李 军
湖南五凌电力工程有限公司，湖南 长沙 410000
摘 要：碗米坡电厂3号主变压器由沈阳变压器厂生产，型号为SSP9-100000/220，碗米坡电厂3号主变自投运以来，已运行将近10年，已达到变压器大修年限，本文介绍了油枕胶囊的结构原理，分析了该胶囊老化破损原因和危害，并提出了油枕胶囊检修处理应采取的过程及方法。能有效防止油枕胶囊老化而带来异常情况的发生，同时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：油浸式变压器；油枕胶囊；检修处理
1 油浸式变压器油枕介绍
1.1、油枕的结构
1.1.1、波纹管式油枕
当变压器本体内的油随温度变化时，绝缘油的体积因热胀冷缩发生变化，促使波纹管伸缩，从而改变油枕内的容油体积，实现变压器油体积的补偿。从结构上可分为内油式和外油式，内油式如图1 所示。
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1.1.2 隔膜式油枕
隔膜周边压装在上、下柜沿之间，隔膜的内侧紧贴在油面上，外侧和大气相通。集聚在隔膜外部的凝露水可以通过放水阀排除，其结构图如图 2 所示。由于现场故障率高，隔膜容易破坏，这种结构形式逐渐在系统中被淘汰。
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1.1.3 胶囊式油枕
胶囊内部与大气相通，当温度升高，油面上升时，变压器本体内压力增大，胶囊袋随之压缩，其内部空气通过呼吸器排至大气; 反之，油面下降时，变压器本体内压力减小，胶囊袋随之膨胀，外部空气通过呼吸器进入胶囊，即呼吸器与胶囊共同完成变压器的呼吸，其内部结构如图 3 所示。这种胶囊式结构注油方便，只需把胶囊与本体之间的阀门打开就可进行全真空注油，且耐压抗震能力强，在系统内最为常见，碗米坡电厂3号油浸式变压器油枕为该种结构。但胶囊存在一定的安全隐患，可能影响到变压器的正常运行。
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2 胶囊式油枕胶囊老化危害分析
2.1 假油位
由于胶囊处于漂浮状态，胶囊老化变形不能正常压缩膨胀（油与空气膨胀系数不一样），故油位计指示不准确。
2.2 油受潮老化
由于油枕胶囊老化变形导致损坏，可能导致主变本体吸潮进水，存在着主变安全运行隐患，严重情况可导致主变毁灭性损坏。胶囊一旦损坏，变压器由密封状态变为非密封状态，油枕油面与外界气压平衡，且与外界直接接触，外界水分和潮气进入油内，造成油污染。
2.3 瓦斯继电器动作
一旦由于油枕胶囊老化变形导致破裂，可能导致重瓦斯动作引起主变跳闸。胶囊破损进油后，在油重的作用下，胶囊的破碎皮条有可能堵塞油枕通至本体的油路管路，使油只能留在油枕而不能回流到本体，本体内逐渐形成负压、瓦斯内少油或无油，造成轻瓦斯和重瓦斯动作，导致主变三侧断路器跳开。
3 检修处理过程及方法
3.1 油枕排油
3.1.1 排油
（1）将真空滤油机、油管彻底清洗干净。在空气相对湿度≤75%的情况下将真空滤油机的进、出油阀通过钢丝透明软管分别与安装场的空绝缘油罐、3号主变压器瓦斯继电器连接管处蝶阀连接。排油管接头应牢固可靠，以防渗漏。其管路连接如图4所示。
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（2）打开下列阀门：变压器油枕放气塞，主变压器瓦斯继电器连接管处蝶阀，绝缘油罐的进油阀，滤油机的进出油阀。开启真空滤油机滤油模式，将主变压器油枕内的绝缘油排至安装场的绝缘油罐内。排油的过程中专人观察主变瓦斯继电器处油位变化并密切关注绝缘油罐内的油位。
