解决胶囊式储油柜假油位故障的新方法
变压器金属波纹管式储油柜假油位分析及处理
第28卷2020年第4期农村电工作为变压器的重要附件，储油柜可对变压器本体的绝缘油进行容积补偿，并且能够实现绝缘油与外界空气的隔绝，因此其工作状况对变压器的安全运行具有极其重要的影响。
我国电力系统中目前使用的储油柜主要包括3种：胶囊式储油柜、隔膜式储油柜及金属波纹管式储油柜，金属波纹管式储油柜有诸多优势，开始逐步替代其他2种储油柜。
金属波纹管式储油柜分为内油式和外油式2种，其中外油式金属波纹管式储油柜在运行过程中可能会出现假油位故障，进而导致运检人员难以判断储油柜的真实运行油位，影响变压器的安全运行。
引发外油式金属波纹管式储油柜假油位故障的原因多种多样，为了探究假油位故障出现的内部机理并针对原因提出行之有效的解决措施，本文针对外油式金属波纹管式储油柜假油位故障开展了深入的分析和研究。
1外油式金属波纹管式储油柜结构及工作原理分析外油式金属波纹管式储油柜的金属波纹管与外界相连，储油柜内的绝缘油充满波纹管与储油柜箱体之间，通过波纹管与空气的连通实现内部绝缘油的体积补偿。
由图1所示的外油式金属波纹管式储油柜示意图可知，外油式金属波纹管式储油柜中波纹管完全被绝缘油浸润，波纹管远离油位计一侧底部接头通过连杆与油位计实现机械连接，波纹管体积变化时会带动连杆动作从而在油位计上体现，将储油柜内部的油位实现可视化的展示。
波纹管由不锈钢薄板制成，外油式金属波纹管式储油柜与胶囊式储油柜类似，可看作使用金属波纹管代替胶囊的作用；尽管金属波纹管的使用寿命较长，但由于其在储油柜内做横向运动，易受储油柜箱体内壁的干扰产生卡涩等情况，进而引起错油位和假油位等故障。
2假油位故障原因分析正常运行的外油式金属波纹管式储油柜内部为充满绝缘油的状态，但在检修维护中受到各种因素的影响会导致其出现假油位故障，本章总结归纳了两类导致假油位故障的原因并进行了分析。
2.1注油工艺不合格在注油过程中，若操作工艺不合格会造成储油柜油位指示过高。
外油式金属波纹管式储油柜注油一般采用半真空注油方式进行，标准注油流程可分为3个步骤。
一起胶囊式储油柜油位异常原因分析及处理
机械与设备2017年12期︱395︱一起胶囊式储油柜油位异常原因分析及处理邓 浩 黄 雯国网四川省电力公司德阳供电公司，四川 德阳 618000摘要：结合一起110kV 主变压器胶囊式储油柜油位异常的实例，分析了油位异常产生的原因，并提出相应的处理方法及防范措施。
关键词：胶囊式储油柜；油位异常中图分类号：TE82 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）12-0395-02引言 某110kV 变电站2号主变压器（SFSZ7-50000/100，储油柜为胶囊式储油柜），自2005年5月投入运行以来，变压器本体油位随负荷及气温的变化逐渐降低，2006年1月，发现该主变本体油位指示为零。
要排除2号主变油位异常的缺陷，需要判断引起异常油位的原因。
一般可从以下三个方面来考虑：一是油位计出现故障，二是主变有渗油现象，三是主变储油柜胶囊进油。
在开始分析原因之前，需要首先弄清楚该变压器胶囊式储油柜的工作原理。
1 胶囊式储油柜原理结构及功能胶囊式储油柜的基本结构如图1所示，其工作原理是，在储油柜壳体内装有一个用耐油尼龙复合橡胶制成的软胶囊，囊内通过呼吸管及吸湿器与大气接触，胶囊的大小形状与储油柜的大小形状类似。
在正常情况下，胶囊半漂浮在储油柜的油中，当变压器油箱中的油膨胀或收缩导致储油柜油面上升或下降时，使油囊向外排出气体或自行吸气以平衡胶囊内外侧压力，起到呼吸作用，从而将变压器油与空气彻底隔开，并且随变压器温度的变化灵活补偿油箱内的压力差，有效地防止变压器油老化，确保变压器的安全运行。
