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浅谈变压器储油柜

冬季将近,油设备的巡检成为一项重点工作,带领大家一起对油设备进行一次较为全面的介绍,今天,先带大家了解一下变压器上的油枕。

油枕学名储油柜,位于变压器油箱上部。它是为适应油箱内变压器油随油温或环境温度热胀冷缩,体积变化而设置的一个与变压器油箱相通的容器。可分为有载分接开关储油柜和本体储油柜。两个储油柜既有分体安装的,也有安装于一体的。运行时其内部绝缘油互不相通。储油柜安装于变压器本体的上部,用弯管与变压器油箱连通。储油柜的容积一般为变压器油量的8%-10%。储油柜按结构形式可分为敞开式储油柜和全密封式储油柜。全密封式储油柜又可细分为耐油橡胶密封式储油柜和金属波纹管式储油柜。而耐油橡胶式储油柜又可细分为耐油胶囊式储油柜和隔膜式储油柜;金属波纹管式储油柜又可细分为内油式储油柜和外油式储油柜。可谓形式繁多,种类多样。但是不论储油柜的结构如何,主要有以下两种功能:

(1)补偿本体绝缘油因温度变化而产生的体积变化(膨胀或收缩),保证油箱内变压器油始终保持充满状态。

(2)变压器运行中,减少变压器油和空气的接触面,防止绝缘油吸湿和氧化。

下面,就对我们常见的几种储油柜结构进行介绍,带大家去看看一个大家伙的内部结构。

敞开式储油柜

敞开式储油柜其实就是一个圆桶形金属容器,如图2-1所示。1是储油柜的主体,其内部装有一定量的变压器油。储油柜的顶部共有两个连接口,一个用于储油柜注油,平时用塞子密封(见上图中的3);另一个与吸湿器相连,用于变压器呼吸(见上图中的2)。储油柜的底部幵孔后,挥有与变压器本体相连管路,为了阻止储油柜底部的水分和油污进入变压器本体内,连管与储油柜内的连接部分比储油柜底面要高出2-3cm(见上图中的6)。图中的注放油管(5)既可以用于注放油,又可以排出储油柜内的油污。储油柜侧端面上装有玻璃油位计,利用连通器原理指示储油柜内的油位(见上图中的4)。储油柜中的油面通过吸湿器与大气接触(见上图中的7)。这类储油柜没有防止油老化的装置,变压器油随温度的变化发生体积变化时,储油柜内的空气通过吸湿器与外界大气进行交换,防止空气中的水分进入储油柜,从而防止绝缘油中的水分超标。敞开式储油柜并不能将变压器油与空气隔离,因此,变压器油存在较为严重的氧化和受潮的问题,一般情况下,在小型变压器中应用较多。

胶囊袋式密封储油柜

在胶囊密封式储油柜中,其内部装有一个密封胶囊,胶囊的内部与空气接触,外部与变压器油接触,从而实现了变压器油与空气的完全隔离。胶囊的顶部有一个开口,通过吸湿器与大气相通,如图2_2所示。变压器运行时,变压器内的油位因温度上升时,储油柜内的油面上升,胶囊内的空气通过呼吸管路被排向大气,从而保证变压器内部与大气等压。当温度降低时,储油柜内油量减少,在大气压力作用下,胶囊的体积增大,外界大气首先通过呼吸器除去水分后沿管路进入胶囊内部。可以看出,储油柜的呼吸是通过胶囊实现的,实现了变压器油与空气的完全隔离,大大降低了变压器油的氧化速度和受潮程度,起到了保护变压器油的作用。

为了防止阳光对变压器油的劣化作用,胶囊式储油柜可采用带小胶囊的油位计和磁力油位计。带小胶囊的油位计是用小胶囊将储油柜内的油与油位计中的油隔开,其中小胶囊中的油与油位计相通,仅供指示油位作用,虽然油位计中的油劣化,但不会污染储油柜中的油(如图2-3所示)。胶囊式储油柜还可釆用磁力式油位计,它是利用储油柜中磁力式油位计的浮球随油位上下位移,带动磁力式油位计指针的偏转(如图2-2所示)。为了提高变压器的安装工艺,实现在真空状态下一次性将油注至合格油位,有的储油柜还设计为真空注油式储油柜。与上面介绍的储油柜稍有不同,该类型储油柜的设计可以承受大气压压力,并在顶部设置抽真空装置(如图2-4所示),此装置又叫做旁通阀,用于使胶囊在抽真空过程中内外等压,防止胶囊损坏。

隔膜式储油柜

隔膜密封式储油柜的主体是两个半圆柱体,在两个半圆柱体的接触面上装设一个可以自由弯折的隔膜,两个半圆柱体有螺栓连接,构成一个整体并提供隔膜的密封压紧力。隔膜的下侧为变压器油,隔膜的上侧为空气,通过呼吸器与大气相通,从而实现了变压器油与大气的完全隔离(如图2-5所示)。该类型储油柜设有防水塞,用于排出集聚在隔膜上部的凝结水。这种储油柜的油位指示采用磁力指针式油位计。她是用一根连杆连接在隔膜与磁力式油位计之间。当变压器油随温度变化产生体积变化时,紧贴在油面上的隔膜随之上下移动,从而带动油位计指针的转动。当隔膜下部聚集空气时,将会导致该油位计指示错误,产生假油位。因此,运行前应将隔膜下部的空气排出,运行中又要防止空气进入储油柜内部。为此、该储油柜在下部设有一个集气盒,变压器运行时油体积的膨胀和收缩都要经过集气盒使油进入或排出储油柜,而伴随油流中的气体被聚集在集气盒中,不能进入储油柜,从而可避免出现假油位。集气盒上的玻璃板观察窗可观察集气情况,其气体可通过排气管端头的阀门排出。

金属波纹管式储油柜

金属波纹密封式储油柜是近几年出现的一种新式储油柜,它的调节部分不是柔软的胶囊,而是可伸缩的金属波纹芯体。通过波纹芯体的伸缩来改变外部空气体积,实现呼吸功能。该类型储油柜采用优质不锈金属,机械强度高,不易损坏,不老化,且不易聚集冷凝水。因此该类型储油柜可不安装呼吸器。它同样实现了变压器油与空气的完全隔离,从而防止变压器油受潮氧化,延缓老化过程。金属波纹密封式储油柜主要由金属波纹芯体、防护罩(或柜体)、油位(量)指示、排气管、注油管等组成。波纹芯体是一个膨胀体,其容积可随变压器的变化而产生膨胀或收缩。在结构上,按油处于膨胀器的内部和外部,可分为内油式储油柜和外油式储油柜两类。外油式储油柜还可以细分为外油波纹管式和外油盒式。

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