变压器内油波纹储油柜油位异常分析与处理

张改玲 王冉冉

摘  要：变压器是借助电磁学原理调节交流电压的装置，主要由初、次级线圈与磁芯构成。该文针对变压器内油波纹储油柜油位异常分析流程进行剖析，结合变压器内油波纹储油柜日常使用注意事项，通过验证往复运动、检查波纹管结构、绘制平均温度变化表、检验注、放油工艺等方法，目的在于提高储油柜运行稳定性，推动供电企业经济稳定发展。

關键词：变压器  油波纹储油柜  油位

中图分类号：TM411   文献标识码：A           文章编号：1672-3791（2019）06（c）-0045-02

在实际操作中，变压器内部油波纹储油柜受到多方面因素影响，会产生油位异常情况。采取合理措施对异常情况进行分析、处理，对提高变压器运行稳定性，加快供电企业经济发展有着重要意义。

1  变压器内油波纹储油柜油位异常分析流程

1.1 理论补偿容量

油波纹储油柜理论补偿容量是根据变压器总油重和使用地区温度计算所得的数据[1]。具体计算公式如下：V=f×G/g。其中V表示油波纹储油柜的理论补偿容量，计量单位为L;f表示油波纹储油柜容积的补偿参数，f=a（t0+t）;G表示变压器总油重，计量单位为㎏;g表示油波纹储油密度，通常情况下，储油柜油密度为0.9kg/L;a表示储油柜受到外界温度影响内部油体所产生的膨胀系数;t0表示使用地区最高与最低温度间的差值，计量单位为℃;t表示单位时间内变压器内部的平均温升，t=40K。如，某地区变压器总油重为70t，最高温度为45℃，最低温度为-21℃。膨胀系数a=0.0007，根据公式可以计算f=0.0742。将f值代入公式中可得V=5771（L）。

1.2 实际补偿容量

实际补偿容量是变压器实际运作中储油柜的储油总量[2]。以上式计算结果为例继续进行分析，当理论补偿容量为5771L时，可以选择单波补偿容积为50L的波纹芯体测量此时变压器内部储油柜的对应波数。理论波数的计算公式为n=V/V1。n代表理论波数;V代表理论补偿容量;V1表示单波补偿容积。根据公式计算可得，n=115.42。单个芯体波数的计算公式为n1=n/3。n1表示单个芯体波数;n代表理论波数。根据公式计算可得n1=38.47。在取值时需要接近单个芯体波数向上取值，即取值39波，根据数值计算总补偿容量V2=3n1V1。V2表示总补偿容量;n1表示取值波数;V1表示单波补偿容积。由公式计算可得V2=5850L。通常情况下，实际补偿容量介于总补偿容量和理论补偿容量间，相差数值小于6‰就符合既定要求，经计算数值满足基本要求，证明储物柜符合现场所需。

1.3 主变总油重

在完成数据计算后，需要将所有计算数据与厂家出厂数据进行对比，根据数据结果判定变压器的总油重。例如，异常变压器的出厂数据为：油箱容积油重98000kg;低压升高座的油重1500kg;相升高座的油重为290kg;高压升座的油重数据3900kg;200方油管油重为300kg;150方油管油重为510kg;冷却油油重1600kg;储油柜油重2200kg;变压器自身排油重41800kg。根据上述数据计算变压器的主变总油重，可得结果73.2t。考虑到变压器在工作中会有不同程度的油损，所以变压器油重不能少于68.3t，根据计算结果判定该储油柜符合该地区变压器运营要求。

2  变压器内油波纹储油柜油位异常处理流程

2.1 验证往复运动

对装置进行往复运动验证，确定拉伸装置是否正常工作的方法[3]。具体如下：首先，观察正常运行状态下变压器油表的变化范围，因为波纹管运行存在异步性，所以在进行观察时，应将油位指示结构中波纹管移动端放置在装置自由端，降低数据检验误差;其次，在完成数据统计后，对变压器进行往复运动测试，测试前要确定拉伸装置的可靠性，避免机器运行过程中受到拉伸装置松紧度影响，造成油位数据指示失效;最后，根据测量数据计算单位时间内补偿容积的移动情况，根据结果比对分析目前储油柜油位指示运转是否正确，若运行正确进行下阶段运行监测。需要注意的是，在进行波纹管移动监测时，不能只监测单一波纹管的位置移动情况，需要综合考量所有波纹管的波动情况，提高数据分析结果的科学性。

