高压硅整流变压器油保护方式

高压硅整流变压器油保护方式
对油浸式变压器所用绝缘油的保护方式，比较成熟可靠的有以下几种：
一、变压器油箱上方安装储油柜。

变压器油箱内部充满绝缘油，油因温度升、降发生热胀冷缩，体积发生变化，由储油柜的容积来补偿。

储油柜上部空气通过油封吸湿器与外部大气相通。

当油温降低时，油位下降，外部空气通过吸湿器进入储油柜；当油温升高时，油位升高，储油柜上部空气排除，变压器内部不存在残余压力。

绝缘油与空气接触时，空气中的水份和氧气会通过油和空气接触的表面渗透入绝缘油中，使绝缘油的电气性能降低，并加速其老化进程。

安装储油柜后，首先，跟空气接触的油表面由变压器油箱的横截面缩小至储油柜的横截面；其次，储油柜和油箱通过直径为Φ25~Φ50的钢管连接，连接钢管从底部升入储油柜中，高出底部25mm以上。

这样即使储油柜中，因其油面和空气长期接触，而吸入少量水份，因水比重比油大，会沉降到储油柜底部，而不会进入油箱。

第三，通过吸湿器油封过滤和其内硅胶干燥剂吸附进入储油柜中空气的水份，能有效的降低进入储油柜水气量。

因此，安装储油柜，能有效的阻止大气中的水份和氧气直接进入变压器油箱中。

优点如下：
a、结构简单，适合各种油箱形式；
b、适合安装气体继电器；
c、油箱内部不存在残余压力，降低渗漏的可能性；
d、油位观察直观；
e、安全可靠，使用经验成熟。

缺点：储油柜上部空气和外部大气相通，虽然有油封吸湿器保护，但难以完全保证大气中的水份不进入储油柜。

吸湿器中硅胶干燥剂要定期更换。

我国电力变压器国家标准《GB6451》规定，中小型电力变压器均采用装储油柜的油保护方法，它也是目前我国电除尘用高压硅整流变压器所广泛采用的油保护方法。

多年及大面积广泛使用的经验表明，这是一种安全可靠的绝缘油保护方法。

二、全充油密封型油箱
采用由冷轧薄钢板（1.2～1.5mm）压制成形的波纹油箱。

波纹片除起散热作用外，由其发生弹性变形来补偿变压器内部绝缘油在温度升高、降低时的体积变化量。

因此，
变压器顶部不需要安装储油柜，从而能够密封变压器，使得绝缘油与大气完全隔绝。

优点：油箱完全密封，绝缘油不与大气中的水份、氧气接触，从而延长了绝缘油的使用寿命，免除了日常对绝缘油的维护工作。

缺点：
a、不能安装通用的气体继电器。

目前，全密封配电变压器，800kV A及以上容量使用的多功能保护器，虽然有气体信号输出功能，但在实际使用中，普遍反映存在经常发生误动作、误报警的弊病。

特别是容量较大的全密封配电变压器所用的波纹片尺寸较大（波高≥300），所选用的国产薄钢板弹性不能达到要求，以及国产波纹片成形机生产的波纹片质量较差，波纹片弹性达不到设计要求，变压器加注绝缘油后，容易造成波纹片膨胀，导致一定量的塑性形变，油温降低后，波纹片不能完全收缩，从而导致继电器误报警，并需要多次补充绝缘油。

b、油箱内有残余压力；
c、油位显示不直观；
d、油箱机械强度较差，如出现渗漏情况，修补困难；
目前国内外部分小型配电变压器采用该结构油箱。

三、空气密封型油箱
在密封的变压器油箱顶部设置有一定容积的空气腔，当绝缘油体积变化时以空气腔中空气的体积和压力变化来补偿。

其温度、压力、体积的变化遵循热力学定律P*V/T=恒量。

当油温上升时，油体积增加，油位上升，空气被压缩，压力增大，当油箱内空气压力达到压力释放开启压力时，或变压器内部产生故障时，绝缘油分解大量气体使得变压器内部压力过大，压力释放阀门释放压力，给出报警、跳闸信号。

优点：
a、变压器与外界不通，使变压器绝缘油不与外界空气接触，但与全充油密封式变压器相比稍差一点；
b、油箱结构任意；
c、油位观察直观。

缺点：
a、不能安装气体继电器；
b、油箱内有一定的残余压力。

预装式组合变电站（俗称美式箱变），采用该种油保护方式的油箱。

美国，以及我国长期使用经验验证该结构是比较安全可靠的，成熟的绝缘油保护方式。

四、隔膜密封型储油柜
国家标准规定大中型电力变压器，均采用带密封胶囊的储油柜（或金属膨胀器）。

保证绝缘油和外界空气完全隔离。

结构复杂，应配用指针式油位表等附件，成本高，只适合用于大中型电力变压器。

电除尘用高压硅整流变压器和电力变压器比较，有一些特点：
电压高，容量较小，产品结构紧凑，内部器身出现局部场强高，因变压器内置硅整流器，高压引线较为复杂，因而局部放电的几率相对较大。

所以，安装气体继电器保护还是必要的。

目前国内、外电除尘变压器基本上都采用带储油柜加装气体继电器的油箱。

另外，用油量较大。

全充油密封波纹油箱，波纹片的作用为散热和依靠其弹性变形使得型腔体积涨缩，用于补偿油箱中油随温度变化产生的体积变化。

根据我们多年小型配电变压器的设计经验总结，对于用油量较多的变压器，波纹片的数量及规格选择，不是由散热条件决定，而是跟据油量来确定。

而且，电除尘用高压硅整流变压器，油箱箱壁周长较小，其高低压接线端布置在油箱壁前后两面，因此只剩下左右两侧可以用来安装波纹片，能够放置的片数有限，较难满足变压器内绝缘油膨胀所需的量。

因此，电除尘用高压硅整流变压器做成全充油密封型变压器是不理想的。

另外莎圣项目规定变压器绝缘油，采用道康宁561硅酮变压器油，而硅油的热膨胀系数是普通矿物变压器油的1.5倍，因此需要更多的波纹片，来补偿变压器油的体积膨胀。

综上所述，根据我国目前波纹油箱的生产现状（波纹片钢板材质、波纹片成型制造工艺水平不高），我公司建议莎圣项目可以选择在以下两种方案装选取：
一、带储油柜、安装气体继电器结构形式的变压器；
二、带空气腔，不能安装气体继电器结构形式的变压器。