图1 胶囊式储油柜基本结构目前，储油柜的油位广泛采用磁铁指针式油位计来显示。
它以浮球为传感元件，浮球漂浮在油面上紧贴胶囊下壁，随油面上升下降而发生上下位移，再通过连杆、齿轮、磁耦合器等传动元件，将储油柜的油位用指针在表盘上指示出来。
表盘上有极限报警红区，为现场维护人员指示出危险区域；还通过报警开关输出信号，实现高、低油位远距离报警监测。
胶囊式储油柜假油位故障的原因分析及处理
（ ８ ）超临界机组在我国还处于一个成长期 ，机
组 汽水 品质 的优化 还有 许多 问题 有 待研究 ， 目前虽 然 已做 了一 些工作 ，但 较之 世界一 流超 临界机 组 的
（ ３ ）在 设计 时选 择 完善 的 补给水 处理 系 统和 完
善的凝结水精处理系统 。凝结水精处理系统的首选
（ ７ ）每 次机 组检 修 或停备 用 时应选 择合 适 的保 护措 施 ，确 保停 运 阶段 热力系统 不 发生腐 蚀 。机 组
启动时严格按要求进行水侧和蒸汽侧的冲洗 ，严格
按标 准控 制点火 和冲 转 的汽水 品质 。
采用不锈钢管 、高加采用碳钢管 ，使系统成为无铜 系统 ，从系统材质上保证Leabharlann 临界机组给水对铜的高 一 一
Ａ而
电 力 安 全 技 术
第 ｌ ５ 卷（ ２ ０ １ ３ 年 第ｌ １ 期 ）
响变压 器 的安 全经 济运行 。分析 近年来 发生 的胶囊 式储油 柜油位 指示 不正确 的实例 ，找 出故 障产 生原 因 ，提 出处理 方法 。
确 的故 障及 处理情 况举例如 下 。
２ 沈保 中．６ ０ ０ Ｍｗ 超 临界 机组给 水加氨、加氧联合 处理
应用研 究 ［ Ｊ Ｊ ．热力发 电，１ ９ ９ ８ （ ６ ） ．
３ Ｇ Ｂ／ Ｔ１ ２ １ ４ ５ －１ ９ ９ ９ 火力 发电机组及蒸 汽动力设备水汽质
量 ［ Ｓ 】 ． （ 收稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ７ —１ ６ ）
一
１ 胶囊式储 油柜结构及工作原理
胶 囊 式储 油柜 的基本 结构如 图 １ 所 示 ，其 工作
原理及 油位指示 原理如 下 。 １ ． １ 工作原 理
储油柜的假油位故障排查及处理方法
储油柜的假油位故障排查及处理方法作者：谢佩熹来源：《科学与财富》2017年第31期摘要：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。
变压器胶囊式储油柜油位异常分析
变压器胶囊式储油柜油位异常分析发布时间：2021-05-17T02:55:02.594Z 来源：《电力设备》2021年第1期作者：李肖威[导读] 文章介绍胶囊式储油柜结构原理,常见油位异常的原因及处理方法。
（东莞市输变电工程建设有限责任公司广东东莞 523000）摘要：文章介绍胶囊式储油柜结构原理,常见油位异常的原因及处理方法。
针对发生的一起110kV主变油位异常故障，分析判断故障原因，指出了这是由于储油柜呼吸器管道被异物堵塞、吸湿硅胶老化粘连所至，并提出了相应的防范措施。
关键词：主变、储油柜、油位、异常1 引言储油柜是变压器的重要部件[1-2]，为变压器油提供膨胀收缩的空间，减少或防止空气进入变压器，从而大大减缓变压器油的劣化速度,通常储油柜的侧面还装有油位计，可监视油位的变化，便于快速发现变压器故障。
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[3]。
