胶囊密封式变压器储油柜

变压器储油柜的发展与选用发表时间：2020-07-31T09:47:40.640Z 来源：《中国电业》2020年3月第7期作者：桑前浩王臣玺[导读] 本文对变压器储油柜的种类及发展进行简要分析，对近年来变压器呼吸系统发生过的部分缺陷和故障进行一定的介绍，针对不同形式的变压器储油柜从结构特点、技术标准等方面进行简要分析，并在此基础上提出储油柜的相关选型应用要求。

摘要：本文对变压器储油柜的种类及发展进行简要分析，对近年来变压器呼吸系统发生过的部分缺陷和故障进行一定的介绍，针对不同形式的变压器储油柜从结构特点、技术标准等方面进行简要分析，并在此基础上提出储油柜的相关选型应用要求。

关键词：变压器、储油柜、选型应用引言变压器是电力系统中非常重要的电气设备，呼吸系统是大型油浸式变压器重要的保护器件。

储油柜其作用是补偿绝缘油应温度变化而产生的体积膨胀和收缩，其次是将绝缘油与空气和水分隔离，防止绝缘油受潮和氧化。

储油柜对水分和空气的隔离性能直接影响变压器内部绝缘部件的寿命[1]。

近年来变压器呼吸系统时有发生缺陷和故障，本文针对变压器呼吸系统储油柜的结构特点、技术标准等方面进行分析，并在此基础上提出储油柜的相关选型应用要求。

一、故障案例近年来，电网在运变压器经常出现呼吸系统密封受损、呼吸系统阻塞、油位指示不正常、压力释放阀误动、重瓦斯误动等缺陷。

例如：500kV玉溪变1号主变于2006年12月8日投运，2年后出现含气量超标的情况，2012年含气量超过3%，按照预试规程的要求500kV运行中变压器油含气量应小于3%，因此开展现场虑油处理。

虑油后正常，但含气量逐渐依旧呈增长趋势，至2017年6月时已达6%，2017年7月21日开展对三相主变储油柜检查，经检查发现储油柜胶囊口处的密封破损严重，三相储油柜胶囊已失去将变压器油与空气隔离的作用，导致变压器油直接与空气接触，引起油中含气量逐渐增大。

2017年云南某局110kV 1号主变在运行中突发压力释放阀动作，停电开展主变本体试验检查、二次保护检查均无异常，经呼吸系统管路排查时发现储油柜与本体之间管路上的蝶阀开启不到位，导致油温升高时主变“憋气”引起压力释放阀动作。

专利名称：变压器胶囊式隔膜储油柜专利类型：实用新型专利
发明人：姜方军,姜向荣
申请号：CN201220398418.9
申请日：20120813
公开号：CN202796332U
公开日：
20130313
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种变压器胶囊式隔膜储油柜，包括柜体和设于柜体内部的胶囊袋，柜体的底部设有一注油口，注油口通过输油管与变压器连接；柜体上设有一磁力油表，该磁力油表包括表体、连杆机构及浮标支撑点，该连杆机构的一端与表体传动连接，另一端与浮标支撑点固连，浮标支撑点置于胶囊袋的上表面，胶囊袋两端的中下部与柜体的内壁固连，胶囊袋的底部与柜体的底部固连；胶囊袋的底部设有一注油管，该注油管穿过注油口与输油管连接；输油管的侧壁设有一进油管；胶囊袋上设有一排气孔；柜体上位于排气孔的上方设有一操作孔。

本实用新型结构简单、新颖，可以准确的测量变压器的油位，而且密封性更好。

申请人：浙江江山特种变压器有限公司
地址：324104 浙江省衢州市江山市清湖路口江贺工业走廊137号
国籍：CN
代理机构：杭州裕阳专利事务所(普通合伙)
代理人：应圣义
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随着输电线路容量不断增大，油浸式变压器得到了广泛广泛应用。

