变压器油枕胶囊式和金属波纹式的区别
对变压器各种储油柜的分析

对变压器各种储油柜的分析X关建平(巴彦淖尔电业局,内蒙古临河 015000) 摘 要:随着电力行业的快速发展,变压器储油柜不断更新,分析各种储油柜在运行中状况。
针对不同储油柜优缺点的分析,对维护不同变压器储油柜提供参考。
关键词:变压器;各种储油柜;分析 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)13—0080—02 变压器储油柜分为开启式、隔膜式、胶囊式、纵向伸缩波纹膨胀器式和横向伸缩波纹膨胀器式储油柜。
开启式储油柜在110kV及以上电压等级的变压器上基本淘汰。
变压器隔膜式储油柜采用专用耐变压器油的橡胶涂覆织物制作,使用时装配在大型变压器油枕内,隔绝变压器油和空气的接触,阻止油的热氧化、劣化,保护变压器不受有害成份的侵蚀,提高变压器的使用寿命,减少变压器的检修次数。
胶囊式储油柜是在普通的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,有效地减慢变压器油的老化,从而起到保护油质的作用。
其工作方式是胶囊袋内部气体通过呼吸管及吸湿器与大气相通,胶囊袋的底面紧贴在储油柜的油面上,使胶囊袋与油面之间没有空气,当油面变化时,胶囊袋也会随之膨胀和压缩。
为了使变压器油与空气完全隔绝,这种储油柜的油位指示系统亦采用特殊结构,即在柜底部附有一个压油袋(小胶囊袋),压油袋装有与变压器本体牌号相同的变压器油,并且与储油柜油相隔离,仅供油表油位指示使用。
在油表(玻璃管)下端有一根连管,它连接着压油袋和油表,变压器运行时油表呼吸塞处于开启状态,当储油柜的油位变化时,小胶囊袋受到的压力也发生变化,使油位指示发生相应变化。
正常情况下,储油柜油面与油表油面均受到一个大气压力,因此变压器本体油面和油表的油面高度相等,但是由于某些原因,在实际应用中,有时会出现油表的油位高度与本体油面高度不一致的现象,这种现象称之为假油位,假油位的存在将影响变压的安全经济运行。
造成假油位的原因很多,最常见的原因就是在胶囊袋外部与变压器油之间有空气,当油温升高时,胶囊袋外部与变压器油之间的空气受热膨胀,压力升高,胶囊袋被压缩,待胶囊袋被压缩到极限之后,堵住了呼吸管与储油柜的接口,这时,在有限空间内,随着温度的升高,储油柜上部的空气压力将超过一个大气压(此时油表上部还是一个大气压),从而使油表的油位突然上升,严重时油会从油标呼吸气塞冒出,但此时变压器本体的实际油位还是正常状况。
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。
变电运行技术问答题

变电运行技术问答题库1.同期重合闸在什么情况下不动作?答:在以下情况下不动作:1)若线路发生永久性故障,装有无压重合闸的断路器重合后立即断开,同期重合闸不会动作。
2)无压重合闸拒动时,同期重合闸也不会动作。
3)同期重合闸拒动。
2.在什么情况下将断路器的重合闸退出运行?答:在以下情况下:1)断路器的遮断容量小于母线短路容量时,重合闸退出运行.2)断路器故障跳闸次数超过规定,或虽未超过规定,但断路器严重喷油、冒烟等,经调度同意后将重合闸退出运行。
3)线路有带电作业,当值班调度员命令将重合闸退出运行。
4)重合闸装置失灵,经调度同意后将重合闸退出运行.3.备用电源自投装置在什么情况下动作?答:在因为某种原因工作母线电源侧的断路器断开,使工作母线失去电源的情况,自投装置动作,将备用电源投入。
