主变呼吸器硅胶更换与重瓦斯保护投退探析.docx

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主变呼吸器硅胶更换与重瓦斯保护投退探析

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摘要：瓦斯保护是变压器的主保护之一，在变压器的保护中起着重要作用，关于重瓦斯保护的投退规程也做了一些说明，但是对于日常运维工作中常见的主变呼吸器硅胶更换作业，是否进行重瓦斯保护改投信号的操作，业界也是一直众说纷纭。今天笔者将从呼吸器工作原理、瓦斯继电器的保护原理以及油枕的工作原理进行分析，探讨一下硅胶更换过程中的重瓦斯保护投退问题

关键词：呼吸器瓦斯继电器重瓦斯保护波纹管式油枕

0引言

主变呼吸器硅胶更换作业是变压器日常维护工作中常见作业，但是作业过程中是否将重瓦斯保护由跳闸改投信号，业界也是众说纷纭，未形成一致意见。有人认为不需要，有人认为需要，也有人认为应该改投信号但是更换作业结束后，主变还需要经过24小时试运行才能将重瓦斯保护由信号改投跳闸。今天笔者就从呼吸器工作原理、瓦斯继电器的工作原理以及油枕的工作原理进行分析，探讨一下硅胶更换过程中的重瓦斯保护投退问题。

1主变油枕

1.1油枕的作用及种类

主变的油枕也叫储油柜，安装在主油箱斜上方，通过油管和主油箱相通。主要作用是给变压器油因受温度变化而热胀冷缩提供了一个膨胀室，同时还可以给变压器引线和套管内的出线提供绝缘油，增加绝缘强度。油枕分为胶囊式、隔膜式和金属波纹管式。胶囊式油枕由于易龟裂基本已被淘汰。现在主变油枕大部分是隔膜式和金属波纹管式，而又以金属波纹管式油枕居多。金属波纹管式油枕又分为内油式和外油式两种。由于内油式波纹管的变压器油在金属波纹管内部，不与空气直接接触，因此内油式油枕没有呼吸器。而外油式油枕的变压器油在波纹管外部，波纹管内腔室通过管道末端安装的呼吸器与大气进行气体交换，在油枕和主油箱相连接的管道上还装有瓦斯继电器，用于变压器的瓦斯保护（如图1所示）。下面讲一下外油式油枕的结构及工作原理。

图1外油式油枕结构

1.2油枕的结构及工作原理

外油式油枕采用柔性不锈钢波纹补偿器做为变压器油容积变化的补偿元件和隔离元件，又称外油式波纹管油枕，其在彻底隔绝空气和潮气的条件下，实现对变压器主体油的体积补偿。如图1所示金属波纹管和油枕之间的空间为变压器油，称为“油室”。油室内的油通过瓦斯继电器及连接管道和主油箱相通。金属波纹管的内腔通过与侧面管道末端相连的呼吸器实现与大气相通称为“气室”。在工作状态下，内置的波纹管像一个巨大的风匣漂浮在变压器油环境中，当变压器本体内的油随温度变化时，绝缘油发生体积的热胀冷缩，促使波纹管伸缩，从而改变油枕内油室的容油体积，实现对变压器油体积的补偿。当变压器油温度升高时，主油箱内的油通过连接管道流经瓦斯继电器进入油枕的油室，实现对主油箱的排油。同时油枕油室内的油压缩金属波纹管，使得气室中多余的空气通过呼吸器排到大气，维持整个油枕与大气压处于平衡状态；当变压器油温度降低时，油室内的油通过连接管道流经瓦斯继电器进入主油箱实现对主油箱的补油，同时金属波纹管伸长，使得气室通过呼吸器吸入大气，维持整个油枕与大气压处于平衡状态。

2主变呼吸器

2.1呼吸器的作用

主变在运行过程中，当变压器内油的体积因温度发生变化时，为使变压器内的压力不发生变化，就要由呼吸器通过呼出和吸入的空气来补偿这种变化，这种吸气排气的现象就像人的呼吸一样因此叫做“呼吸器”。另外呼吸器也叫吸湿器，因为其内部充有吸附剂，下部装有油封杯。吸附剂常采用变色硅胶，其作用是吸收空气中的水分，对进入油枕的空气进行干燥，防止变压器油受潮；油封杯内装有变压器油，其作用是过滤空气中的杂质，防止变压器油被污染。

与油枕相通

2.2呼吸器的结构及工作原理

外油盅

（油封杯）

最低油位刻度

最高油位刻度

内油盅

硅胶颗粒

排气孔

大气

正常运行时负荷降低吸气时负荷升高呼气时

图2变压器不同运行状态运行时呼吸器的工作原理

呼吸器的工作原理如图2所示：

1）正常运行时：变压器油枕内为微负压（低于大气压力），呼吸器內油盅与油枕相通，外油盅与大气相通。由公式：可知：內油盅的油位高于外油盅油位h。

2）负荷降低时，由于油枕内温度降低，变压器内气体收缩吸气，减小，不变，內油盅继续从外油盅吸油，则增大即h增大，內油盅的油位上升，外油盅油位下降，内油盅高于外油盅的油位h继续增大。

3）负荷升高时，由于油枕内温度升高，变压器内气体膨胀呼气，增大，不变，内油盅向外油盅排油，则减小为负值即公式：，內油盅的油位降低，外油盅油位升高，最后內油盅油位低于外油盅油位。

由此可知，油枕内的压力通过内外油盅的油位进行补偿调节，始终与大气保持压力平衡状态。

2.3呼吸器硅胶失效分析

呼吸器硅胶吸气时，內油盅油位过高，堵住內油盅顶部呼吸气孔，造成吸气困难，并会将內油盅内