解决胶囊式储油柜假油位故障的新方法

解决胶囊式储油柜假油位故障的新方法

1 前言

储油柜是变压器的主要组件之一，其作用是补偿绝缘油因温度变化而产生的体积膨胀或收缩，保证充油设备本体内一直充满油。常见的储油柜有开启式、胶囊式或隔膜式和波纹管式三种类型。胶囊式储油柜是在储油柜内安装一密闭的、能承受较高压力的胶囊，通过胶囊将绝缘油与外界空气隔开，并通过吸湿器阻止水蒸气进入胶囊，运行中，胶囊浮在油面上，随着油面上升或下降进行吸气或排气，以此自动平衡胶囊内外两侧压力，保证变压器本体内一直充满绝缘油。

2 胶囊式储油柜工作原理

如图1所示，胶囊内部气体通过吸湿器与大气相通，胶囊袋的底面紧贴在储油柜内的油面上，使胶囊与油面之间没有空气。当油面发生变化时，在油压和大气压的作用下，胶囊会随之膨胀和收缩。

图1：储油柜结构图

①薄膜胶囊②储油柜排气管③三通（上部接至吸湿器）④油表⑤绝缘油⑥加添油管接头⑦气体继电器管接头⑧储油柜排气管⑨储油柜⑩集污器

3 产生假油位的原因

主变在长期运行中，会有部分气体进入储油柜中（储油柜在负压情况下外部空气渗进柜内，油箱中的气体也会进入柜内），该主变由于运行年代久远，储油柜存在大量气体，这些气体占据了一定位置影响了储油柜内胶囊的呼气，当气体过多时造成储油柜中为正压，使油表出现假油面，当主变负荷增加温度升高时，绝缘油因膨胀油面上升而储油柜内压力高，还会导致柜内的油从呼吸器向外溢出，如图2所示。

图2：储油柜假油位故障示意图

①薄膜胶囊②储油柜排气管③三通（上部接至吸湿器）④油表⑤绝缘油⑥加添油管接头⑦气体继电器管接头⑧储油柜排气管⑨储油柜⑩集污器

4 传统的解决方法

注油法：采用注油法将储油柜内空气排出，首先要打开储油柜排气管阀门，然后从主变底部的放油阀注入合格的变压器油。在注油时，胶囊袋徐徐上升，变压器油将储油柜内的空气从排气塞孔排出，当变压器油从排气塞溢出时，说明油已经注满，胶囊袋外部与变压器油之间的空气已被排净。关闭储油柜排气管阀门，然后再进行排油，使油面降至正常位置。这种方法的优点是可彻底排出储油柜内的气体，缺点是操作比较繁琐，长时间运行后储油柜内还会因进入空气导致压力过高而出现假油面现象。

压缩空气法：采用压缩空气法将储油柜内空气排出，首先拆下储油柜排气管，拆下吸湿器，通过吸湿器连管向胶囊袋内充气（气压不能大于2kpa），使胶囊袋充气膨胀，将柜内的空气从排气塞孔排出。当在排气塞孔能看到胶囊袋时，通过排气塞孔用光滑圆木棒不断地按压胶囊袋，使储油柜内的空气全部排出。待胶囊袋全部贴住储油柜时，装上排气管，并停止充气，最后装好吸湿器。这种方法的优点是实施比较简单，不用进行充放油，缺点是充气量不好掌握，气体排出不彻底。

还有一种情况是胶囊漏气，这种情况不容易发现，需将胶囊拆卸下来进行充气检查才能确定，一般变压器每隔2～3年就出现假油位故障，便可以判断其胶囊袋存在漏气缺陷，应及时更换。

5 一种新的解决方案

该方案是通过在储油柜排气管上加装一个吸湿器，阀门处于常开状态，用于平衡储油柜内的压力。如图3所示，当储油柜内因积攒气体导致压力过高时，储油柜内的空气经过排气管和吸湿器排出，当储油柜内的油面下降导致柜内压力降低时，通过吸湿器和排气管吸入气体，由于吸湿器可以净化空气中的水蒸气和杂质，因此可以保证柜内绝缘油的质量。

图3：吸湿器安装示意图

①储油柜②油表③排气管④气体继电器管接头⑤新加装的吸湿器

这种方法的优点是安装简单，可彻底解决因储油柜内进入空气导致压力过高而出现假油面的现象，但需注意的是要定期监测绝缘油质，防止油质发生变化。6 应用实例我局110KV 徐桥变电站2#主变（SFS7-31500/110）由沈阳变压器厂生产，1991年元月投运，主变容量为31500KVA。2008年6月，运行人员在对该主变进行例行检查时发现油位计油位异常升高，随后对其加强观察，当主变负荷达到23000KW左右时，发现储油柜内的油从吸湿器向外溢出。随后对主变停运进行检查，通过取油化验、检查油路和储油柜附件、二次回路试验等一系列检查均未发现异常，重新投入运行后问题依然存在，由此判定为储油柜出现假油位故障。通过在储油柜排气管上加装一个吸湿器后，假油位现象彻底消失，通过两年多的运行，该主变

高峰时期过负荷达到33000KW也没有出现油从呼吸器溢出现象，对该主变进行试验，一切指标均显示正常，由此证明，该方法是有效可行的。