变压器油枕及其种类
变压器的基础知识
分裂式变压器
这种变压器有两个或两个以上低压线 圈，可单独或并联运行，如一个低压侧负 载或电源发生故障，其余低压线圈仍能运 行。发电厂自用变压器有时采用这种型式 的变压器。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
柱上式变压器
只可安装在电线杆 上的小容量配电变压器， 一般多为单相变压器， 专供照明及家用电器， 在美国采用较普遍，加 上保护装置组成全自动 保护变压器，这种变压 器多数采用卷铁心结构， 油箱做成圆形街面。
SCZ9—1250/10
• 三相（干式）双线圈有载调压铜线9型变 压器，容量为1250kVA,高压电压等及 为10kV。
ZQSC—2500/33
• 牵引用三相干式树脂浇注（无励磁调压） 整流变压器，铜线、双绕组，容量 2500KVA，高压绕组电压等级33KV。
单相（三相）变压器
输电系统度采用三相制，但在容量很大的电 厂或变电站中有时受变压器运输条件的限制或 制造厂生产条件限制或考虑到一“相”为单元 设备用变压器更经济时，采用由单相变压器组 成的三相变压器组，或有特殊设计的三台单相 变压器组成“组合式”三相变压器。
1.3.3安容量大小分类
• <=500KVA的称小型变压器 • 630-5000KVA的称中型变压器 • 6300-63000KVA的称大型变压器 • 90000KVA以上的称特大型变压器
• 2、空载电流（I。）、空载损耗（Ｐ。铁损）；
• 3、铜损、负载损耗、杂散损耗； • 4、阻抗电压（阻抗百分数）。
• 5、联接组别（Y,yn0、D,yn11、YN,d11） • 6、负载率、变压器效率（η）。 • 7、功率因数、有功功率（Ｐ）、无功功率（Ｑ）、
视在功率（Ｓ）。
1.4 变压器的型号
有载调压变压器
常用变压器基础知识及种类及特点讲解
6 联结组别
Dyn11 或 Yyn0 或其他
7 冷却方式
ANAF
8 阻抗电压
6.0 %
9 外壳材料防护等级 铝合金 或 不锈钢
10 温控仪
是或否
11 其他要求
按国家标准
（2）卷铁芯变压器：一种把硅钢片卷绕成的铁芯做的变压器，一比较节能的 变压器，在配电网上比较常用。
（3）非晶合金变压器：非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料，其空载损耗、 空载电流下降约80%，是目前节能效果较理想的配电变 压器，特别适用于农村电 网和发展中地区等负载率变化较大的地方。
(4)壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或 用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。
分都带自锁防松螺母，采用了不吊心结构，能承受运输的颠震。
c、线圈和铁心采用真空干燥，变压器油采用真空滤油和注油的工
艺，使变压器内部的潮气降至最低。
d、油箱采用波纹片，它具有呼吸功能来补偿因温度变化而引起油
的体积变化。
e、由于波纹片取代了储油柜，使变压器油与外界隔离，这样就有
效地防止了氧气、水份的进入而导致绝缘性能的下降。
变压器产品型号及字母表示什么含义？
SZ11—M—□∕□ —□
低压绕组电压等级（kV) 高压绕组电压等级（kV) 额定容量（kVA） 全密封 性能水平代号
调压方式（只标有载）
相数(三相)
SCB10—□∕□ —□
低压绕组电压等级（kV) 高压绕组电压等级（kV)
额定容量（kVA） 性能水平代号
低压箔绕 干式（固体成型）
f、根据以上五点性能，保证了油浸式变压器在正常运行内不需要换
油，大大降低了变压器的维护成本，同时延长了变压器的使用寿命。
变压器的基本结构及主要部件
油浸风冷
冷控系统是根据变压器运行时的温度或负 荷高低手动或自动控制投入或退出冷却设备， 从而使变压器的运行温度控制在安全范围。
强 迫 油 循 环 风 冷 式
