胶囊式储油柜与波纹式储油柜的比较分析

谭明志 孟宪敏

摘要：随着社会经济的发展，我国的电力行业发展迅速，波纹式储油柜是近年出现的一种新式储油柜，在油浸式变压器中已广泛使用。文章指出了胶囊储油柜的运行使用缺陷和波纹储油柜的突出优点，针对两种结构类型储油柜从运行状态和密封性两方面进行比较。

关键词：变压器;储油柜;运行状态;密封性;比较

目前，油浸式变压器储油柜主要有波纹式储油柜、胶囊式储油柜、隔膜式储油柜三种结构类型，波纹式儲油柜又分内油式波纹储油柜和外油式波纹储油柜。变压器储油柜的作用主要如下：（1）为变压器油的热胀冷缩创造条件，使变压器油箱在任何气温及运行状况下均充满变压器油。（2）变压器油仅在储油柜内与空气接触，与空气接触面减少，使油的受潮和氧化机会减少，有利于减缓油的老化。

近年来，波纹式储油柜和胶囊式储油柜的使用性能对比引起人们更多的关注，很多资料文献也对两类储油柜结构特点进行了分析，比较。本文对两类储油柜的使用性能主要从储油柜的运行状态和密封性两方面加以比较论述。

1胶囊式储油柜的运行状态及密封性分析

1.1胶囊式储油柜运行状态

在运行状态下，胶囊式储油柜结构形状较复杂，底部凹凸不平，并且有油室和胶囊内部的空气室。由于变压器油总是含气含水，油面以上与胶囊外面构成的含有水蒸汽的混合气室。当变压器工作温度升高时，油中的水蒸汽上升到混合气室，在柜体内表面聚集结露，凝结成水滴后回落到油中。储油柜内部水分过多后，会通过气体继电器进入器身，淋湿绕组绝缘，引起绕组烧毁事故。上述事故往往在瞬间发生，事故分析测量变压器油中微水含量也不一定高，很难提前采取预防措施进行控制。这种结构缺陷是胶囊储油柜在运行使用中的事故隐患。

1.2胶囊式储油柜的密封性

1.2.1胶囊密封试漏的操做性（工艺性）差

胶囊密封试验：按照标准JB/T6484-2016中6.2.2的规定，将胶囊接通装有压力表的气源，然后充以20kpa气压、并持续30min封住进气口，用浸入水中或涂液方法检查有无渗漏”。标准中提到将胶囊充以20kpa气压，浸入水中观察胶囊容积缩小外展面积不变的可行方法，如果要直接加上大于浮力的配重，对于直径1米左右较大的胶囊，实际操作过程无法实现以上可能性。在实际操作中大多数是采用涂液法，涂液试漏，胶囊出现不连续的渗漏点很难发现，很难保证无死角部位检漏，这也成为保证胶囊密封性试验技术工艺难题。

1.2.2胶囊渗漏不易发现

胶囊式储油柜在使用运行中胶囊出现漏点位置不同反应现象也不同。当胶囊漏点位置在油面以上时不会影响油位计浮子位置变化，这时油柜内外于大气相通，成敞开式储油柜，当检测发现油中微水含量升高时，才会引起注意;当胶囊漏点位置低于油面时，油进入胶囊内部，这时给油位浮球一个下降趋势，这时如果油温度上升，比较容易发现异常，当温度下降时油面也下降，此时不容易发现异常，当处于缺油状态时，准备补油时才会发现。

1.2.3胶囊式储油柜注油时排气不彻底

胶囊式储油柜注油方式分自然注油和真空注油，自然注油，油面以上存在的空气，是在给胶囊充气或从下面充油后从排气孔排出，其最终结果是内外压力平衡。很难证明油柜内部空气彻底排净。真空注油，真空前先将胶囊吹起，再排气，内外腔连通同时抽真空，真空注油法相对来说排气较彻底，但现场实际操作不方便，产生人工费用较大，故现场注油很少采用抽真空注油。通过上述对胶囊式储油柜的分析，会发现胶囊式储油柜在使用运行时有结露面、胶囊试漏可操作性差、油柜注油时排气不彻底、在运行中胶囊渗漏不易发现等诸多问题。这些隐患问题造成了胶囊式储油柜在油浸式变压器中的使用地位下降。

2波纹式储油柜的运行状态及密封性

我国科学技术经过多年创新发展，科技创新日新月异，波纹式储油柜也呈多样化发展，本文对波纹式储油柜不进行展开阐述，以外油式波纹储油柜典型结构产品为例，对波纹式储油柜的运行状态和密封性两方面进行阐述，与胶囊式储油柜运行状态和密封性进行对比分析。

2.1波纹储油柜运行状态

内油或外油波纹式储油柜都是有与大气相通的空气室和油室，油室只要把内部气体排净都呈充盈状态，使用运行时油室内部始终处于满油状态，故不存在胶囊储油柜的“结露”情况。

2.2波纹式储油柜密封性

2.2.1波纹储油柜柜体试漏可靠

机械行业标准JB/T6484-2016中明确规定了波纹式储油柜密封性的标准及操作方法。整个试验过程都在实时监测渗漏情况下进行，检测过程无死角，整体试漏可靠。

2.2.2波纹式储油柜运行中漏油油位计有显示

以外油式为例，储油柜柜体或波纹芯体出现渗漏点后，波纹芯体立刻回到自然位置，平衡后油位指针静止不动，一般情况变压器油温度有10℃的变化时，油位指针不动就说明可能有渗漏点存在。要进行检查，检查操作方便，打开油位计下面的手孔盖板用手电照明就能看到波纹油柜内部的全貌，快速查明问题根源并及时处理。

2.2.3波纹储油柜注油时排气容易。

波纹式储油柜注油分自然注油和真空注油，自然注油，将散热器、油箱、套管等部位气体排净后再把波纹储油柜油位计表针定在届时温度位置，然后继续注油，储油柜排气管由排气-紊流-柱流一分钟后关闭即可。

文章对以上两种类型储油柜从其使用运行状态和密封性两方面进行了详细比较，可见波纹式储油柜在这两方面占有明显优势。这也成为波纹式储油柜逐渐替代胶囊式储油柜的原因之一。同时波纹管式储油柜利用不锈钢波纹体做体积补偿组件，对油位进行动态补偿，具有全密封、免维护等优点，但也存在波纹体单元的伸缩刚性不一致、焊接面多等缺点。随着科技进步的不断发展，相信两种结构类型的储油柜在变压器电力行业中的应用会更加成熟化、多样化。