浅谈变压器免维护呼吸器

李林华，薛 冰，霍 天，陈宇翔，方文军

（国网北京市电力公司检修分公司，北京 丰台 100073）

主变呼吸器是重要的元器件，它对变压器油的质量及可再生性起着至关重要的作用。目前，某运维班所辖17 座变电站共运行110 kV 主变压器42 台，每台变压器运行配套呼吸器2 套，共84 套，其中常规呼吸器76 套，免维护呼吸器8 套，日常运行检查工作由某运维班运行人员负责。

1 变压器常规呼吸器

1.1 变压器常规呼吸器的原理

变压器呼吸器呼吸过程如下：

当主变温度升高时，根据热胀冷缩原理，变压器油的体积增大，油枕中油位上升，将其中的空气排出；

当主变温度降低时，根据热胀冷缩原理，变压器油的体积变小，油枕中油位下降，空气经变压器呼吸器进入变压器；

当吸入空气时，空气会依次通过外部油杯、内部小油杯、装有硅胶颗粒的过滤筒，其中油杯中油的主要作用是滤除空气中的水分和杂质，硅胶颗粒将进入主变的空气进一步干燥。

1.2 变压器常规呼吸器的部件

变压器常规呼吸器的部件如图1 所示。

图1 常规呼吸器部件

作为呼吸器干燥剂的硅胶一般有3 种颜色：（1）白色。正常时显白色，受潮时显浅黄色，此种硅胶不可以再生；（2）蓝色。正常时显蓝色，受潮时显粉红色，此种硅胶经过干燥处理后，可以再生；（3）棕色。正常时显棕色，受潮时显浅绿色，此种硅胶经过干燥处理后，可以再生。

目前，北京市电力公司3 种颜色的硅胶均有使用，用量最多的是蓝色，其受潮时显粉红色[1]，变为黑色说明硅胶吸油且失效，不能够再生。当硅胶变色达到其整体的1/2 时，应列为一般缺陷，当硅胶变色达到其整体的2/3 时，应列为严重缺陷[2]。

1.3 更换变压器呼吸器硅胶

更换前准备工作：办理第二种工作票，重瓦斯保护由“跳闸”位置改投“信号”位置，如果是调压重瓦斯，还应申请退出变压器自动调分头装置，退出调压重瓦斯跳闸保护期间，禁止变压器调分头。

更换作业：拆除呼吸器油杯，拆除呼吸器，更换呼吸器硅胶，更换呼吸器变压器油。

验收：主变呼吸器的表面清洁、无脏污、无破损，油封刻度应满足要求；装置安装紧固，各部件无松动、无位移；呼吸器呼吸通畅，正常呼吸时，油杯中的油应有气泡；装有硅胶颗粒的过滤筒中硅胶量适宜；检查调压瓦斯保护无动作信号，再投入调压重瓦斯跳闸保护；最后申请投入变压器自动调分头装置。

2 变压器免维护呼吸器

2.1 变压器免维护呼吸器的原理

免维护型呼吸器与传统常规呼吸器最大的不同在于其装设有自动加热干燥部件，可自动去除硅胶干燥剂中的水分，使干燥剂长期保持在相对干燥的状态，且免维护型呼吸器的干燥剂可再生。

主变免维护呼吸器有2 个核心部件：（1）湿度感应器。将湿度感应器设置适当的阈值，当干燥剂湿度达到设定值后，加热器开始工作，自动加热，去除硅胶干燥剂中的水分；（2）为防止湿度感应器损坏从而影响加热器自动加热功能，免维护型呼吸器还配备了定时器，通过设置适当的参数，可以定期进行加热，去除硅胶干燥剂中的水分。

变压器免维护呼吸器的部件如图2 所示。

图2 变压器免维护呼吸器的部件

2.2 变压器免维护呼吸器的优势与不足

与传统的常规型主变呼吸器相比，变压器免维护呼吸器有着显著的优点：

经济性好。免维护，硅胶可再生；

减轻人员工作量。国家电网“两个替代”中明确指出设备应实用高效，减轻基层负担；

环境友好。很长一段时间内不用更换硅胶，避免硅胶在更换、干燥、处理过程中对环境的影响[3]；

提高电网稳定性。更换硅胶前，须停用重瓦斯保护，更换工作完成后，还须检查保护无动作信号后，才能将重瓦斯保护投入。现场工作中，很容易由于运维人员的疏忽，在有动作信号的情况下，将重瓦斯跳闸压板投入，造成主变开关跳闸。而免维护呼吸器则可以从根本上杜绝此类事故，从而提高电网运行稳定性。

目前主变免维护呼吸器工作状态只能通过其本体上的信号灯显示，若信号灯本身发生故障，则不能准确地反映出呼吸器的真实运行状态。某运维班所辖变电站的8 套免维护呼吸器均不具备远程通信功能，不能远程传输信号给后台，无法实现呼吸器状态的实时监测[3]。

2.3 对于变压器免维护呼吸器的展望

目前，变电运维班组正在大力推行变电运维数字化业务，对于免维护型主变呼吸器，针对变电运维专业发展趋势，有如下展望：

结合状态监测业务。使免维护呼吸器与油色谱装置相结合，不仅实现呼吸器免维护，还能实时监测变压器油以及油中溶解气体状态。

增加与监控后台通信功能。使免维护呼吸器各部分的运行状态能远程传输至后台，避免人工巡视时漏看异常状态以及状态灯异常损坏时不能及时发现缺陷，造成主变轻瓦斯甚至重瓦斯动作，扩大故障范围。

增加与巡视手机端的通信功能。打通一次与二次、设备与移动端之间的屏障，真正做到全流程数字化。