内油式金属波纹储油柜-新

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。

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。

胶囊式储油柜与波纹式储油柜的比较分析
胶囊式储油柜与波纹式储油柜都是常见的储油设备，它们在储存油品方面都具有一定
的优势和适用性。

下面将对这两种储油柜进行比较分析。

首先是结构形式。

胶囊式储油柜由内外两层金属壳体构成，中间注满高效吸油材料，
通过特殊膨胀隔热层进行热控保温，外层具有一定的防震保护功能。

而波纹式储油柜采用
波纹卷管制作，可以进行一定程度的伸缩，具有较好的密封性能。

其次是设备特点。

胶囊式储油柜具有体外循环、油品自动净化、自动排弃杂质等特点，能够保证油品的质量，延长油品的使用寿命。

波纹式储油柜则具有安装灵活、可移动的特点，适用于一些变动较大的场合。

再次是操作方便性。

胶囊式储油柜的操作相对较为简单，只需要定期更换吸油材料即可。

而波纹式储油柜则需要定期检查和清理，保持波纹管的清洁和伸缩性能。

最后是应用领域。

胶囊式储油柜适用于各种工业设备和机械设备的润滑系统，能够满
足不同设备对油品的不同要求，提供稳定的润滑油。

而波纹式储油柜适用于发电机组、船
舶等设备，能够储存大量的液体。

胶囊式储油柜和波纹式储油柜在结构、设备特点、操作方便性和应用领域等方面都存
在差异。

根据具体的使用需求和环境条件，选择合适的储油柜能够更好地满足油品储存的
要求。

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。

专利名称：双密封式内油金属波纹储油柜专利类型：实用新型专利
发明人：杨军,赵国同
申请号：CN202021252581.5
申请日：20200701
公开号：CN212542120U
公开日：
20210212
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种双密封式内油金属波纹储油柜，它包括波纹芯体和防护罩，波纹芯体由波纹管与上、下端板组成，它还包括底座，底座由底座板和底座脚组成，所述防护罩和底座板构成密封罐，波纹芯体置于密封罐内，底座板与波纹芯体的下端板合二为一；排气管从上端板上引出并焊接固定在底座板上；在底座板上还设置呼吸管，呼吸管伸入密封罐内并焊接固定在底座板上，吸湿器设置在呼吸管的外部末端；在上端板安装机械泄压阀，在密封罐腔内顶板对应的位置安装泄压阀限位板，泄压阀的泄压口连接泄油管至底座板；在波纹芯体与密封罐内之间的底座板设置透明碗形漏油观察窗，漏油观察窗与底座板之间为密封连接。

申请人：沈阳嘉华电力电器有限公司
地址：110100 辽宁省沈阳市于洪区于洪街道洪汇路(于洪五金工业园区)
国籍：CN
代理机构：沈阳科威专利代理有限责任公司
代理人：王勇
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油浸变压器金属波纹膨胀式储油柜喷油分析随着电力设备的发展，油浸变压器的使用越来越广泛，它作为电力设备中的重要部分承担着加工、调节、控制和保护电力网络的任务。

在油浸变压器中，储油柜是一个重要的组成部分，其作用是储存变压器油，并充当变压器内部的气体储存室。

本文将对金属波纹膨胀式储油柜的喷油问题进行分析，并提出相应的解决措施。

金属波纹膨胀式储油柜的结构原理金属波纹膨胀式储油柜是一种新型的储油柜，它采用金属波纹作为膨胀密封材料，通过气密性良好的特性来保证储油柜内部的油气不外泄。

金属波纹膨胀式储油柜的结构分为两部分：上部储油室和下部压力室。

上部储油室是用于储存变压器的绝缘油，并通过液位控制系统，使油的液位保持在设定范围内。

下部压力室是用于储存变压器内部气体，并通过压力控制系统来控制气体的压力。

在金属波纹膨胀式储油柜中，变压器内部的油气通过连接管道进入储油柜，当油气进入储油室时，会压缩上部金属波纹膨胀密封材料，当变压器内部气体扩大时，下部金属波纹膨胀密封材料会被压缩，从而保证了储油柜的气密性。

