油浸式变压器新型呼吸器的研制与运用

阮叔轩，董康为，邱 洋

（国网咸宁供电公司，湖北 咸宁 437100）

0 引 言

变压器呼吸器又名变压器吸湿器，是一种装有变色硅胶等吸湿剂材料的玻璃容器。它的作用是当变压器受热膨胀时，呼出变压器油枕胶囊中多余的空气；当变压器油温降低收缩时，吸入外部空气，使储油杯里的变压器油过滤外部空气，然后硅胶将没有过滤去的水份吸收，使变压器内部的变压器油不受外部空气中水份的侵入，使其含水量始终处于标准范围，以免变压器受潮，保证变压器油的绝缘强度。

由于呼吸器一般暴露于室外，运行环境恶劣，经过长时间运行会发生硅胶潮解变色。因此，需要不定期对呼吸器内的硅胶进行更换处理。现场运行中，一旦变压器油受潮且长期不换，会导致变压器油绝缘降低，变压器内部发生故障，从而影响其他带电线路的安全、可靠及稳定运行[1]。

1 新型变压器呼吸器的研制

1.1 装置的研制背景

变压器硅胶更换业务原属于变电检修专业的范畴。公司推进变电运维一体化后，更换业务交由变电运维专业进行管理。公司运维班组接手工作后，在更换变压器硅胶过程中发现，拆装呼吸器耗时长，造成潮气进入时间长，影响了硅胶使用周期和变压器绝缘油的绝缘强度。该班组针对设备隐患，围绕《电力变压器运行规程》《变电站现场运行规程》及现场实际情况，展开现状调査，并根据调查结果进行分析，在确定主要原因后，对变压器呼吸器进行技术改进，缩短了更换硅胶时间，消除了设备隐患。

现场呼吸器维护工作中主要存在四种问题。

第一，更换时间长。根据作业指导书，主变更换硅胶必需将呼吸器从设备上拆下来进行新旧硅胶的更换工作再回装，因为有的呼吸器装在主变本体上部，作业空间狭小，拆卸四个固定呼吸器螺栓费时费力，致使拆下呼吸器时间延长，造成潮气直接进入时间长，影响了硅胶的使用周期和变压器绝缘油的绝缘强度。如何改进呼吸器的拆装方法，缩短硅胶更换时间，是急待解决的问题。查阅某供电公司所辖变电站虽有主变硅胶更换作业指导卡，但因设备厂家不一，呼吸器种类繁多，拆装方法不一样，安装高度不同，使用的作业指导书不能全面概括。

第二，硅胶的装入量占呼吸器容积的2/3为宜。当硅胶变色部分占到整体的1/3以上时，需及时进行更换。根据现行国家电网公司状态检修规定，硅胶变色为2/3时，变压器设备确认为异常状态。

第三，油杯内绝缘油高度应高于油管最下端，可以起到密封除尘的作用。油杯绝缘油不得超过油标指示的最高刻度，否则会造成呼吸孔塞堵塞，使呼吸器无法正常呼气。

第四，呼吸器的密封性必须良好。硅胶变色由底部开始变色，如上部颜色发生变色，则说明呼吸器密封性不严。为保证呼吸器正常运行，要及时调整呼吸器密封性[4]。

因此，必须通过改进呼吸器的结构和原有拆装方法，针对性地来解决现场问题。

1.2 装置的技术方案

公司基层班组运维人员成立技术攻关小组，开展现状调查和原因分析，结合生产实际，改进呼吸器结构，不动法兰螺栓，从下部抽出呼吸器。通过设计图纸优化呼吸器结构、选择材料及修编新的作业指导书等工作步骤，解决了常规呼吸器现场维护的问题。

1.2.1 改造呼吸器结构

本实用新型的目的在于提供一种油浸式变压器用的新型呼吸器，更换硅胶用时短。为实现上述目的，采用的实用新型技术方案如下[2]：一种油浸式变压器用的新型呼吸器。它包括上盖、穿芯螺杆、玻璃管、下盖、小油杯及大油杯。上盖的上部为法兰，法兰上螺纹连接有4个用于和变压器相连的螺杆。玻璃管位于上盖与下盖之间，玻璃管的上端与上盖之间设有第一垫圈，玻璃管的下端与下盖之间设有第二垫圈。上盖上设有第一孔，第一孔与玻璃管相通；下盖的中心部位设有第二通孔，下盖上设有第二孔，第二孔与小油杯相通。小油杯和大油杯位于下盖的下方，小油杯位于大油杯内，小油杯的上端与下盖之间设有第三垫圈。小油杯的油杯底板上设有第四孔，第四孔与大油杯相通。小油杯的油杯底板中心部位设有第一通孔，大油杯的上端部与下盖相连，特征在于上盖的中心部位设有第三通孔，第三通孔处的上盖上固定有第三螺母，穿芯螺杆的上端穿过上盖上的第三通孔后旋过第三螺母，穿芯螺杆的下端部依次穿过下盖上的第二通孔、小油杯上的第一通孔，穿芯螺杆上旋有第一螺母、第二螺母，第一螺母位于小油杯的下方，第二螺母位于下盖的下方，且第二螺母位于小油杯内，所述的穿芯螺杆上套有导向管，导向管的上部位于玻璃管内，导向管的下端穿过下盖上的第二通孔后搁置在第二螺母上。所述的导向管的下端与第二螺母之间设有第四垫圈、平垫。效果是将呼吸器的上盖的四个螺杆拆卸及安装，节约了17 min，使平均更换硅胶用时由原来的40 min缩短为23 min。

新型变压器呼吸器结构设计如图1、图2、图3和图4所示。

新型呼吸器的结构特点有以下四个方面。

（1）增加一枚螺帽1，并将穿芯螺杆3固定在呼吸器上盖2上，目的是在拆卸呼吸器时不用拆卸连接法兰的四根螺栓和穿芯螺杆3，节约时间成本。

（2）在呼吸器下盖8轴心增加一导向管5，目的是安装呼吸器时穿芯螺杆5能顺利穿过硅胶。

（3）在导向管5底部增加密封垫14及平垫15，从而保证了空气只穿过硅胶，增加了气密性，提高了安全可靠性。

（4）改进油封结构。安装新型主变呼吸器时，不需要拆除油杯，节约时间，简单易行。

图1 本实用新型呼吸器的结构示意图

图2 呼吸器下盖俯视图及仰视图

图3 呼吸器上盖俯视图及剖视图

1.2.2 修编新的标准化作业指导书

修编新的标准化作业指导书[3]，如表1所示。

2 现场应用

经过对班组运维人员开展新型变压器呼吸器的安装培训，根据公司硅胶更换周期及硅胶变色情况，在该班组所管辖变电站安装了部分新型呼吸器。经检验表明，该套新型呼吸器操作简单，具有良好的经济性和实用性。

图4 呼吸器改造前后对比图

新型变压器呼吸器更换简单，呼吸器硅胶和变压器油更换时间大幅缩短，如表2所示。

3 结 论

新型变压器呼吸器经过现场多次使用，便捷性、安全性及可操作性得到了上级相关部门的认可，经济效果以一次性投资解决了主变硅胶更换时间过长的问题，提高了运维工作效率，有效保证了变压器油的绝缘强度，从而为主变安全稳定运行保驾护航。

表1 更换主变硅胶标准化作业指导书

表2 改造前后拆除时间对比图