4.继电保护装置在新投入及停运后投入运行前应做哪些检查?答:应做以下检查:1)查阅继电保护记录,保证合格才能投运并掌握注意事项。
2)检查二次回路及继电器应完整。
3)标志清楚正确.5.过流保护为什么要加装低电压闭锁?答:过流保护的动作电流是按躲过最大负荷电流整定的,在有些情况下不能满足灵敏度的要求.因此为了提高过流保护在发生故障时的灵敏度和改善躲过最大负荷电流的条件,所以在过流保护中加装低电压闭锁.6.为什么在三绕组变压器三侧都装过流保护?它们的保护范围是什么?答:当变压器任意一侧的母线发生短路故障时,过流保护动作。
因为三侧都装有过流保护,能使其有选择地切除故障。
而无需将变压器停运。
各侧的过流保护可以作为本侧母线、线路的后备保护,主电源侧的过流保护可以作为其他两侧和变压器的后备保护.7.何种故障瓦斯保护动作?答:1)变压器内部的多相短路。
2)匝间短路,绕组与铁芯或与外壳短路.3)铁芯故障。
4)油面下降或漏油。
5)分接开关接触不良或导线焊接不牢固。
8.在什么情况下需将运行中的变压器差动保护停用?答:在以下情况下需将运行中的变压器差动保护停用: 1)差动保护二次回路及电流互感器回路有变动或进行校验时。
浅谈油浸式变压器储油柜的分类及对比

浅谈油浸式变压器储油柜的分类及对比在大型油浸式变压器中,储油柜是作为变压器调节油位的重要器件,根据现场实际的使用情况,对不同类型的储油柜进行简要的分析,对比。
标签:油浸式变压器;调节油位;储油柜1 概述变压器是电力系统中利用电磁感应原理来进行传递功率和改变电压等级的重要器件,按照冷却方式可分为干式变压器和油浸式变压器。
而储油柜是大型油浸式变压器最重要部件之一,绝缘油在工作过程中油温会发生变化,进而造成体积膨胀或者收缩,储油柜主要用以补偿这种膨胀或收缩,并尽可能使绝缘油与空气和水份隔离,防止绝缘油吸湿或者被氧化。
储油柜的工作状况会直接影响变压器的内部故障发生几率。
因此,对储油柜的分类和对比进行研究是很有必要的。
常用的储油柜按照原理大致可分为以下四种:敞开式储油柜、胶囊式储油柜、隔膜式储油柜、金属波纹式储油柜。
2 敞开式储油柜敞开式储油柜是由铁板卷成的单一筒体,绝缘油通过结构简单的吸湿器与外界大气直接相通,由于吸湿器作用有限,而且筒体密封性没有足够的保证,运行时绝缘油容易受潮和氧化,目前35kV及以上变压器已不允许采用敞开式储油柜。
3 胶囊式储油柜为了解决和改善敞开式储油柜的绝缘油与大气的隔离问题发展出橡胶囊式储油柜。
胶囊式储油柜是在敞开式储油柜的基础上,内部加装了用于隔离空气的橡胶囊,与外壳体形成密封结构,橡胶囊通过伸缩实现对绝缘油体积的补偿,胶囊内腔通过呼吸器与大气相通。
胶囊式储油柜通过一个机械传动的油位表来显示油位,运行人员在日常巡视时可以观测到油位表指示的油位,对照油温油位曲线从而判断油位是否正常,油位表的微动开关也会接入信号回路,本体油位异常时,后台光字牌发报警信号。
根据长时间运行观察,使用胶囊式储油柜存在以下几个问题:(1)由于橡胶材料容易老化,使用寿命短,需要定期进行更换。
更换时要对变压器注油和放油,需要一定的工作量。
(2)胶囊本身机械强度不高,在变压器的安裝、运行和检修的过程中,很容易破裂漏油,且不易被发现。
变压器的构造及各部件的功用是什么

变压器的构造及各部件的功用是什么?答:变压器主要由铁芯、绕组、油箱、油枕以及绝缘套管、分接开关和气体继电器等组成。
其各部分的功用如下。
(1)铁芯。