变压器冷却方式代号含义
变压器的冷却方式是由冷却介质和循环方式决定的。油浸变压器分为油箱内 部冷却和油箱外部冷却，因此油浸变压器的冷却方式是由四个字母代号表示的。 第一个字母：与绕组接触的冷却介质。 O：矿物油或燃点大于300℃的绝缘液体； K：燃点大于300℃的绝缘液体；
变压器的主要部件 -- 呼吸器
7.呼吸器
呼吸器又叫吸湿器，由油封、容器、干燥剂
组成。容器内装有干燥剂（如硅胶）；当油枕内 的空气随着变压器油体积膨胀或缩小时，排出或
吸入的空气都经过呼吸器，呼吸器内的干燥剂吸
收空气中的水分，对空气起过滤作用，从而保障 了油枕内的空气干燥而清洁。呼吸器内的干燥剂 变色超过二分之一时应及时更换。 有载开关油枕的呼吸器干燥剂更需及时更换 ，原因是油枕属敞开式油枕，没有胶囊或者隔膜 ，呼吸器一旦失去吸潮功能，水分就会直接沿管 道进入开关内。波纹油枕没有呼吸器。
隔 膜 式 储 油 柜
变压器的主要部件 -- 储油柜（2）
敞开式油枕通常使用玻璃管式的油位计，玻璃管旁 边标着刻度，油柜上标着相对应的温度。现在一般
也采用磁力油位计。
波纹油枕采用膨胀器的位置指示作为油位指示。
敞开式储油柜
波纹膨胀器储油柜
变压器的主要部件 -- 储油柜（3）
储油柜油位变化示意图
变压器油温与油位指示对应位置图
为防止变压器油的老化，必须采取措施
，防止油受潮，减少与空气的接触。
25#油：25#指变压器油的凝固点是零
下25摄氏度。
变压器的主要部件 --油箱
变压器大修项目
1、大修项目包括：（1）打开变压器油箱盖，吊芯检查。
（2）检查铁芯、线圈、分接开关和引出线。
（3）检修箱盖、油枕、防爆管、散热管、油阀门和高低压套管。
（4）检修冷却装置和滤油装置。
（5）清扫外壳，必要时再补喷漆。
（6）检查控制测量仪表、信号和保护装置。
（7）变压器油试验，过滤和换油。
（8）必要时干燥变压器铁芯。
（9）装配变压器。
（10）进行规定的测量和实验。
变压器大修周期的规定：（1）电厂和变电所的主要变压器，投入运行后第5年内和以后每隔5-10年大修一次，在此范围内按预防性检查和实验结果确定检修时间。
（2）发电厂和变电所的非主要变压器，如果未过负荷运行，每10年大修一次。
2、（1）因滤油、加油或冷却系统不严密，以致空气进入变压器内。
（2）因油温下降或漏油，使油位缓慢降低。
（3）由于发生穿越性短路故障。
（4）因变压器故障，产生少量气体。
3、高压一次电流约等于变压器容量X6%。
4、变压器容量选择原则是容量能够得到充分利用，一般负荷应为变压器额定容量的75%-90%左右，动力要考虑单台大容量电机的启动问题，一般变压器容量应为单台大容量电机容量的3倍，另外，还应该考虑用电设备的同时率。
5、在运输和吊装电力变压器时应注意以下事项：（1）电力变压器倾斜度不超过15%。
（2）要防止变压器振动和碰撞。
（3）变压器的套管、油枕、温度、及瓦斯继电器、散热管、防爆筒等，都不能承受较大的机械力，运输吊装时一定不能碰撞这些部位及装置。
（4）在吊装变压器时，应使用油箱下特备的吊环用以承力，散热管不能承重，否则将发生损坏、漏油、弯曲或变形。
（5）电力变压器在运输中保持平衡，严防铁芯位移和翻倒而造成内部机械损伤。
6、分接开关分为有载开关和无载开关，一般10KV中小容量多采用无载无载调压开关，对此，操作时应注意以下事项：（1）必须将变压器与电网断开。
（2）必须注意分接头位置。
（3）在操作前必须用欧姆表、电桥检查回路的完整性，和三相直流电阻的均一性。
关于变压器的基础知识
