储油柜的假油位故障排查及处理方法

谢佩熹

摘 要：介绍了现在常用的储油柜的特点，对储油柜出现假油位故障的情况进行了分析，并提供排查及处理方法。

关键词：变压器；储油柜；假油位；胶囊式储油柜；波纹管式储油柜。

1、引言

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。大型变压器要求用全密封式储油柜，使绝缘油与外界空气隔离，以防止绝缘油吸潮氧化而降低其绝缘性能。常见储油柜有开启式、胶囊式或隔膜式和波纹管式三种类型。早期胶囊式储油柜采用连通式管式油位计容易造成本体油劣化，在对胶囊结构、材料、油位指示方式进行改进后，胶囊式储油柜得到了广泛的应用。本文中对现在常见的胶囊式和波纹管式储油柜的假油位问题进行了分析，并对假油位故障的排查处理方法进行了总结。

2、储油柜工作原理

2.1 胶囊式储油柜工作原理

胶囊式储油柜通过胶囊将绝缘油与外界空气隔开，并通过呼吸器阻止水蒸汽进入胶囊。正常运行时，胶囊浮在油面上，当绝缘油因油温度升高而膨胀时，储油柜内油面上升，压挤胶囊向外排气；反之油温降低而油面下降时，胶囊从外面吸气涨大，自动平衡胶囊内外两侧压力，保证设备本体一直充满绝缘油。

2.2波纹管式储油柜工作原理

波纹管式储油柜采用先进的超柔性不锈钢波纹管作为容积补偿元件和隔离密封元件，在彻底隔绝空气及湿气的条件下，实现对变压器绝缘油的体积补偿。波纹管内腔是与大气相通的气囊，其左端为自由伸缩的活动端，右端通过焊接与端板固定并将油腔密封。绝缘油在波纹管外部和外壳体之间，通过下部连接口与变压器油箱相通。波纹管内部为空气，通过右端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，促使波纹管伸缩，从而改变柜内油腔大小，实现在全密封条件下的体积补偿[1]。

2.3 油位指示原理

旧式油柜采用管式油位计。它通过压油袋将储油柜中油和油位计中油隔离。当储油柜中的油位发生变化时，通过隔膜压油袋的传递使油位计油位和储油柜中的油位同步变化。新式储油柜采用磁针式油位计，油位计指针的驱动采用连杆带浮子结构油位变化时，浮子带动连杆转动，从而驱动油位计指针转动，指示油位的变化。

3、假油位原因、现象及处理

3.1 油位计故障

油位计造成假油位故障按类型分为管式油位计故障和磁式油位计故障。管式油位计主要故障：1、油位计指示用油太多或太少都会导致指示的偏高或偏低，处理方法是调整油位计指示用油。2、压油袋内空气未排尽导致油位随温度变化过小，处理方法是重新注油，并用手按动压油管式油位指袋，使袋内空气排尽。3、油位计漏油、油位计连管破裂或油位计放油螺钉松动漏油导致油位指示逐渐降至很低，甚至为零。一般油位计内油较少，几天内即可漏完，处理方法是更换油位计受损部件，拧紧放油螺钉。4、压油袋破裂或渗漏导长时间运行会污染装置本体绝缘油，使绝缘油颜色变黑、变污，处理方法是更换压油袋。

3.2胶囊或波纹管内部故障

胶囊式油枕主要故障：1、胶囊袋口处密封不良或胶囊漏气导致油箱内有大量气体将引起管式油位计在温度高时会造成油面异常偏高，在吸湿器能发现油渍或油倒流现象。漏气不严重时每隔2-3年会出现假油位故障，处理方法是拧紧压板螺栓，必要时增加密封垫再检漏 ，如果检漏不合格则需更换胶囊。2、胶囊与绝缘油接触面破裂导致磁针式油位计会造成油面异常偏低，胶囊内部有大量绝缘油，打开顶盖吸尽油后又出现大量绝缘油在胶囊内，可判断胶囊破裂处理方法为更换胶囊。3、胶囊呼吸器硅胶颗粒太小堵住呼吸通道导致管式油位计在温度高时会造成油面异常偏高，在更換成大颗粒硅胶后恢复正常处理方法为选用颗粒大小合适的硅胶进行更换。

波纹管式油枕主要故障：使用过程中若发现油位指示窗内出现油面，说明波纹管有渗漏， 绝缘油进入空气腔。发现指示窗有油应马上通知厂家处理，并采取临时措施。一般只需要在呼吸口处加装吸湿器即可。

3.3注油工艺方面

胶囊式油枕采用压缩空气法或抽真空法.排气不充分或是排气后未拧紧排气塞会导致油箱内有大量气体引起管式油位计在温度高时会造成油面异常偏高处理方法是采用注油法进行排气，排气后及时拧紧排气塞。

波纹管式油枕在注油时排气不当或安装后排气管口密封不严有空气进入后，致使储油柜出现假油位，处理方法为重新进行一次排气处理。

4、假油位发生后的运行监督

4.1 油质监督

油质监督是发现充油设备内部故障的重要手段，由于存在假油位，尤其部分假油位是由于胶囊进气造成的，严重时会导致气体继电器重瓦斯误动作，此时加强对油质的监督就十分重要。常用的油质监督有两种方法，即油色谱检查和油在线监测，虽然这两种方法还不是判定充油设备是否故障的根本标准，但作为对运行中的设备油质变化趋势的监督是有效的[2]。在发生假油位时，除制定并执行定期监测制度外，还应缩短油质检查周期，并注意气体继电器内是否有气体，造成更大损失。

4.2 温度监督

假油位的发生掩盖了储油柜的真实充油情况，一旦设备处于少油运行而没有及时发现就非常危险。因此在出现假油位特征时，应加强对设备温度监督，温度监督需全面考虑设备的运行条件及相关参数，巡检设备时，应记录环境温度、上层油温、负载电流及油表油位，并与上次巡检记录相比较，进行综合分析。如果发现在其他条件不变时，温度比以前高出l0℃以上，或负载不变温度不断上升，而冷却器又运行正常，温度表无误差，则可认为设备内部出现了异常。

5、实例分析

2005年8月，在对110kV某变电站#1、#2号主变压器进行首检时发现本体油枕的油位刻度为8.5，这两台主变的本体油枕都为某公司生产的BG1000-3150型油枕。核对主变上的油温与油位刻度的换算表，按主变停运后正常油温40℃多一点进行核算，主变本体油枕正常油位刻度为5.5至6之间。为了防止这两台主变存在假油位现象故障，我们对本体油枕进行油位确认。首先准备好氮气和长皮管，对储油柜进行一次排气处理，排气处理的方法是打开排气口， 从呼吸口处向波纹管中充气，将储油柜上部气体顶出并稳定出油，然后关闭排气阀， 同时停止充气。分析原因为在储油柜安装注油时排气不当或安装后排气管口密封不严有空气进入后，致使储油柜出现假油位，一般假油位的特征是油位指示变化过快，与油温不对应。

6、结论

假油位是储油柜常见故障。磁针式油位计比管式油位计指示原理先进，可以更好地防止假油位发生；在施工过程中采用先进的施工工艺（如采用注油法排气），规范储油柜的检修、排气和注油操作，是预防假油位发生的重要途径。及时掌握油温、油位并对与对应曲线图进行比较也是发现假油位故障的重要途径。假油位发生后，加强对设备进行油质和温度监督，可以有效预防设备其他故障的发生。

参考文献：

[1]陈群. 储油柜的假油位故障排查及处理方法[J]. 工程技术：文摘版， 2016（5）：00148-00148.endprint