储油柜作为变压器的重要部件之一，在保证产品处于正常压力、减少油与空气接触以及减缓油劣化速度等方面发挥着重要作用。

随着技术不断进步，储油柜不断改进，胶囊式储油柜也得到了广泛应用。

但是，储油柜会因为胶囊破损、密封面失效等原因而失去保护作用，若不能及时发现，将导致变压器油劣化，危及变压器安全。

本文提出了几种储油柜胶囊破损监测方法，通过现场胶囊破损监测实例分析以及试验验证，分析各监测方法优缺点，对选择可靠的胶囊破损监测方法提供了参考。

1　胶囊式储油柜工作原理胶囊式储油柜通过胶囊隔绝油和空气接触，按自身体积变化来反映变压器油面高低。

胶囊式储油主要包括柜体、油位计、胶囊和吸湿器等，如图1所示。

因结构简单，成本较低，胶囊储油柜得到广泛应用。

1.柜体；2.连通阀门；3.胶囊；4.变压器油；5.放气塞；6.吸湿器；7.油位计；8.主联管；9.注油管；10.集污盒图1　胶囊式储油柜结构2　胶囊式储油柜的密封性监测方法胶囊式储油柜理论上可达到较好的密封效果，但因制造或注油时不规范操作，导致出现密封失效等情况，如胶囊破裂、阀门泄漏等。

储油柜安装位置高，仅在产品验收或大修时才进行密封性检查。

一般对储油柜进行观察法、正压试验法及真空密封试验法检测，但这类检测不能反应储油柜运行中的状态。

目前，常用的在线监测方法主要有气体继电器法、CPR专用继电器法、液面探测仪法和光学传感器法。

2.1　气体继电器法将气体继电器安装在柜体顶部，继电器中充满绝缘油。

当储油柜存在密封缺陷时，气体汇集到继电器中，浮子落下报警。

2.2　CPR专用继电器法此方法原理同气体继电器法，采用意大利的CPR专用继电器。

继电器安装在储油柜上，当胶囊破损，汇集到CPR继电器中的气体达到整定值报警。

2.3　液面探测仪法采用美国QUALITROL生产的胶囊破损仪，安装在储油柜侧面，指针随浮杆摆动而变化。

正常时，变压器油充满整个储油柜；当胶囊有破损或泄漏时，液面下降，指针移动到BAGBREAK位置，触点闭合报警。

变压器储油柜胶囊破损缺陷分析及预控改进措施摘要：通过对某供电局220kV董塘站#2主变储油柜胶囊破损缺陷进行分析，找出导致此类缺陷发生的主要原因，同时本文还分析了油枕胶囊与呼吸器的结构原理，并对改进措施的原理及效果进行分析总结，提出预防此种缺陷发生的维护措施及检查方法，避免了大型变压器的非计划停运，有力保障了大型油浸式变压器的安全运行。

关键词：主变；油枕；缺陷分析；改进措施1、前言随着电网和输电线路容量的不断增大，大容量变压器用途越来越广，鉴于油浸式变压器容量适应性较好，安装要求较低,以及过载能力较强，所以在电力系统得到较为广泛的应用。

变压器油肩负着绝缘和冷却的作用,品质要求较高，运行中不允许与空气直接接触，而变压器油等部件由于负荷及环境温度的变化，存在膨胀和冷缩的现象，为了保证其正常的膨胀和冷缩，同时避免油与外界直接接触,油枕胶囊就是其中的利器,其与呼吸器配合，既保证了变压器正常的膨胀、冷缩(呼吸)，也避免了油与外界直接接触，同时也能即时反应变压器油位。

2、故障情况董塘站#2主变于2018 年1 月停电进行变压器油再生处理。

1月13日14时主变真空注油（由于热油循环变压器油温要提升到65℃-68℃，因此储油柜要预留油的膨胀容积空间），21 时油位注至储油柜，油位表指针显示油位3，储油柜满足热油膨胀要求。

1月14日下午17时热油循环即将结束，主变准备补油时发现储油柜油位表指示为0，后续补油发现油位表指针无变化。

现场初步认为油位表可能出现故障，现场排油至气体继电器，拆开储油柜盖板检查油位表无异常。

1月15日14时将储油柜拆开后，发现胶囊下部靠近端980mm 处，出现近似Z 字形裂缝，裂缝弧长1050mm。

在对胶囊整体检查中发现，胶囊体表面多处有明显褶皱，部分位置存在劣迹和微小裂纹。

如图1所示：图1现场胶囊破损情况3、胶囊式储油柜结构及其工作原理胶囊式储油柜由圆筒形储油本体、胶囊和磁针式油位表组成。

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。

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。

变压器储油柜胶囊更换工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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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。

变压器油枕及其种类知识积累2010-05-18 16:39:29 阅读109 评论0 字号：大中小订阅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。