开启式储油柜由于油直接和大气连通，现已很少使用；隔膜式储油柜由于隔膜被压在上下储油柜之间，密封问题难以彻底解决，现正逐渐淘汰；波纹管式储油柜是近年出现的一种新式储油柜，它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，但还未普及应用。
胶囊式储油柜是在储油柜内安装密闭的、能承受较高压力的胶囊，目前应用广泛。
假油位是胶囊式储油柜的一种常见故障[4]，产生这一故障的原因很多，故障现象也各不相同。
本文对管式油位计胶囊式储油柜油位异常进行了分析，并总结了对油位异常故障的排查处理方法。
2 胶囊式储油柜结构原理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。
4 假油位发生后的运行监督若油位突变为零或油位随温度变化异常，而设备无明显漏油，可初步判定发生假油位。
胶囊式储油柜假油位故障原因分析及对策
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目前 胶 囊式储 油柜 由于 其结 构简 单， 靠性 高， 可 维护 方便 ， 造价 合理 等优 点， 被大 量使用 。但 是胶 囊式储 油 柜有 ～个 缺点就 是 易 出现 假 油位 的典 型故 障， 产生这 ～故障 的原因很 多， 故障 现象也各 不相 同， 当出现 油位表 的油位 高度 与本 体油面 高 度不 一致 的假 油位 故 障时将 直接 影 响变压 器 的安全 经济 运行 。 本文通过 对近年 来发生胶 囊式储 油柜 的假 油位 故障实例分 析， 对假 油位 产 生原 因及 处 理 方 法进 行 总结 。 ２胶囊 式储 油柜 工作 原 理 其 原理是在储 油柜壳 体 内装有 一个耐油尼 龙复合橡 胶 的软胶 囊， 内通 过 囊 呼吸 管及吸湿 器与 大气 接触， 胶囊 的大 小形状 与储 油柜 的大小形 状类 似 （ 见图 中 ２ 。在 正常 情况 下， 囊 半漂浮 在 储油柜 的 油 中，当变 压器 油箱 中 油膨 ） 胶 胀或 收缩 导致储 油柜 油面 上升或 下降 时， 胶囊 向外 排 出气 体或 自 吸气 以平 使 行 衡胶囊 内外侧压 力， 到呼吸作用 ， 而将变压器 油与空气 彻底 隔开， 起 从 并且 随变 压器温度 变化 灵活 补偿பைடு நூலகம்油箱 内的压 力差， 有效地 防止变 压器 油老 化， 确保变 压 器的安全运行 。 ３假 油 位故 障原 因 分析 ３ １ 安装阶 段 ．
探究解决胶囊式储油柜假油位故障的新举措
探究解决胶囊式储油柜假油位故障的新举措1. 引言1.1 胶囊式储油柜背景介绍胶囊式储油柜是一种常用于工业生产中储存油品的设备，其结构紧凑，容积小，占地面积少，便于安装和维护。
胶囊式储油柜通常由外壳、泄油阀、过滤器、油泵等部件组成，通过这些部件可以实现对油品的储存和输送。
胶囊式储油柜一般应用于机械设备、汽车维修、润滑系统等领域，起到储存和输送油品的作用。
胶囊式储油柜假油位故障是指在使用过程中，由于某种原因导致储油柜显示的油位与实际油位不符，可能造成误判油品储存量、影响设备正常运行等问题。
解决胶囊式储油柜假油位故障对于保证设备运行的稳定性和安全性至关重要。
针对胶囊式储油柜假油位故障问题，有必要采取一些新的措施来提高油位监测的准确性和可靠性，从而确保设备正常运行和油品储存的安全性。
【2000字】1.2 胶囊式储油柜假油位故障概述胶囊式储油柜是一种常用于工业生产过程中的油料储存设备，其设计紧凑、便于安装，因此受到广泛应用。
胶囊式储油柜在使用过程中经常会发生假油位故障，即显示器显示的油位与实际油位不符。
这种故障可能会导致生产线停机、设备损坏等严重后果，严重影响工作效率和生产质量。