13、变压器调压有哪几种？变压器分接头为何多在高压侧？ 变压器调压方式有有载调压和无载调压两种：有载调压是指变压器在运行中可 以调节其分接头位置，从而改变变压器变比，以实现调压目的。有载调压变压 器中又有线端调压和中性点调压二种方式，即变压器分接头在高压绕组线端侧 或在高压绕组中性点侧之区别。 分接头在中性点侧可降低变压器抽头的绝缘水平，有明显的优越性，但要求变 压器运行时其中性点必须直接接地。无载调压是指变压器在停电、检修情况下 进行调节变压器分接头位置，从而改变变压器变比，以实现调压目的。 变压器分接头一般都从高压侧抽头，其主要是考虑： (1)变压器高压绕组一般在外侧，抽头引出连接方便； (2)高压侧电流小些，引出线和分头开关的载流部分导体截面小些，接触不良 的影响好解决。原理上，抽头在哪一侧都可以，要进行经济技术比较，如 500kV大型降压变压器抽头是从220kV侧抽出的，而500kV侧是固定的。
14、什么是变压器的过励磁？变压器的过励磁是怎样产生的？ 当变压器在电压升高或频率下降时都将造成工作磁通密度增加，变压器的铁芯 饱和称为变压器过励磁。 电力系统因事故解列后，部分系统的甩负荷过电压、铁磁谐振过电压、变压器 分接头连接调整不当、长线路末端带空载变压器或其他误操作、发电机频率未 到额定值过早增加励磁电流、发电机自励磁等情况都可能产生较高的电压引起 变压器过励磁。
3、变压器在运行中有哪些损失?怎样减少损失? 变压器运行中的损失包括两部分： (1)是由铁芯引起的，当线圈通电后，由于磁力线是交变的，引起铁芯中涡流 和磁滞损耗，这种损耗统称铁损。 (2)是线圈自身的电阻引起的，当变压器初级线圈和次级线圈有电流通过时， 就要产生电能损失，这种损失叫铜损。铁损与铜损的和就是变压器损失，这些 损失与变压器容量、电压和设备利用率有关。 因此，在选用变压器时，应尽量使设备容量和实际使用量一致，以提高设备利 用率，注意不要使变压器轻载运行。
主变呼吸器硅胶更换与重瓦斯保护投退探析
主变呼吸器硅胶更换与重瓦斯保护投退探析摘要：瓦斯保护是变压器的主保护之一，在变压器的保护中起着重要作用，关于重瓦斯保护的投退规程也做了一些说明，但是对于日常运维工作中常见的主变呼吸器硅胶更换作业，是否进行重瓦斯保护改投信号的操作，业界也是一直众说纷纭。
今天笔者将从呼吸器工作原理、瓦斯继电器的保护原理以及油枕的工作原理进行分析，探讨一下硅胶更换过程中的重瓦斯保护投退问题关键词：呼吸器瓦斯继电器重瓦斯保护波纹管式油枕0 引言主变呼吸器硅胶更换作业是变压器日常维护工作中常见作业，但是作业过程中是否将重瓦斯保护由跳闸改投信号，业界也是众说纷纭，未形成一致意见。
有人认为不需要，有人认为需要，也有人认为应该改投信号但是更换作业结束后，主变还需要经过24小时试运行才能将重瓦斯保护由信号改投跳闸。
今天笔者就从呼吸器工作原理、瓦斯继电器的工作原理以及油枕的工作原理进行分析，探讨一下硅胶更换过程中的重瓦斯保护投退问题。
1 主变油枕1.1 油枕的作用及种类主变的油枕也叫储油柜，安装在主油箱斜上方，通过油管和主油箱相通。
主要作用是给变压器油因受温度变化而热胀冷缩提供了一个膨胀室，同时还可以给变压器引线和套管内的出线提供绝缘油，增加绝缘强度。
油枕分为胶囊式、隔膜式和金属波纹管式。
胶囊式油枕由于易龟裂基本已被淘汰。
现在主变油枕大部分是隔膜式和金属波纹管式，而又以金属波纹管式油枕居多。
金属波纹管式油枕又分为内油式和外油式两种。
由于内油式波纹管的变压器油在金属波纹管内部，不与空气直接接触，因此内油式油枕没有呼吸器。
而外油式油枕的变压器油在波纹管外部，波纹管内腔室通过管道末端安装的呼吸器与大气进行气体交换，在油枕和主油箱相连接的管道上还装有瓦斯继电器，用于变压器的瓦斯保护（如图1所示）。
下面讲一下外油式油枕的结构及工作原理。
图1 外油式油枕结构1.2油枕的结构及工作原理外油式油枕采用柔性不锈钢波纹补偿器做为变压器油容积变化的补偿元件和隔离元件，又称外油式波纹管油枕，其在彻底隔绝空气和潮气的条件下，实现对变压器主体油的体积补偿。
变压器外油式金属膨胀管油枕故障原因分析
管理及其他M anagement and other 变压器外油式金属膨胀管油枕故障原因分析吴应华（国网滁州供电公司，安徽 滁州 239000）摘 要：本文首先阐述了变压器油枕的分类，并阐述了各类油枕的优缺点，对于不同种类的油枕在运行过程中可能出现的故障进行了分析。
