油枕是用于變壓器的一種儲油裝置,其作用是當變壓器由于負荷增大,油溫升高,油箱內(nèi)油膨脹,這時過多的油就會流入油枕。反之溫度降低時,油枕內(nèi)的油會再流入油箱,起到自動調(diào)整油面的作用,也就是油枕起儲油和補油作用,能保證油箱內(nèi)充滿油。同時由于裝備了油枕,使變壓器與空氣的接觸面減小,且從空氣中吸收的水分、灰塵和氧化后的油垢都沉積在油枕底部的沉積器中,從而大大減緩變壓器油的劣化速度。
油枕的結(jié)構(gòu):油枕的主體是用鋼板焊接成的圓筒形的容器,其容積大約為油箱容積的10%。油枕水平安裝在油箱的頂部,里面的油通過氣體繼電器的連通管道與變壓器油箱連通,使油面能夠隨著溫度的變化而自由地升降。正常情況時,油枕內(nèi)的最低油面應高過高壓套管的升高座,對于裝有連通型結(jié)構(gòu)的套管,油枕內(nèi)的最低油面應高過套管的頂部。在油枕的側(cè)面裝有玻璃油位計(或油位表),能隨時觀察到油枕內(nèi)油位的變化情況。
變壓器油枕有三種形式:波紋式、膠囊式、隔膜式。
1、膠囊式油枕,里面用橡膠膠囊將變壓器油與外部大氣隔開,并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。
2、隔膜式油枕,用橡膠隔膜將變壓器油與外部大氣隔開,并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。
3、波紋式油枕,用金屬波紋片組成的金屬膨脹器將變壓器油與外部大氣隔開,并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。波紋式油枕分為內(nèi)油式和外油式兩種,內(nèi)油式性能較好,但體積較大。
膠囊式油枕
在油枕內(nèi)裝設(shè)一個耐油的尼龍橡膠隔膜袋,隔膜袋內(nèi)側(cè)經(jīng)過吸濕器(呼吸器)與大氣相通,外側(cè)與絕緣油接觸。當變壓器油箱內(nèi)的油溫升高而膨脹時,油枕內(nèi)的油面也上升,隔膜袋向外排氣。反之,油枕內(nèi)的油面下降時,隔膜袋從外面吸氣,自動平衡袋子內(nèi)外側(cè)的壓力。在油枕的吸氣和排氣過程中絕緣油與大氣不直接接觸。此外,取消了油枕與防爆筒之間的聯(lián)管,使防爆筒的油面高度降低到油枕最低油位,(或取消防爆筒,改為壓力釋放器)。這樣,在油枕底部裝設(shè)的一個耐油橡膠薄膜制成的壓油袋,把油枕與油標顯示的油隔開,壓油袋經(jīng)常承受向外的壓力,防止大氣滲進油箱,油箱就成為完全密封了。隔膜式密封油枕的結(jié)構(gòu),除此之外與普通油枕的結(jié)構(gòu)基本相同。如果隔膜袋發(fā)生裂痕,那么密封式油枕便成為一般的油枕運行了。
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)在己逐步減少使用。第三種是隔膜式儲油柜,它是用厚度為 0 . 26rallr - - 0 . 35raln 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兩格的要求,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行絕緣油體積補償,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)部容積實現(xiàn)絕緣油體積補償,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,長期運行后變壓器油質(zhì)氧化,劣化的變壓器油微水和含氣量嚴重超標,對變壓器的安全、經(jīng)濟和可靠運行構(gòu)成極大威脅,嚴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, · 清況嚴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,以致可能在運行中發(fā)生質(zhì)量問題,給電力變壓器的安全運行帶來威肋 · : 4 金屬波紋(內(nèi)油)密封式儲油柜采用的技術(shù)是早己成熟的,己在電力系統(tǒng)中廣泛運用 20 多年的彈性元件一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行油量補償。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二波紋芯體( 1 cr18NigTi 踩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償。
( 1 )在芯體內(nèi)腔裝有壓力保護裝置一阻尼器,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。當達到了芯體極限時,芯體產(chǎn)生破裂,卸壓來保護變壓器本體,從而增加了變壓器運行的可靠性。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,外有一個防護罩,芯體外面與大氣相通,這樣散熱通風效果好,可加速變壓器油的循環(huán),降低變壓器內(nèi)油溫,提高變壓器運行可靠性二 ( 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,可通過裝在外防護罩上的觀察窗看見油位變化,直觀可靠:在外防護量上裝有監(jiān)視油位高低的報警裝置一祈于程開關(guān),可滿足無人值班的需要: ( 4 )無假油位現(xiàn)象:在運行中的各種類型的儲油柜,無法把空氣排凈,可能造成假油位二該技術(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,每毛勸川由,使芯體內(nèi)空氣順利排_出,直至空氣排凈,達到需要的油位為止,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,其在運行過程中需要經(jīng)常性地根據(jù)負載狀況進行電壓調(diào)節(jié)二由于在調(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: