变压器呼吸器结构的改进

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摘要：本文从一次呼吸器消缺过程中发现了呼吸器结构的不合理处，并加以改进，从而使呼吸器能够更加安全稳定的保障变压器的安全运行。

关键词：变压器；呼吸器

中图分类号：TM4文献标识码：A文章编号：

1.引言

吸器是变压器室与外界进行气体交换的必经屏障，它对进入变压器的气体起干燥过滤的作用，起作用至关重要。当呼吸器发生堵塞或者其玻璃罩罐内的硅胶发生潮解时，都可能引起变压器主绝缘异常。［文献1］

2010年3月运行人员在220kV万安变电站巡视时发现运行的＃2主变呼吸器硅胶大部分变色，遂报缺陷。检修人员到现场发现，玻璃罩罐内硅胶约三分之二变色，油封杯内变压器油低于最低刻度，于是更换硅胶并将油封杯内变压器油加至正常刻度。2010年4月，运行人员再次报＃2主变呼吸器硅胶变色缺陷。检修人员到现场处理并分析一个月内两次硅胶变色缺陷的原因。力争在迎峰度夏来临之际彻底解决此缺陷。

2.呼吸器的工作原理

变压器呼吸器是由玻璃罩罐、油封杯、连接管、隔离网、变压器油、硅胶等组成。如图一所示，呼吸器的玻璃罩罐内装满了硅胶，硅胶在变压器油温下降时对吸进的气体起去除潮气的作用。油封杯内盛有变压器油，把硅胶与大气隔离，只有进入变压器油枕的空气才通过硅胶。硅胶干燥情况下呈蓝色，当吸入潮气后渐渐变为粉红色。［文献3］

变压器呼吸过程为：随油温升高，油的体积膨胀，油箱中多余的油进入储油柜油室（简称“油室”），使油室体积变大，同时储油柜气室（简称“气室”）内的气体受排挤通过呼吸器排入大气；当油箱内的油温降低、油体积收缩时，油室的油进入油箱，同时大气通过呼吸器被吸进气室。

3.呼吸器消缺过程

3.1硅胶变色的原因分析

①引起硅胶变色的原因必然是硅胶过多的接触空气，考虑到黄山地区3、4月份降雨量较大，空气湿度明显上升，因此有可能硅胶变色是这一时期的正常现象。

②玻璃罩罐存在隐形裂痕，或者是安装不紧密，使空气不经油封直接与硅胶接触，可致使硅胶吸湿速度加快，从而很快变色。

③油封杯内无油，致使不能起到油封的作用使硅胶直接接触空气。［文献2］

3.2引起硅胶变色的原因确定

对比同样正处于运行状态的＃1主变。发现＃1主变呼吸器硅胶正常未变色，因此排除因降雨量增大导致空气湿度增大从而加快硅胶变色的判断。检查＃2主变玻璃罩罐，未见明显裂痕，检查垫片，未见明显异样，基本排除原因2。再次检查油封内变压器油，发现变压器油低于正常刻度，同时发现＃1主变变压器油也略低于正常刻度。

更换硅胶，加装油封杯内变压器油至正常刻度，观察呼吸器正常工作状况。讲过仔细观察发现，随着主变温度的升高变压器油膨胀，呼吸器开始呼气，变压器内气体先是将出气气管内变压器油缓慢压至管口位置，同时随着气体的缓慢增加在管口形成一个向下凸起的大气泡（如图二）所示：

随着气体的增多气泡逐渐增大，最终张力不足，突然破裂，大量气体涌出，带动油封杯内变压器油翻滚。10时后，呼吸器呼气节奏明显加快，油封杯内变压器油不断翻滚，油封杯杯口偶有变压器油渍出现。与此同时观察＃1主变呼吸器，发现＃1主变情况类似，但是呼气间隔长，油封杯内变压器油翻滚后在下一个气泡形成前已自然趋于平静。分析认为，由于＃1主变带35kV负荷，负载低于带110kV负荷的＃2主变，因此＃2主变呼吸器异常表现严重，而＃1主变油位稍微降低也不利于长期运行。

据此，判断呼吸器内硅胶迅速变色的原因是，由于出气管口的金属垫片未能起到明显的抑制大气泡的作用，致使变压器呼气时大气泡形成，随着呼气节奏的加快，油封杯内变压器油不断翻滚并有少量从油封杯口溢出。较长时间运行后，油封杯内变压器油量减少至正常刻度以下，从而使变压器吸气的过程中使硅胶长期接触空气，加速变色。

4.呼吸器结构改进

将呼吸器结构修正如下：在出气管原螺杆上加装能封住管口的金属垫片，并在金属垫片上钻多个出气小孔，形成网状，从而在变压器呼气时在此金属网上形成许多小气泡，并迅速破裂，小气泡四散开来，只能引起油封杯内变压器油小幅波动。示意图如图三所示。

5.结论

经过改装后，呼吸器运行正常，连续观察3个月未出现硅胶变色现象，也未出现油封杯内变压器油低于正常刻度现象，对于其它出现类似状况的呼吸器同样适用。

呼吸器改装前后对安全运行的影响结论如下：

5.1呼吸器为改装前，硅胶过早的失去吸湿作用，潮湿空气将会进入变压器内，并且在变压器顶部凝露后滴入变压器油内，使变压器油含水量增大，绝缘强度降低，不利于变压器的长期安全运行。改装后此情况得到解决。［文献4］

5.2呼吸器改装前，由于出气管口形成大气泡的缘故，变压器油箱内部会产生一个压力逐渐增大（大气泡形成），然后又突然正常（大气泡破裂）的过程，这一过程有可能引起轻瓦斯动作发信甚至在特殊情况下引起重瓦斯动作跳闸。改装后的呼吸器抑制了大气泡的形成，使变压器更加安全可靠运行。

参考文献:

［1］刘志文.变压器呼吸器结构改进.广东输电与变电技术,2003,02.

［2］许进华,吴玉红.电力变压器异常的危害及防范措施.农村电工,2011,02.

［3］孟凡茂.变压器运行中的检查维护及常见故障分析.农村电工,2005,09.

［4］张霁月,李超文,邹钢.变压器呼吸器运行中的异常分析与维护.安徽电力,2011,04.