内油式金属波纹储油柜在惠州地区的应用分析

赵俊杰

摘要：文章通过分析惠州地区现有胶囊与隔膜储油柜存在的问题，引入金属波纹式储油柜，并对其内油式和外油式两大类型进行结构性能比较，并就性能优越的内油式金属波纹储油柜在惠州地区应用的可行性进行

分析。

关键词：内油式金属波纹储油柜；外油式金属波纹储油柜；变压器；变电站

中图分类号：TM403 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）11-0068-03

1 概述

变压器在运行时，绝缘油的体积会随着温度的变化而变化，储油柜是用来补偿变压器绝缘油体积变化和保护变压器油质的重要部件。储油柜一旦出现老化、渗漏油等问题，将会严重影响主变压器的安全运行。

惠州地区变电站主变压器的储油柜，多为传统的胶囊式储油柜，根据运行单位反馈信息，胶囊式储油柜存在易渗漏油，胶囊易老化、污染油，寿命短，维护工作量大等问题。按胶囊的寿命3～5年考虑，仅更换到期胶囊这一项就任务艰巨，且花费较大。

近年来，储油柜技术不断发展，出现了新一代的金属波纹管式储油柜，包括内油式金属波纹管储油柜和外油式金属波纹管储油柜两大类，两类金属波纹管式储油柜在国内市场均有多年运行经验，随着运行经验的积累和技术的不断改进，该项技术已发展成熟。本文拟通过剖析惠州地区传统储油柜出现的问题，为寻求问题解决，对内油式和外油式储油柜的结构性能进行对比分析，对选择性能优越的内油式储油柜应用于惠州地区作专题分析，希望为惠州地区今后变电站主变压器储油柜设计选型提供借鉴和参考。

2 储油柜的种类及在惠州地区的应用情况

目前国内使用的储油柜主要分敞开式和密封式两大类，密封式储油柜主要有胶囊式、隔膜式和金属波纹管式三种。金属波纹管式储油柜又分为外油式和内油式两

大类。

敞开式储油柜为单一筒体，这种筒体是由铁板卷制而成的，变压器的绝缘油仅仅经过吸湿器与空气相隔，对绝缘油的干燥作用非常有限，绝缘油在运行时容易氧化和受潮。该储油柜在惠州地区早已被淘汰，不再使用。

胶囊式储油柜采用尼龙橡胶囊袋，变压器的绝缘油通过尼龙橡胶囊袋与空气隔离，空气经过吸湿器进入橡胶囊袋内，橡胶囊袋外的下侧与储油柜的绝缘油接触，当储油柜油面发生变化时，橡胶囊袋反应为被压缩或膨胀。这种储油柜在惠州地区的应用非常广泛，是目前惠州地区应用最多的一种储油柜。

隔膜式储油柜采用的材料与胶囊式储油柜一样，工作原理也与胶囊式相似。区别在于隔膜式是采用尼龙橡胶材料的隔膜，隔膜安装在储油柜的中间法兰处，隔膜贴浮于绝缘油面，空气经过吸湿器进入储油柜，经隔膜与绝缘油隔离。目前，惠州地区运行的主变压器储油柜中，仅有三台为隔膜式储油柜。

金属波纹管密封式储油柜是近年发展起来的新型储油柜。金属波纹式储油柜的工作原理是：利用目前较为先进的不锈钢波纹管补偿技术对变压器油的体积进行补偿，并且达到与外界空气隔离的目的，用不锈钢波纹管取代传统储油柜中的橡胶囊袋，避免绝缘油受潮和被氧化，绝缘油温度升高体积膨胀压缩波纹管，波纹管移向固定端；绝缘油温度降低体积收缩时，大气压力促使波纹管伸长以补偿绝缘油体积收缩。金属波纹管密封式储油柜有内油式和外油式两大类。内油式为长方体形状，内装有立式波纹管，波纹管纵向伸缩运动，绝缘油装于其中；外油式为圆柱体形状，内装有卧式波纹管，波纹管水平伸缩运动，绝缘油介于波纹管和储油柜外壳之间。内油式、外油式储油柜在惠州地区均未开始使用。

3 惠州地区现有储油柜存在的问题

根据前面的描述可以看出，惠州地区现运行的储油柜为传统的胶囊式储油柜和隔膜式储油柜，以胶囊式储油柜为主。

胶囊式储油柜因有效隔离了空气和变压器绝缘油，缓解了绝缘油的吸湿和氧化，在一定时期内对保障主变安全运行起到重要作用，但是随着使用数量和年限的增加，发现的问题也逐年增多。隔膜式储油柜由于使用了同胶囊式储油柜一样的橡胶材料，也存在与很多胶囊式储油柜相同的问题。传统胶囊与隔膜储油柜存在的问题分析如下：

一是胶囊与隔膜由于材料的原因，均使用尼龙橡胶材料，易产生老化和龟裂，寿命较短，需定期更换，增加了维修次数和维修费用；二是胶囊和隔膜的透气性较好，当绝缘油的体积发生变化时，空气中的水分容易进入绝缘油中，造成绝缘油的绝缘性能下降；三是胶囊和隔膜在安装和检修的时候容易被损伤、损坏，且不易被发现，造成渗漏，影响储油柜的密封性能；四是胶囊和隔膜的上面是空气，下面是绝缘油，由于变压器运行时绝缘油温度较高，导致温差较大，特别是冬季，胶囊和隔膜易结露；五是胶囊与隔膜由于材料的老化，直接污染变压器的油质，淤积油污，严重时被迫滤油；六是隔膜被压在上下壳体之间，密封线过长，特别是当油位超过密封线后会出现渗漏，油位较低又存在着吸气现象，密封问题很难彻底解决；七是隔膜式及胶囊式储油柜的油位计采用连杆式磁针结构，由于该结构的机械传动及转换的误差，油位指示不够准确，易出现假油位。

4 金属波纹管内油式和外油式储油柜结构性能分析

由于惠州地区使用的传统胶囊与隔膜储油柜存在如上所述的诸多问题，加重了运行单位维护工作量，维护资金投入较大，且影响了电网安全供电，我们开始关注近年发展起来的新一代金属波纹密封式储油柜。

因为金属波纹式储油柜利用目前较为先进的不锈钢波纹管补偿技术对变压器油的体积进行补偿，用不锈钢波纹管取代传统储油柜中的橡胶囊袋，避免绝缘油受潮和被氧化，具有密封性好、补偿元件强度高、不会老化、免维护、与变压器寿命相当等特点，可有效保护绝缘油油质和省去运行单位对储油柜的维护、更换工作量。由此看出，金属波纹管式储油柜的特点恰好弥补和解决了传统储油柜出现的系列问题，应是解决惠州地区储油柜存在问题的有效途径，有必要对金属波纹管式储油柜的两种型式（内油式和外油式）作进一步分析。内油式和外油式结构性能对比分析如下：