储油柜喷油问题虽然金属波纹膨胀式储油柜具有压力容积小、气密性好的特点，但实际应用中，储油柜有时会出现喷油的情况。

储油柜喷油的原因主要有两种：1. 磨损导致泄露金属波纹膨胀式储油柜的金属波纹密封材料由于长期使用或外力冲击而导致磨损，从而会出现泄露情况。

一旦金属波纹的密封性出现问题，就会导致储油柜内部的油气外泄，从而导致喷油情况的出现。

2. 电弧引发爆炸油浸变压器在运行时，电弧会使气体温度迅速升高，从而产生高压气体。

这些气体在变压器内部扩散，进而通过连接管道进入金属波纹膨胀式储油柜。

当气压过高时，容器壁会被撑爆，并且伴随着油喷出的情况，这就是金属波纹膨胀式储油柜的另一个喷油问题。

解决措施针对金属波纹膨胀式储油柜出现的喷油问题，我们应该采取相应的措施进行解决：1. 修理泄漏处当金属波纹密封材料出现磨损的情况时，我们应该及时对其进行检查和修复。

对变压器不同类型储油柜的分析摘要：储油柜可以补偿变压器油体积的膨胀和收缩。

介绍了不同类型储油柜的优缺点，得出选用合适类型的储油柜很重要。

关键字：变压器、储油柜、吸湿器引言变压器油温随负荷和环境温度的变化而变化，变压器油温变化的范围一般为100K以上，绝缘油的膨胀系数为0.00073/K，温度升高时油体积增大，温度下降时油体积减小。

为解决变压器油膨胀问题和及时给变压器补油，特为变压器加装储油柜（除容量较小的变压器外），其对变压器的正常运行起着重要的保护作用。

随着技术的不断进步，储油柜的形式不断变化，技术含量不断提高，出现了不同形式、不同原理的储油柜。

下面对几种储油柜的运行、原理、存在的问题作一分析比较。

1. 开启式储油柜开启式储油柜一般由铁板制成筒状，变压器油与外界大气相通，由于不隔离外界空气，长期运行时绝缘油易受潮、易氧化、易老化变质、含气量易增大，导致绝缘油绝缘性能降低。

这样，对变压器的安全、可靠运行造成很大的威胁。

因此，开启式储油柜结构在高电压大容易变压器中不易使用，开启式储油柜在增加硅胶吸湿器后可以在低电压小容量变压器中使用。

2. 胶囊式储油柜胶囊式储油柜是在储油柜内装一个密闭的、能承受较高压力的胶囊。

这种储油柜通过胶囊将绝缘油和空气隔开。

通过胶囊的变化来进行绝缘油体积的补偿。

老胶囊式储油柜在运行中容易出现以下几种问题：（1）老式胶囊由于材料的原因，易出现老化和龟裂的现象，每5-8年需要更换一次，增加维修次数和维修费用。

（2）由于胶囊具有一定的透气率，变压器投运后空气中的湿气进入变压器油中造成绝缘油中含水量增高，绝缘性能降低。

胶囊内部通过硅胶吸湿器与大气相通可以减少水分进入绝缘油中。

长时间运行后吸湿器中硅胶吸收水分后变色需要及时更换，因此需要经常维护，增加成本。

如果吸湿器中硅胶不及时更换，就实现不了减少水分进入绝缘油的作用。

（3）胶囊式储油柜抽真空时，必须采用适当的方法，如果操作不当，胶囊极易损坏，造成不必要的损失。

内油式波纹储油柜原理
内油式波纹储油柜是一种用于储存液体油品的装置，其原理是利用波纹储油柜内部的波纹板和油层之间的空气隔离，通过压缩空气和液体的压力差来实现储存油品的目的。

具体原理如下：
1. 波纹板：内油式波纹储油柜内部设有波纹板，波纹板上有一系列波纹形状的硬质金属片（通常是不锈钢制成）。

波纹板的作用是增加内部的表面积，使液体油品可以充满整个波纹板的间隙，从而增加油品的储存容量。

2. 空气隔离：波纹板与油层之间的间隙被填充着压缩空气。

通过控制进入波纹储油柜内部的压缩空气量，可以实现波纹板与油层之间的空气隔离，防止油品被氧化和污染。

3. 压力差：当液体油品被储存入波纹储油柜时，油品会自然进入波纹板的间隙中，并与填充着压缩空气的波纹板隔开。

由于油品和空气之间的压力差，油品会受到压力的作用，保持在波纹板的间隙内。

4. 自动调节：内油式波纹储油柜内部通常会设置压力调节装置，用于自动调节波纹板间隙的压力和保持油品在正常工作范围内。

当波纹储油柜内油品的压力超过压力调节装置设定的压力上限时，会通过泄压装置释放多余的压力，保持油品的稳定性。

总之，内油式波纹储油柜的原理是通过波纹板和油层之间的空
气隔离和压力差来实现油品的储存和保持，可以有效防止油品被氧化和污染，保持油品的质量和稳定性。