铁芯是变压器的磁路部分;为了降低铁芯在交变磁通作用下的磁滞和涡流损耗,铁芯采用厚度为0.35mm或更薄的优质硅钢片叠成。
目前厂泛采用导磁系数高的冷轧晶粒取代硅钢片,以缩小体积和重量,也可节约导线和降低导线电阻所引起的发热损耗。
铁芯包括铁芯柱和铁轭两部分。
铁芯柱上套绕组,铁轭将铁芯柱连接起来,使之形成闭合磁路。
按照绕组在铁芯中的布置方式,变压器又分为铁芯式和铁壳式(或简称芯式和壳式)两种。
单相二铁芯柱。
此类变压器有两个铁芯柱,用上、下两个铁轭将铁芯柱连接起来,构成闭合磁路。
两个铁芯柱上都套有高压绕组和低压绕组。
通常,将低压绕组放在内侧,即靠近铁芯,而把高压绕组放在外侧,这样易于符合绝缘等级要求。
铁芯式三相变压器有三相三铁芯柱式和三相五铁芯柱式两种结构。
三相五铁芯柱式(或称三相五柱式)也称三相三铁芯柱旁轭式,它是在三相三铁芯柱(或称三相三柱式)外侧加两个旁轭(没有绕组的铁芯)而构成,但其上、下铁轭的截面和高度比普通三相三柱式的小。
从而降低了整个变压器的高度。
三相三铁芯柱,它是将三相的三个绕组分别放在三个铁芯柱上,三个铁芯柱也由上、下两个铁轭将芯柱连接起来,构成闭合磁路。
绕组的布置方式同单相变压器一样。
三相五铁芯柱,它与三相铁芯相比较,在铁芯柱的左右两侧多了两个分支铁芯柱,成为旁扼。
各电压级的绕组分别按相套在中间三个铁芯柱上,而旁轭没有绕组,这样就构成了三相五铁芯柱变压器。
由于三相五柱式铁芯各相磁通可经旁轭而闭合,故三相磁路可看作是彼此独立的,而不像普通三相三柱式变压器各相磁路互相关联。
因此当有不对称负载时,各相零序电流产生的零序磁通可经旁轭而闭合,故其零序励磁阻抗与对称运行时励磁阻抗(正序)相等。
中、小容量的三相变压器都采用三相三柱式。
大容量三相变压器.常受运输高度限制,多采用三相五柱式。
各类储油柜的性能分析

各类储油柜的性能分析
一、胶囊式或隔膜式储油柜的缺陷
1.胶囊式或隔膜式储油柜内的橡胶材质与油直接接触,均易老化、
龟裂;
2.在安装过程中,胶囊与隔膜容易受损,导致空气中的水分容易进
入变压器油中,污染变压器油;
3.胶囊和隔膜上下两面分别是空气和油,由于运行中的变压器油的
温度较高,导致上下两个面的温差较大,严重影响其使用寿命;
4.当外界温度较低时,胶囊和隔膜表面容易产生凝露,造成油含水
量增高,绝缘能力下降,油质变坏,造成危险;
5.胶囊式或隔膜式储油柜在初始注油时排气困难,容易残留潮湿湿
的水气,加速变压器油的劣化。
二、金属波纹储油柜的优点
1.金属波纹储油柜的波纹芯体为全密封结构,保证变压器油与外界
绝对隔离,防止水气进入,能有效保护变压器油的质量;
2.波纹芯体用不锈钢材质,其寿命长、完全免维修,可减电力不必
要的停电和相关的维修费用,提高运行的可靠性;
3.金属波纹储油柜安装方便,结构简洁,油位指示直观准确、无任
何延迟;
4.油的补偿量大,无效容积小,可满足不同环境下各变压等级变压
器油体积变化的补偿要求。
高抗原理结构的讲解

钟罩式
桶式
第三部分 高压并联电抗器附件介绍
第三部分
一、油枕
油枕的作用
油枕安装在上部,用弯管与变压器油箱联通,油枕的容积一般为变压 器油量的8%-10%。满负载运行时油不溢出;最低环境温度变压器停 止运行时油枕内应有一定的油量。其作用为:
作用
补偿热 胀冷缩 的体积
避免变 压器油 与大气 直接接 触
第一部分
潜供电流的消除
为了消除潜供电流的纵分量,可根据需要在线路上加装一组星 形连接中性点接地的电抗器,补偿导线对地电容C0,使相对 地阻抗趋向无穷大。这样,潜供电流纵分量的回路阻抗很大而 电流趋向于零。