（3）当瓦斯继电器内充满气体后，停下真空滤油机，关闭主变压器瓦斯继电器连接管处蝶阀，拆下排油管。打开储油柜集气盒注放油联管端头蝶阀上，将集气盒内的绝缘油排出。
3.1.2 油罐内绝缘油滤油
3号主变压器油枕排油完毕后，将绝缘油真空滤油机管路接至安装场储油罐内对油进行热油循环处理（油温控制在70℃±5℃），滤油24小时后取油样化验（耐压等试验）。
3.2 油枕开盖
关闭瓦斯继电器两侧蝶阀，对油枕侧边的人孔盖板位置做好记号。拆除油枕侧边的人孔盖板螺栓，用手拉葫芦将人孔盖板放至主变地面。清理人孔盖板及密封槽，做好更换密封准备。
3.3 旧胶囊拆除
人员进入油枕内部，将原有胶囊位置和连接方式、油位指示装置结构位置做好标记或拍照。拆卸原有胶囊与呼吸器管道连接，取下原有胶囊。
3.4 油枕检查清扫
清扫油枕，油枕内部应清洁，无锈蚀和水分。排放集污器内污油，管道检查应畅通，无杂质。
3.5 新胶囊安装
清洁新胶囊，确保无尘，无水，无杂质。按照原胶囊连接方式安装固定新胶囊，并与呼吸管道连接好。检查油位指示装置动作灵活，无卡涩。
3.6 胶囊密封试验
通过呼吸器管道向胶囊充入氮气，保压30分钟，检查无泄漏。
3.7 油枕封盖
更换新的人孔密封垫进行人孔盖板装复，密封垫应具有耐油及耐老化性能，压缩量为1/3，确保密封。关闭油枕所有与外部连通阀门，从集气盒注油管充入氮气，干燥2小时。
3.8 油枕注油、油位检查
3.8.1 注油前先将油罐内的绝缘油通过真空滤油机循环8小时。确认油枕内的胶囊与大气是相通的。
3.8.2 打开储油柜的放气塞，打开瓦斯继电器两侧蝶阀。将主变压器瓦斯继电器连接管处蝶阀与真空滤油机出油阀连接，真空滤油机的进油阀与绝缘油罐连接，打开蝶阀，启动真空滤油机向变压器油箱内注油，注油过程中及时打开主变本体各排气阀进行排气直至有油溢出为止。
3.8.3 注油至油温和油面曲线一致的标准刻度以上为止，打开集气盒放气管的放气塞，排出集气盒内的气体。从空气呼吸器的管路处对储油柜胶囊充氮气，让胶囊充气到正常状态。
3.9 热油循环
3.9.1 将滤油机的出油口连接到主变油箱顶部的８０蝶阀上，将滤油机的进油连接在主变底部的注油阀3Y82上，同时将热油循环管路用保温材料进行保温处理（温度太低时变压器器身也应进行保温处理），尽量减少真空滤油机出油热量的损耗。
3.9.2 启动真空滤油机，投入加热器对变压器本体进行热油循环；当滤油机出口油温大于60℃后继续热油循环，不少于30h，使全油量循环3-4次，并使变压器的油温维持在70℃±5℃。
3.9.3 维持变压器油温70℃±5℃的3天期间，每天每隔4小时手动启动各油泵3-5分钟，以便同时对冷却器内的变压器油进行热油循环。
3.9.4 热油循环达到要求后，停止滤油机进出油泵、真空泵，关闭连接阀门，拆除热油循环管路
3.9.5 关闭瓦斯继电器两侧蝶阀。
3.9.6 其管路连接如图5所示。
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3.10 油样试验数据分析
碗米坡电厂3号主变压器油检修前后的试验结果如表1所示。通过表中的试验数据可以看出，变压器经过胶囊更换处理后，各项数据均达到标准值。
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4 结束语
通过碗米坡电厂3号油浸式变压器油枕胶囊老化分析以及检修处理，有效防止油枕胶囊老化而带来异常情况的发生，同时保障大型油浸式变压器安全稳定运行。
参考文献
[1]王航，吴岳鹏.变压器油再生工艺在检修中的应用[J].水电站机电技术，2015（08）:81~92.
[2]徐木桂,章海斌,马 凯.一起大型变压器调补变胶囊破裂分析与处理[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2019（09）:1~4.