一种新型变压器呼吸器的研制与应用

　　摘 要：文章分析了变压器呼吸器存在的维护作业时间长、密封不到位等问题。介绍了一种新型呼吸器的研发思路、结构优化和应用特点。现场应用表明，该套新型呼吸器安装简单、操作轻巧、更换灵活、实用性强，工作效率高、作业质量优，具有较高的推广应用价值。 　　关键词：主变压器；呼吸器；结构优化；维护作业 　　1 概述 　　呼吸器是主变压器一个附属安全保护装置，是变压器油枕气室与外界气体交换的必经屏障，内部填充有吸附剂如硅胶式活性氧化铝[1]。呼吸器主要有两个方面功能。一是使变压器器身内空气与外界联通。变压器运行时，升温油体积膨胀，呼出内部气体；变压器降温，油体积收缩，吸入外部空气，保持器身内外气压相等。二是通过呼吸器内装吸附剂（干燥剂）吸收空气水分；防止潮湿空气直接进入油枕，降低或破坏油绝缘强度。当变压器温度降低油位下降，变压器通过呼吸器吸入气体，气体先经过油封，即装有变压器油的油杯。油封过滤掉空气中灰尘杂质，变成纯净气体。 　　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，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[2]。现场运行中，变压器呼吸器应加强巡视检查，重点是硅胶状况、油封油位油色、阀门位置等。硅胶失效及油封油位过低不利于洁净干燥空气，可能导致油质劣化。另外，呼吸器堵塞会造成内部负压，严重时造成主变本体大量进气，引起油面降低，导致瓦斯保护动作，造成主变跳闸[3]。 　　2 新型变压器呼吸器的研制 　　2.1 装置的研制背景 　　常规呼吸器硅胶未吸湿前，呈蓝色，色泽鲜艳，便于观察。硅胶吸收足够水分处于饱和状态，变成粉红色。大约半年左右时间，新更换硅胶受潮部分会达到整体三分之二，该更换。另外，油封中变压器油因吸收水分及灰尘杂质等而饱和，不到1年时间会失去吸附性能，必须及时更换。当油杯油垢布满油杯表面，看不清油位或堵塞呼吸器滤口，需马上更换变压器油，清洁油杯。更换呼吸器硅胶和油封变压器油成为一项经常性的维护工作。 　　现场呼吸器维护工作中主要存在三种问题。一是更换时间长，更换吸附剂和变压器油，需将呼吸器整体拆除，清洁、更换完再安装，通常需要1～2小时。二是密封不到位，更换硅胶时，拆掉呼吸器后立即将呼吸管头用干净塑料纸或崭新干燥毛巾包扎，防止潮气进入。实际更换中，管头必然有小段时间与空气接触，另外因包扎手法和材料等，密封常不到位。三是硅胶罐通常清洁不到位，清洁过程费时费力。 　　因此，有必要研制一种新型变压器呼吸器，针对性地来解决这些现场问题。 　　2.2 装置的技术方案 　　咸阳供电公司分析梳理问题，结合实际生产，开发研制了一套新型的变压器呼吸器。通过采用改进联接管路，优化呼吸器结构，研制专用清洗工具，配置硅胶橡胶皮囊等技术措施，有效解决了常规呼吸器维护的现场问题。 　　新型变压器呼吸器结构示意图见图1。呼吸器的结构特点有以下五个方面。 　　一是在呼吸器与管头联接处加装蝶形阀门，方便管头关闭和导通。 　　二是在上法兰中间层加装一个过滤网。过滤网安装镶嵌油枕管路上、下法兰中间，靠两侧半圆对接限位止钉紧固。在呼吸器更换维护时，过滤网限位止顶拧入。过滤空气，防止外部气流、潮气反向流入油枕，确保密封效果。 　　三是在硅胶罐上端配置硅胶入口，下端配置硅胶出口。更换硅胶时，将硅胶出口打开，方便将内部硅胶排除。利用配套研发的微型压力工具，利用干燥的99.99%氮气将罐内硅胶、粉尘、潮气等残留物进行干燥冲洗处理。使用配套研发橡胶皮囊（所装新鲜硅胶的量刚好是一次更换定量），将新鲜硅胶从入口灌入。加满后，将入口密封。不用将呼吸器整体拆除和重新安装，大大缩短了作业时间。 　　四是改进油封结构。在油杯上端设置进油孔，油杯下端设置排油孔；油杯内设置指示油位的油标。油杯中的油要适量，一般为油杯三分之一。油杯中油量过少，起不到过滤空气的目的；若油量过多，变压器向外呼气时可能发生喷油现象。油杯中油标方便观察油位状况。另外，新油封结构在更换变压器油时，不需要拆除油杯，节约时间，简单易行。 　　五是变压器呼吸器所有法兰连接、硅胶出入口和油杯进出口均配置了“O”优质型密封圈固定在专用密封槽的方式；固定螺栓均采用蝴蝶栽丝方法，便于固定紧固和拆卸，提升了工作效率和效果。 　　3 现场应用 　　新型变压器呼吸器在咸阳供电公司变电站进行试运行。现场运行结果表明，该套新型呼吸器，配合研发的微型压力清洗工具和盛放硅胶的橡胶皮囊等专用配套工具，具有良好的经济性和实用性。 　　新型变压器呼吸器巡视简单，油标可以清晰指示油位。采用顶端过滤网，呼吸器维护时，与油枕联接管头的密封效果好；呼吸器硅胶和变压器油更换时间大幅缩短；专用工具大幅提升了清洗质量和效率。相比以前，不需要整体拆除和组装，维护更换工艺简单，作业更加操作灵活简便。 　　4 结束语 　　新型变压器呼吸器包括专用工具等一套装置，具有安装简单、操作轻巧、更换灵活、实用性强、工作效率高、作业质量优等特点。试运行情况表明，新型呼吸器很好地完成了呼吸和吸附功能，确保了变压器油的绝缘性能优良。新型的变压器呼吸器提供了一种呼吸器优化改造的思路，给出了呼吸器更换和清洗的新方法；对规范变压器附件的维护检修，提升管理的科学化具有较强的借鉴指导意义。 　　参考文献 　　[1]裴斌，赵连政.变压器调压器呼吸器漏油的异常分析[J].农村电气化，2013（7）：21-22. 　　[2]周智刚，王庆，修学增.变压器呼吸器畅通测试装置的研制与应用[J].变压器，2014（9）：35-37. 　　[3]檀英辉，姚文军，李佩军，等.500kV变压器瓦斯保护误动分析及整改[J].高压电器，2012（3）：117-121. 　　作者简介：白亚为（1970-），男，工程硕士，副教授，长期从事电力系统及其自动化方面的教学培训和科研工作。