胶囊式储油柜假油位故障通常是由于油位传感器损坏、油品温度变化、油液密封系统漏油等原因导致的。
在未及时解决的情况下，这些故障可能会积累，并最终导致设备损坏或事故发生。
为了解决胶囊式储油柜假油位故障带来的问题，需要采取一系列新的举措来提高设备的稳定性和可靠性。
通过引入先进的传感器技术、物联网技术，建立定期维护保养制度等方法，可以有效预防和解决胶囊式储油柜假油位故障，提升设备的使用效率和安全性。
2. 正文2.1 新举措一：利用超声波传感器检测油位在解决胶囊式储油柜假油位故障的新举措中，利用超声波传感器检测油位是一项创新的技术应用。
传统的油位检测方法通常使用浮球式传感器或者电容式传感器，但这些方法在实际应用中存在很多局限性，比如易受环境因素影响、维护成本高等问题。
胶囊储油柜油位显示不准的探讨
象，显示缺油报警，这就要从设计角度出发，保证储油 柜容积在温度最高时油不溢出及最低温度时能满足变压 器正常油位显示，保证变压器正常运行。
３）注油时必须排除储油柜中的空气，等储油柜顶 部放气塞出油后再关闭放气塞，使胶囊与柜壁间是真空 状态，然后放油至油位指示刻度，这样才能保证油位准 确指示油位。
为了减缓变压器油老化和防止变压器油受潮，在 安装时应尽量避免油同空气直接接触，目前国内都相
应地采取了一定的措施，各个厂家采用的方法也不尽 相同，通过目前使用的情况及行业相关资料显示，国内 大多数厂家都采用储油柜较多。市场上储油柜品种不
尽相同，根据储油柜工作原理、结构又分为几类。储油 柜从结构上分有：金属膨胀式储油柜、胶囊式储油柜和 隔膜式储油柜等主要几个种类，下面对不同结构储油
（收稿日期：２００９．０７．０６）
ＡＢＢ 参与建造全球最长的高压直流输电线路
ＡＢＢ 近日宣布将与西班牙 Ａｂｅｎｇｏａ 集团合作，参与 建设位于巴西跨越 ２ ５００ ｋｍ 的全球最长高压直流输电 线路，为该线路提供核心设备。
这条高压直流线路将把巴西西北部两座新建水电站 的电能输送到巴西的经济中心圣保罗。该线路电压等级 为 ６００ ｋＶ，把输送过程中的电力损耗降到最低。
通过以上几点分析，造成储油柜油位不准有单个原 因或几方面原因综合。寻找根源有设计方面原因，也有 工人操作原因，主要原因还是设计考虑不周，储油柜胶 囊直径较大，储油柜容积设计不合理，不能满足变压器 在温度最高、最低时体积的变化。其次是操作人员没有 完全按储油柜注油步骤执行，储油柜内部清理不彻底， 内部有异物，现场注油时怕麻烦，不排空或排空不彻 底。通过加强对设计人员技能培训，更全面考虑各方面 的问题，经过不断改进完全可以克服设计不足的问题。 其次对注油操作人员进行操作培训，加强责任管理，严 格控制储油柜现场注油工艺。从设计及操作人员两方面 控制，完全可以保证胶囊式储油柜油位准确，避免假油 位造成变压器运行故障，从而保证变压器运行更安全。 由于胶囊式储油柜结构简单，经济实用，维护方便等原 因，通过质量不断改进与提高后，会得到更多用户的青 睐，市场前景更加广阔。EM
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解决胶囊式储油柜假油位故障的新方法
1 前言
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。
常见的储油柜有开启式、胶囊式或隔膜式和波纹管式三种类型。
胶囊式储油柜是在储油柜内安装一密闭的、能承受较高压力的胶囊，通过胶囊将绝缘油与外界空气隔开，并通过吸湿器阻止水蒸气进入胶囊，运行中，胶囊浮在油面上，随着油面上升或下降进行吸气或排气，以此自动平衡胶囊内外两侧压力，保证变压器本体内一直充满绝缘油。
2 胶囊式储油柜工作原理