为了方便,这些Y连接的和Y0连接的电抗器又可以简化合并成 中性点对地加装小电抗器的XN的Y连接的电抗器。如图所示。
高压并联电抗器接入线路的方式有多种。目前我国较为普遍的方 式有两种:一是通过断路器、隔离开关将电抗器接入线路;二是只通 过隔离开关将电抗器接入线路。前者投资大,但运行方式灵活;后者 当电抗器故障或保护误动时,会使线路随之停电。
第二部分 高压并联电抗器的结构特点
第二部分
高压并联电抗器的结构特点
并联电抗器由铁芯、绕组和辅助设备组成。
第三部分
• 2.油枕密封性不良 对胶囊式油枕要注意油面以上部分的密封情况,如放气塞,胶囊口与 吸湿器连管处等密封,因为这些部位密封不良会造成水分进入变压器 内部,危及变压器的安全运行。
二、瓦斯继电器
作用:是油浸式变压器及 油浸式有载分接开关的一种主 要保护装置。气体继电器安装 在高抗与储油柜的连接管路上, 在高抗内部故障而使油分解产 生气体或造成油流冲动时,气 体继电器的接点动作,以接通 制定的控制回路,并及时发出 信号或自动切除高抗。
变压器储油柜胶囊不正常破裂探究

变压器储油柜胶囊不正常破裂探究摘要:本文结合500kV惠州巡维中心1号主变油枕新胶囊两年内发生油枕胶囊破裂这一情况,分析了胶囊破损原因,并提出相关防范措施及改进建议,为变电检修人员日后对胶囊不正常破裂缺陷处理提供参考。
关键词:变压器;储油柜;胶囊引言在胶囊密封式储油柜中,其内部装有一个密封胶囊,胶囊的内部与空气连通,外部与变压器油接触,从而实现了变压器油与空气的完全隔离,以免水分渗入发生氧化变质,降低绝缘油性能,同时平衡变压器箱体内和外界大气的压力。
胶囊的顶部有一个开口,通过吸湿器将胶囊内部与大气连通。
变压器运行时,变压器内部油位因温度上升时,储油柜内的油面上升,胶囊内的空气通过呼吸管路排向外部空气,从而保证变压器内部与大气等压。
本文通过对500kV主变的三台单相变压器其中两相均出现胶囊破损的共性事件进行探究,提出变压器抽真空注油工序、充氮气试漏过程及油枕内壁设计等方面可能存在不足。
1 缺陷概况2020年5月,试验研究所对500kV惠州巡维中心1号主变取油样分析发现该主变B相含气量超过规定的3%注意值,需要进行绝缘油含气量超标的缺陷处理。
检修人员查阅维护记录,该主变因胶囊年限超期,于2018年12月更换了胶囊,同时对B相进行滤油处理使其含气量小于3%,达到合格标准。
根据维护记录,1号主变三相近几年都发生过含气量超标的情况。
该主变于1995年投运,厂家为德国西门子。
自该变电站1995年建站以来,已经发生3起主变胶囊破裂现象,本次处理的1号主变油枕胶囊破裂距离上一次更换时间仅仅相隔2年时间,远远小于《电力设备检修试验规程》规定15年更换一次胶囊的周期。
表1 2020-05 500kV惠州站1号主变油色谱、含气量等结果统计表(μL/L)设备氢一氧化碳二氧化碳甲烷乙烯乙烷乙炔总烃微水测量值(mg/L)含气量(%)主变A相031.11494.97.45.11.07.633.51.014主变B相12.6316.151717.314.331.81.17.233.23.408主变C相35.53475.28.48.18.06.723.81.338表2 500kV惠州站主变储油柜胶囊近年破裂情况统计表日期设备胶囊破裂位置表象2016-032号主变主变B相浮球连杆处表面裂一小口2016-063号主变主变三相浮球连杆处破口约10cm,裂口整齐2020-071号主变主变B 、C 相法兰连接口连接口边缘裂开2 处理过程2020年7月,检修人员对绝缘油含气量超标主变进行消缺处理,对其主变本体进行放油,胶囊充氮气至0.02MPa 试漏,胶囊膨胀使得内部油压上升,检查潜油泵、油枕顶部真空阀、胶囊的连接法兰和油枕整体的密封性,发现并无渗漏油现象,主变B 相整体都很干爽。