关键词：变压器；油枕；故障中图分类号：TE988.2 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）04-0149-2变压器在电能传输过程中担负着转换电压等级和传输电能的角色，变压器油在变压器运行过程中起着绝缘和冷却的作用。
当负荷发生变化或者外界环境温度发生变化时，变压器油会发生热胀冷缩的效应，此时变压器油枕就担负着为变压器油提供热胀冷缩空间的作用[1，2]。
1 油枕的结构形式分类目前，变压器油枕按照材料分为胶囊式和金属波纹管式两种，金属波纹管式油枕按照变压器油的储存位置可分为内油式和外油式两种。
1.1 胶囊式油枕胶囊式油枕是过去老式变压器常用的油枕结构，结构如图1所示。
图1 胶囊式油枕结构示意图胶囊式油枕外形有圆柱形和椭圆形两种，内部的胶囊浮在油面上方，胶囊内部通过管道与呼吸器接通，当变压器负荷或者环境温度变化时，变压器通过胶囊的伸缩和外界进行气体交换完成呼吸过程。
胶囊式油枕在变压器上的应用时间已经很长，对于胶囊的优缺点也较为清楚。
胶囊式油枕的造价比较便宜，但是在实际运行过程中出现了很多胶囊老化与油枕内壁粘连缺陷或者胶囊破裂事故，尤其是运行时间较长的变压器，胶囊老化现象严重，且呼吸器管道经常发生堵塞，造成负压现象或者喷油现象，在特殊运行工况下可能会造成严重后果。
1.2 外油式金属膨胀管油枕外油式金属膨胀管油枕改善了传统的胶囊式油枕的老化和破裂的缺点，结构如图2所示。
图2 外油式金属膨胀管油枕结构示意图外油式金属膨胀管油枕外形通常为圆柱形，内部材质采用不锈钢材料，工作原理与胶囊式油枕相似，变压器油在膨胀管的外部，内部空腔通过管道与吸湿器连接，通过金属膨胀管的伸缩和外界进行气体交换完成呼吸过程。
电力变压器试验—变压器结构及特性
热老化规律 —— 6 度规则
试验表明，对于常用的A级绝 缘，如油纸绝缘，则温度每超过 6℃，则寿命约缩短一半。
而对于 B、H级绝缘则分别约 为10℃及12℃规则。
不同耐热等级绝缘材料 在各种运行温度下长期运行的寿命
（4） 受潮
水（强极性介质、类似于半导体）被吸收到电介质内部或吸附到电 介质的表面以后，它能溶解离子类杂质或使强极性的物质解离，严重 影响介质内部或沿面的电气性能：在外施电压下，或者在电极间构成
油性树脂漆及其漆包线；矿物油及浸入其中的纤维材料
酚醛树脂塑料；胶纸板、胶布板；聚酯薄膜；聚乙烯醇缩甲醛漆 沥青油漆制成的云母带、玻璃漆布、玻璃胶布板；聚酯漆；环氧树 脂 聚酰亚胺漆及其漆包线；改性硅有机漆及其云母制品及玻璃漆布 聚酰胺聚酰亚胺漆及其漆包线；硅有机漆及制品；硅橡胶及玻璃漆 布 聚酰亚胺漆及薄膜；云母；陶瓷；玻璃及其纤维；聚四氟乙烯
▪ 季节变化
（3） 温度影响 ▪ 长期过负荷
▪ 热老化
高温下，电介质短时间内就能发生明显的损坏；即使温度比短时允 许温度低，但作用时间很长时，绝缘性能也会发生不可逆的变化。 绝缘的温度越高，老化越快，寿命越短。
液体介质的热老化主要表现在油的氧化，油温越高，则氧化速度越 快。油局部过热会分解出一些能溶于油的微量气体，这是变压器油 劣化的主要原因。
绝缘作用 绝缘材料
绝缘介质 紧固支撑 冷却媒介
固体：绝缘纸、电瓷、云母、玻 璃、交联聚乙烯等
液体: 绝缘油 气体: 空气、SF6 真空绝缘
实际绝缘结构通常是由几种电介 质联合构成的组合绝缘
固-液绝缘 固-气绝缘
三相变压器外观--油枕与散热管
三相变压器绕组
图1-6电变力压变器压铁器芯铁制芯造实物图
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变压器油枕及其种类
变压器储油柜的密封形式主要有四种。
第一种为开式（无密封）储油柜，变
压器油与外界空气直接相通。
第二种是胶囊式储油柜，由于胶囊易老化开裂，密封性能较差，现在已逐步减少使用。
第三种是隔膜式储油柜，它是用厚度为0.26ram-
