變壓器儲油柜的密封形式主要有四種。第一種為開式(無密封)儲油柜,變壓器油與外界空氣直接相通。第二種是膠囊式儲油柜,由于膠囊易老化開裂,密封性能較差,現(xiàn)在已逐步減少使用。第三種是隔膜式儲油柜,它是用厚度為0.26ram-0.35ram的尼龍布兩層、中間夾以氯丁橡膠、外涂丁氰橡膠,但其對安裝質(zhì)量和檢修工藝均有較嚴(yán)格的要求,使用效果不甚理想,主要是滲油和橡膠件易損,影響到供電的安全性、可靠性及文明生產(chǎn),因此也在逐步減少使用。第四種是采用金屬彈性元件作為補(bǔ)償器的儲油柜,其又分為外油式和內(nèi)油式兩大類。
內(nèi)油立式儲油柜是以波紋管為裝油容器,根據(jù)補(bǔ)償油量大小采用一個或多個波紋管將油管并聯(lián)立式放在一個底盤上,外部加防塵罩,依靠波紋管上下移動進(jìn)行絕緣油體積補(bǔ)償,外觀形狀多為長方體。
外油臥式儲油柜是以波紋管為氣囊,臥式放置于儲油柜筒體之內(nèi),波紋管外側(cè)與筒體之間盛裝絕緣油,而波紋管內(nèi)是與外界相通的空氣,依靠波紋管伸縮改變儲油柜內(nèi)部容積實(shí)現(xiàn)絕緣油體積補(bǔ)償,外觀形狀為橫置圓柱體。
1 開啟式儲油柜(油枕)或低壓小容量變壓器鐵桶油箱
這一種是最原始的,即采用與外界空氣相通的油箱作為儲油柜,這種儲油柜由于不密封,因此絕緣油易氧化、受潮,長期運(yùn)行后變壓器油質(zhì)氧化,劣化的變壓器油微水和含氣量嚴(yán)重超標(biāo),對變壓器的安全、經(jīng)濟(jì)和可靠運(yùn)行構(gòu)成極大威脅,嚴(yán)重地降低了變壓器的安壘性和絕緣油的壽命。目前這種儲油柜(油枕)基本淘汰了,市面所見極少,或者只在電壓等級較低的變壓器上采用。
2 膠囊式儲油柜
膠囊式儲油柜(圖1)是在傳統(tǒng)儲油柜內(nèi)部裝一個耐油的尼龍膠囊袋,將變壓器本體內(nèi)的變壓器油與空氣隔離開。隨著變壓器內(nèi)油溫升降,其進(jìn)行呼吸,在油的體積發(fā)生變化時有一個足夠的空間。其工作原理為膠囊袋內(nèi)氣體通過呼吸管及吸濕器與大氣相通,膠囊袋底面緊貼在儲油柜的油面上,當(dāng)油面變化時,膠囊袋也會隨之膨脹或壓縮。由于膠囊袋可能因材質(zhì)問題出現(xiàn)龜裂微孔,使空氣和水分滲入油內(nèi)進(jìn)入變壓器油箱,造成油內(nèi)含水量增高,絕緣性能下降,油介損增大,而加速絕緣油的老化過程。因此,變壓器需要更換硅膠粒,情況嚴(yán)重時需要被迫濾油或停電檢修。
3 隔離式儲油柜
隔膜式儲油柜(圖2)雖然解決了膠囊式一些問題,但是橡膠材質(zhì)的質(zhì)量問題難以解決,以致可能在運(yùn)行中發(fā)生質(zhì)量問題,給電力變壓器的安全運(yùn)行帶來威脅。
4 金屬波紋(內(nèi)油)密封式儲油柜
采用的技術(shù)是早已成熟的,已在電力系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用20多年的彈性元件——互感器用片式金屬膨脹器技術(shù)的延伸和放大,也是在一種彈性元件之中充滿變壓器油,讓其芯體上下伸縮來進(jìn)行油量補(bǔ)償。內(nèi)油式儲油柜(見圖3)由真空排氣管和注油管路、油位指示板、軟連接管及柜腳等組成的。波紋芯體(1Crl8Ni9Ti)采用具有耐大氣腐蝕和耐高溫能力的不銹鋼材質(zhì),能滿足2萬次以上往返伸縮的壽命,芯體隨著變壓器油溫的變化而上下移動,并隨著變壓器油體積的變化而自動補(bǔ)償。
(1)在芯體內(nèi)腔裝有壓力保護(hù)裝置— — 阻尼器,它可延緩由于變壓器內(nèi)油壓瞬間突然增大對儲油柜體造成的沖擊。當(dāng)達(dá)到了芯體極限時,芯體產(chǎn)生破裂,卸壓來保護(hù)變壓器本體,從而增加了 變壓器運(yùn)行的可靠性。這種功能是其它儲油柜沒有的。
(2)芯體是由一個或多個芯體組成的,外有一個防護(hù)罩,芯體外面與大氣相通,這樣散熱通風(fēng)效果好,可加速變壓器油的循環(huán),降低變壓器內(nèi)油溫,提高變壓器運(yùn)行可靠性。
(3)油位指示也與互感器用片式金屬膨脹器一樣,隨著芯體上下伸縮,指示板也隨著芯體升高或降低,靈敏度高,可通過裝在外防護(hù)罩上的觀察窗看見油位變化,直觀可靠。在外防護(hù)罩上裝有監(jiān)視油位高低的報警裝置——行程開關(guān),可滿足無人值班的需要。
(4)無假油位現(xiàn)象。在運(yùn)行中的各種類型的儲油柜,無法把空氣排凈,可能造成假油位。該技術(shù)因芯體是上下伸縮的,靈敏度高,加上芯體有一塊平衡鋼板,產(chǎn)生微正壓,每次加油,使芯體內(nèi)空氣順利排_出,直至空氣排凈,達(dá)到需要的油位為止,這樣就消除了假油位。
(5)有載分接開關(guān)油箱不宜采用金屬波紋膨脹器
有載分接開關(guān)作為變壓器的重要組件,其在運(yùn)行過程中需要經(jīng)常性地根據(jù)負(fù)載狀況進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。由于在調(diào)節(jié)過程中不可避免地會產(chǎn)生電弧,產(chǎn)生一定的氣體,而受全密封金屬波紋膨脹器容積的制約,不利于油分解產(chǎn)生氣體的釋放,需要經(jīng)常派人現(xiàn)場排氣,廠家及用戶都不提倡有載分接開關(guān)的小儲油柜采用全密封的金屬波紋膨脹器。