2.2 检查波纹管结构

在完成抽拉装置检查后，需要充分考虑死油区域对油位的影响，检查波纹管导向结构、波纹管限位结构和波纹管导轮结构所占的死油区域，评价波纹管结构是否正常。波纹管导向结构是引导波纹管运动方向的主要装置。如果该装置所占死油区域面积过大，将导致柱储油柜油量小于实际补偿容积，造成油表显示出现误差;波纹管限位结构是限制波纹管移动范围的结构。该装置在变压器装置也会占据一定空间，如果该结构出现问题，会造成波纹管运动受阻，导致变压器油位异常波动;波纹管导轮结构是推动波纹管运动的重要结构，该结构发生故障，波纹管将不能正常工作，造成实际补偿容积与理论补偿容积产生误差，影响技术人员的判断。

2.3 绘制平均温度变化表

变压器内部油温会随着外界温度和工作温度发生变化，根据热胀冷缩原理，在温度影响下，变压器内部油体体积会出现变化，造成油位波动，尤其在温度较高的环境中，储油柜内部油体的挥发作用会造成油位上升，形成技术误判。对此需要绘制平均温度变化表，判断储油柜是否出现问题。实施步骤如下：首先，记录变压器没有运行时的油温，将该油温作为环境平均温度。变压器在运行过程中会产生温度变化，可以根据油体表层温度和空气温升计算机器运行中的平均温升。其次，将所有收集数据进行计算，计算公式为T=（T1-T2）/K。其中T表示此时的平均温升;T1表示温度升高时油体表面的温度;T2表示温度修正值，该数值是储油柜发热中心和散热中心的比值，通常可以根据操作手册选择;K表示常数系数，一般情况下根据手册可以选择1.2作为计算值。最后，将数据代入公式中进行计算，将所有计算结果绘制对应的温度走势图，根据走势图判断储油柜的运营状况。

2.4 检验注、放油工艺

储油柜如果操作步骤出现问题，也会导致假油位的产生。在对注、放油工艺进行检测时，可以进行现场测试，根据实践操作步骤确定员工操作的规范性;如果存在不规范操作，在进行油位故障检测时，需要将此类干扰因素剔除。若剔除干扰因素后，数据恢复正常，证明是由假油位引起的油位异常，反之继续进行检查。通过检验注、放油工艺，可以将人为因素进行排除，避免此类因素拖延故障检修进度。

3  变压器内油波纹储油柜日常使用注意事项

第一，在变压器使用初期，技术人员需要留意储油柜显示油位和油温是否呈相关性，如果两者关联较小，需要及时对设备进行检修，避免后期运行油位出现异常。第二，在夏季工作时，技术人员需要时刻留意储油柜油位波动情况，避免夏季温度过高油体溢出;在冬季工作期间，技术人员应及时进行补油操作，防止油量较低，影响正常工作进度。第三，在进行注油时需要严格按照要求规范进行操作。注油期间如果没有及时排气或有气体混入时，储油柜将出现假油位，为了避免此类情况，在进行注油前需要对储油柜做好排气处理。可以利用设备向储油柜装置内部充气，当油体顶出储油柜上部并稳定出油时，停止充气。第四，在变压器运行过程中，油位指示窗口如果出现油面，表明波纹囊出现泄漏，此时应及时通知厂家进行维修，在等待厂家维修期间，可以在储油柜呼吸口位置处安装吸湿器，借此避免油体泄漏情况。

4  结语

综上所述，根据变压器内油波纹储油柜油位出现异常的原因采取对应解决措施，一方面，可以加快故障维修进度;另一方面，降低故障检修的时间成本，提升企业经济利润空间。

参考文献

[1] 王云峰.变压器内油波纹储油柜油位异常分析与处理[J].变压器，2018，55（12）：77-78.

[2] 王云峰.500kV主变波纹储油柜油位低分析计算与处理[J].变压器，2018，53（9）：43-45.

[3] 陈志勇，吴健，黄国栋，等.变压器金属波纹储油柜的选用[J].电工技术，2018（6）：38-39.