加足，否则在冬季易造成储油柜无油或上浮子动作发信号。③当需要储油较多时此类储油柜内的波纹体为多个，波纹体的焊接面较多，易发生渗漏现象。维修或更换的周期较长。4.结论通过多年来对几种不同结构的储油柜应用情况对比分析，可以总结出：（1）开启式储油柜在增加硅胶吸湿器后可以在低电压中小容量的变压器中使用；（2）外油式金属波纹储油柜适用于变压器负荷变化较小的地方（如火力发电厂）；（3）内油式金属波纹储油柜在多数情况下可以使用，因为其波纹体焊接面太多建议在超大容量变压器上尽量不要使用；（4）改进后的新型胶囊储油柜在解决假油位现象后，适用于绝大数变压器。参考文献：1、张世宣波纹管式储油柜性能分析鞍钢技术，2001，第1期