0.35ram的尼龙布两层、中间夹以氯丁橡胶、外涂丁氰橡胶，但其对安装质量和检修工艺均有较严格的要求，使用效果不甚理想，主要是渗油和橡胶件易损，影响到供电的安全性、可靠性及文明生产，因此也在逐步减少使用。
第四种是采用金属弹性元件作为补偿器的储油柜，其又分为外油式和内油式两大类。
内油立式储油柜是以波纹管为装油容器，根据补偿油量大小采用一个或多个波
纹管将油管并联立式放在一个底盘上，外部加防尘罩，依靠波纹管上下移动进行绝缘油体积补偿，外观形状多为长方体。
外油卧式储油柜是以波纹管为气囊，卧式放置于储油柜筒体之内，波纹管外侧
与筒体之间盛装绝缘油，而波纹管内是与外界相通的空气，依靠波纹管伸缩改变储油柜内部容积实现绝缘油体积补偿，外观形状为横置圆柱体。
1开启式储油柜（油枕）或低压小容量变压器铁桶油箱
这一种是最原始的，即采用与外界空气相通的油箱作为储油柜，这种储油柜由于不密封，因此绝缘油易氧化、受潮，长期运行后变压器油质氧化，劣化的变压器油微水和含气量严重超标，对变压器的安全、经济和可靠运行构成极大威胁，严重地降低了变压器的安垒性和绝缘油的寿命。
目前这种储油柜（油枕）基本淘汰了，市面所见极少，或者只在电压等级较低的变压器上采用。
2胶囊式储油柜
胶囊式储油柜（图1）是在传统储油柜内部装一个耐油的尼龙胶囊袋，将变压器本体内的变压器油与空气隔离开。
随着变压器内油温升降，其进行呼吸，在油的体积发生变化时有一个足够的空间。
其工作原理为胶囊袋内气体通过呼吸管及吸湿器与大气相通，胶囊袋底面紧贴在储油柜的油面上，当油面变化时，
胶囊袋也会随之膨胀或压缩。
由于胶囊袋可能因材质问题出现龟裂微孔，使空气和水分渗入油内进入变压器油箱，造成油内含水量增高，绝缘性能下降，油介损增大，而加速绝缘油的老化过程。
因此，变压器需要更换硅胶粒，情况严重时需要被迫滤油或停电检修。
3隔离式储油柜
隔膜式储油柜(图2)虽然解决了胶囊式一些问题，但是橡胶材质的质量问题难以解决，以致可能在运行中发生质量问题，给电力变压器的安全运行带来威胁。
4金属波纹(内油)密封式储油柜
采用的技术是早已成熟的，已在电力系统中广泛运用20多年的弹性元件--
互感器用片式金属膨胀器技术的延伸和放大，也是在一种弹性元件之中充满变压器油，让其芯体上下伸缩来进行油量补偿。
内油式储油柜(见图3)由真空排
气管和注油管路、油位指示板、软连接管及柜脚等组成的。
波纹芯体(1Crl8Ni9Ti)采用具有耐大气腐蚀和耐高温能力的不锈钢材质，能满足2万次
以上往返伸缩的寿命，芯体随着变压器油温的变化而上下移动，并随着变压器油体积的变化而自动补偿。
(1)在芯体内腔装有压力保护装置--阻尼器，它可延缓由于变压器内油压瞬间突然增大对储油柜体造成的冲击。
当达到了芯体极限时，芯体产生破裂，卸压来保护变压器本体，从而增加了变压器运行的可靠性。
这种功能是其它储油柜没有的。
(2)芯体是由一个或多个芯体组成的，外有一个防护罩，芯体外面与大气相通，这样散热通风效果好，可加速变压器油的循环，降低变压器内油温，提高变压器运行可靠性。
(3)油位指示也与互感器用片式金属膨胀器一样，随着芯体上下伸缩，指示
板也随着芯体升高或降低，灵敏度高，可通过装在外防护罩上的观察窗看见油位变化，直观可靠。
在外防护罩上装有监视油位高低的报警装置--行程开关，
可满足无人值班的需要。
(4)无假油位现象。
在运行中的各种类型的储油柜，无法把空气排净，可能造成
假油位。
该技术因芯体是上下伸缩的，灵敏度高，加上芯体有一块平衡钢
板，产生微正压，每次加油，使芯体内空气顺利排_出，直至空气排净，达到需要的油位为止，这样就消除了假油位。
(5)有载分接开关油箱不宜采用金属波纹膨胀器
有载分接开关作为变压器的重要组件，其在运行过程中需要经常性地根据负载状况进行电压调节。
由于在调节过程中不可避免地会产生电弧，产生一定的气体，而受全密封金属波纹膨胀器容积的制约，不利于油分解产生气体的释放，需要经常派人现场排气，厂家及用户都不提倡有载分接开关的小储油柜采用全密封的金属波纹膨胀器。