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变压器油枕胶囊式和金属波纹式的区别
1、胶囊式油枕介绍
(1)胶囊式油枕是在油枕内安装一密闭的、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)胶囊式油枕工作原理。
如示意图所示,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,将油送出或吸收。
(3)胶囊式油枕优点。
安装维护简单,观测直观。
(4)胶囊式油枕缺点:1)胶囊易老化、龟裂,安装时容易损坏、破损,使空气中的水和雨水易于进入油中。
2)冬季胶囊和隔膜表面易结冰,造成含水量增高绝缘下降,油介损增大、油质变坏,危及
安全。
3)管式油位计连接部位经常出现渗漏油现象,又不易处理,
检修
时易破损,当变压器出现负压时易进入空气和水。
4)油位计中的油和变压器本体相通,在阳光的照射下油位计中的油被氧化、劣化,直接降低油枕中油的品质,污染变压器本体油质。
5)主变在长期运行中,会有部分气体进入油枕中,这些气体占据了一定位置影响了油枕内胶囊的呼气,当气体过多时,使油表出现假油面。
2、金属波纹式油枕介绍
(1)金属波纹密封式油枕是由可伸缩的金属波纹芯体构成的可变容器,它能使变压器油与空气完全隔离,从而防止变压器油受潮氧化,延缓老化过程。
在彻底隔绝空气及湿气的条件下,当变压器内绝缘油随温度变化产生体积膨胀或收缩时,油枕内的波纹芯体通过伸缩,改变油枕油腔大小,实现对变压器油的体积补偿。
(2)金属波纹式油枕工作原理。
如示意图所示,变压器油通过气体
继电器
,流入一个装有密封波纹体的金属桶内,当变压器油温升高时,油膨胀进入金属桶;当变压
器油温降低时,油在大气压作用下返回变压器本体。
其波纹体是一个膨胀体,容积可随变压器油温的变化而产生膨胀与收缩。
(3)金属波纹式油枕优点。
1)由于油枕直接储油,有效容积大,能满足各类大型变压器需求。
2)全密封、免维护、不老化、抗破损、补偿量大、灵敏度高、动作平稳可靠、工作寿命长。
3)采用超柔性不锈钢波纹芯体、无凝露原理设计,满足变压器绝缘油容积补偿,确保变压器油与空气隔离。
(4)金属波纹式油枕缺点。
1)如果变压器内部出现故障,若压力释放伐不动,可能会使变压器本体变形或破裂。
2)注油时操作易出错,如没有打开油枕的呼吸器,会造成误跳闸。
3)油枕中的波纹体要求每个波纹管单元的伸缩刚性必须一致,造价高。
4)结构复杂
安装不方便。
3、两种油枕的观测方法
(1)对于胶囊式油枕我们采用的是直接观测法,在油枕的一侧装有油位计,刻有-30、+40、+20刻度,代表变压器在最低、最高和平均环境温度时应该所处的油面。
此观测直观简便,但精确度差。
(2)对于金属波纹式油枕我们采用的是V-P曲线观测法,即通过金属波纹式油枕芯体内腔的容积(V)与工作压力(P)之间的关系曲线来判断油位是否正常。
首先我们查看变压器的温度指示,然后观测铭牌给定的V-P曲线图,根据温度得出压力值,最后与油枕窗口压力值相对照,看是否对应以此判断油位是否正常。
此观测法虽然不太直观,但精确度高,新型变压器已广泛采用。