如图1所示，胶囊内部气体通过吸湿器与大气相通，胶囊袋的底面紧贴在储油柜内的油面上，使胶囊与油面之间没有空气。
当油面发生变化时，在油压和大气压的作用下，胶囊会随之膨胀和收缩。
图1：储油柜结构图
①薄膜胶囊②储油柜排气管③三通（上部接至吸湿器）④油表⑤绝缘油⑥加添油管接头⑦气体继电器管接头⑧储油柜排气管⑨储油柜⑩集污器
3 产生假油位的原因
主变在长期运行中，会有部分气体进入储油柜中（储油柜在负压情况下外部空气渗进柜内，油箱中的气体也会进入柜内），该主变由于运行年代久远，储油柜存在大量气体，这些气体占据了一定位置影响了储油柜内胶囊的呼气，当气体过多时造成储油柜中为正压，使油表出现假油面，当主变负荷增加温度升高时，绝缘油因膨胀油面上升而储油柜内压力高，还会导致柜内的油从呼吸器向外溢出，如图2所示。
图2：储油柜假油位故障示意图
①薄膜胶囊②储油柜排气管③三通（上部接至吸湿器）④油表⑤绝缘油⑥加添油管接头⑦气体继电器管接头⑧储油柜排气管⑨储油柜⑩集污器
4 传统的解决方法
注油法：采用注油法将储油柜内空气排出，首先要打开储油柜排气管阀门，然后从主变底部的放油阀注入合格的变压器油。
在注油时，胶囊袋徐徐上升，变压器油将储油柜内的空气从排气塞孔排出，当变压器油从排气塞溢出时，说明油已经注满，胶囊袋外部与变压器油之间的空气已被排净。
关闭储油柜排气管阀门，然后再进行排油，使油面降至正常位置。
这种方法的优点是可彻底排出储油柜内的气体，缺点是操作比较繁琐，长时间运行后储油柜内还会因进入空气导致压力过高而出现假油面现象。
压缩空气法：采用压缩空气法将储油柜内空气排出，首先拆下储油柜排气管，拆下吸湿器，通过吸湿器连管向胶囊袋内充气（气压不能大于2kpa），使胶囊袋充气膨胀，将柜内的空气从排气塞孔排出。
当在排气塞孔能看到胶囊袋时，通过排气塞孔用光滑圆木棒不断地按压胶囊袋，使储油柜内的空气全部排出。
待胶囊袋全部贴住储油柜时，装上排气管，并停止充气，最后装好吸湿器。
这种方法的优点是实施比较简单，不用进行充放油，缺点是充气量不好掌握，气体排出不彻底。
还有一种情况是胶囊漏气，这种情况不容易发现，需将胶囊拆卸下来进行充气检查才能确定，一般变压器每隔2～3年就出现假油位故障，便可以判断其胶囊袋存在漏气缺陷，应及时更换。
5 一种新的解决方案
该方案是通过在储油柜排气管上加装一个吸湿器，阀门处于常开状态，用于平衡储油柜内的压力。
如图3所示，当储油柜内因积攒气体导致压力过高时，储油柜内的空气经过排气管和吸湿器排出，当储油柜内的油面下降导致柜内压力降低时，通过吸湿器和排气管吸入气体，由于吸湿器可以净化空气中的水蒸气和杂质，因此可以保证柜内绝缘油的质量。
图3：吸湿器安装示意图
①储油柜②油表③排气管④气体继电器管接头⑤新加装的吸湿器
这种方法的优点是安装简单，可彻底解决因储油柜内进入空气导致压力过高而出现假油面的现象，但需注意的是要定期监测绝缘油质，防止油质发生变化。
6 应用实例我局110KV 徐桥变电站2#主变（SFS7-31500/110）由沈阳变压器厂生产，1991年元月投运，主变容量为31500KVA。
2008年6月，运行人员在对该主变进行例行检查时发现油位计油位异常升高，随后对其加强观察，当主变负荷达到23000KW左右时，发现储油柜内的油从吸湿器向外溢出。
随后对主变停运进行检查，通过取油化验、检查油路和储油柜附件、二次回路试验等一系列检查均未发现异常，重新投入运行后问题依然存在，由此判定为储油柜出现假油位故障。
通过在储油柜排气管上加装一个吸湿器后，假油位现象彻底消失，通过两年多的运行，该主变
高峰时期过负荷达到33000KW也没有出现油从呼吸器溢出现象，对该主变进行试验，一切指标均显示正常，由此证明，该方法是有效可行的。