变压器储油柜结构及补油方法

范 婷，任庆帅

（山东电力集团公司检修公司，山东 济南 250021）

0 引言

变压器储油柜作为变压器的辅助设备，是变压器油存储、补充及保护的重要组件。变压器储油柜安装在变压器油箱顶部，并与油箱相连。当油温升高膨胀时，变压器油箱内多余的油进入储油柜，这时的储油柜起到了对变压器油的存储作用；当油温下降收缩时，储油柜的油又进入变压器油箱补充其不足。储油柜可以阻断变压器油与空气的直接接触，并通过与之相连的吸湿器吸收柜内空气中的水分，从而避免了变压器油的氧化和受潮。同时，储油柜的油平时不参加油箱内的循环，其温度比油箱内的上层油温低得多，所以氧化过程缓慢，从而进一步防止了油的过速氧化。因而，储油柜的正常工作对于变压器安全运行有着重要意义。

1 变压器油枕常见类型及结构

储油柜按照内部结构不同可分为胶囊式储油柜、隔膜式储油柜、波纹管式储油柜三种。目前，隔膜式储油柜的密封性难以保证，易发生渗漏油或变压器油位较低时引起负压，造成空气和水分进入储油柜。且采用连杆式铁磁油位计，其机械转换、传动误差较大，经常出现油位指示不准，难以判断真实油位，所以已经被淘汰，使用比较广泛的是胶囊式储油柜和波纹管式储油柜［1］。

1.1 胶囊式储油柜

胶囊式储油柜是在储油柜的内壁增加了一个胶囊袋，其内部经过吸湿器及其联管和大气相通，胶囊袋底面紧贴地浮在储油柜上，使胶囊袋和油面之间没有空气，隔绝了油面和空气的接触。这样空气中的氧不再和油中的气体相交换，油中溶解氧的含量渐渐下降，直到全部消耗完为止，从而可达到阻止油氧化。同时，胶囊袋还可以防止外界的湿气、杂质等侵入变压器内部，保持变压器的干燥。油面随温度变化时，胶囊袋会随之膨胀和压缩，起到了呼吸作用。胶囊式储油柜结构如图1所示。

图1 胶囊式储油柜结构

1.2 波纹管式储油柜

目前，国内很多厂家开发出波纹管式储油柜作为胶囊式和隔膜式储油柜的更新换代产品。波纹管式储油柜采用超柔性不锈钢波纹补偿器作为容积补偿原件和隔离密封元件，在彻底隔离空气及湿气的条件下，实现对变压器绝缘油的体积补偿。波纹补偿器是一个内腔与大气相通的气囊，放置于绝缘油中，储油腔通过下部连接口与变压器油箱相通。波纹补偿器内腔通过呼吸口与外界大气相通。当绝缘油随温度变化产生体积膨胀或收缩时，促使波纹补偿器伸缩，从而改变柜内油腔大小，实现对绝缘油的体积变化补偿。波纹管式储油柜结构如图2所示。

图2 波纹管式储油柜结构

2 变压器储油柜补油过程及相关实验

储油柜的一端一般装有油位计（表），用来指示储油柜油面。波纹管式储油柜油位计是通过与波纹补偿器活动端面相连的金属带做传导，波纹补偿器伸缩时产生窗口刻度的变化，显示0～10的油位。当储油柜油面过低时，会对变压器本体产生不良影响，甚至引起气体继电器动作，变压器轻瓦斯报警，就需要对储油柜补油。下面以波纹管式储油柜为例，阐述变压器油枕储油柜现场补油过程。

2.1 补油前准备

补加油宜采用与已充油同一油源、同一牌号及同一添加剂类型的油品，并且补加油的各项特性指标不应低于已充油。

如补加油的补加份额大于5%特别是当已充油的特性指标接近运行油质量指标极限时，可能导致补后油迅速析出油泥。因此在补充油前应预先按额定的补加份额进行油样混合试验（油泥析出测定法）；确定无沉淀物产生，介质损耗因数不大于已充油数值，方可进行补充油过程。

如补加油来源和牌号及添加剂类型与已充油不同，还应预先按规定的补加份额进行混合油样的老化试验。经老化试验的混合样质量不低于已充油质，方可进行补充油过程。

补加油牌号与已充油不同时，还应实测混合油样的凝点，确认其是否符合使用环境的要求。

2.2 补油过程

连接管路后，打开呼吸口和排气阀门，从注油口向变压器注油，直至排气口空气排净，稳定出油为止，关闭排气口，同时停止注油。也可采用从呼吸口注入一定的氮气，但压力必须小于0.02 MPa，使波纹管伸展、膨胀将储油柜内的气体排出，直至稳定出油为止，关闭排气口。首次注油后静置1～2 h后，同时将散热器、套管升高座、及其他管路高点的气体从各自排气孔排出。然后再次向储油柜注油，继续采取以上方法排气、加油到适合的刻度。最后，打开呼吸口，让波纹管与大气连通，使波纹管处于自由状态，指示实际油位。

2.3 补油注意事项

打开呼吸口后，波纹补偿器收缩，油位指示升高，此时的油位会略为高于预制的油位，这是由于压力减小而产生的正常现象，可以从注油口排油从而达到理想的油位［2］。

储油柜注油完毕后，将其置于工作状态：呼吸口阀门常开，排气口、注油口可靠密封，运行前一定要再次检查确认，防止出现问题。

注油过程中，应确保储油柜油腔内气体排尽，以免造成假油位。储油柜内如滞留气体，由于气体受热膨胀系数远大于绝缘油，将严重减少补偿空间。

3 结语

在日常变压器维护中，应在熟悉储油柜工作原理的基础上，根据环境温度和变压器所带负荷，对储油柜油位进行监视，注意油位线指示的温度与上层油温相比是否合适，油位线是否过低或者过高，及时发现问题并分析处理。在对储油柜进行补油时应严格按照要求进行，根据储油柜内部结构不同制定相应方案，才能有效保障变压器的安全稳定运行。

［1］张全元.变电运行现场技术问答［M］.北京：中国电力出版社，2009.

［2］齐大勇，沈倩，刘明，等.变压器储油柜及其常见问题浅［J］.山东电力技术，2008，164（6）：61－64.