变压器胶囊式油枕与金属波纹式油枕的对比分析

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【摘 要】 胶囊式油枕在电力变压器中得到广泛应用，是因为胶囊式油枕柜在防止变压器铯缘油老化方面起到了很关键的作用。如果在安装或大修时，没有采用正确的油位方法或是因为变压器常年运行，呼吸器、油标管、胶囊等出现故障，将产生假油位影响变压器的安全运行。由于变压器油温随着环境温度和负荷的变化而变化，而油温变化影响油的体积变化，因此为了解决变压器油膨胀的问题及当本体油不足时给变压器补油，所以对每台变压器都加装了油枕。

【关键词】 变电站 变压器 油枕 对比

笔者所处的变电站有2台主变，由于非同期工程，一台为7型，一台为9型，所以变压器的油枕也不同分别为胶囊式和金属波纹式，而无论从结构、安装、优缺点及观测方法等各个方面，两种油枕都不相同，因此有必要对两种油枕进行对比分析，达到共同学习的目的。

1 胶囊式油枕介绍

（1）胶囊式油枕是在油枕内安装一密闭的、能承受较高压力的胶囊，通过胶囊将绝缘油与外界空气隔开，并通过吸湿器阻止水蒸气进入胶囊。运行中，胶囊浮在油面上，随着油面上升或下降进行吸气或排气，以此自动平衡胶囊内外两侧压力，保证变压器本体内一直充满绝缘油。

（2）胶囊式油枕工作原理。如示意图所示，胶囊内部气体通过吸湿器与大气相通，胶囊袋的底面紧贴在储油柜内的油面上，使胶囊与油面之间没有空气。当油面发生变化时，在油压和大气压的作用下，胶囊会随之膨胀和收缩，将油送出或吸收。

（3）胶囊式油枕优点。安装维护简单，观测直观。

（4）胶囊式油枕缺点：1）胶囊易老化、龟裂，安装时容易损坏、破损，使空气中的水和雨水易于进入油中。2）冬季胶囊和隔膜表面易结冰，造成含水量增高绝缘下降，油介损增大、油质变坏，危及安全。3）管式油位计连接部位经常出现渗漏油现象，又不易处理，检修时易破损，当变压器出现负压时易进入空气和水。4）油位计中的油和变压器本体相通，在阳光的照射下油位计中的油被氧化、劣化，直接降低油枕中油的品质，污染变压器本体油质。5）主变在长期运行中，会有部分气体进入油枕中，这些气体占据了一定位置影响了油枕内胶囊的呼气，当气体过多时，使油表出现假油面。

2 金属波纹式油枕介绍

（1）金属波纹密封式油枕是由可伸缩的金属波纹芯体构成的可变容器，它能使变压器油与空气完全隔离，从而防止变压器油受潮氧化，延缓老化过程。在彻底隔绝空气及湿气的条件下，当变压器内绝缘油随温度变化产生体积膨胀或收缩时，油枕内的波纹芯体通过伸缩，改变油枕油腔大小，实现对变压器油的体积补偿。

（2）金属波纹式油枕工作原理。如示意图所示，变压器油通过气体继电器，流入一个装有密封波纹体的金属桶内，当变压器油温升高时，油膨胀进入金属桶;当变压器油温降低时，油在大气压作用下返回变压器本体。其波纹体是一个膨胀体，容积可随变压器油温的变化而产生膨胀与收缩。

（3）金属波纹式油枕优点。1）由于油枕直接储油，有效容积大，能满足各类大型变压器需求。2）全密封、免维护、不老化、抗破损、补偿量大、灵敏度高、动作平稳可靠、工作寿命长。3）采用超柔性不锈钢波纹芯体、无凝露原理设计，满足变压器绝缘油容积补偿，确保变压器油与空气隔离。

（4）金属波纹式油枕缺点。1）如果变压器内部出现故障，若压力释放伐不动，可能会使变压器本体变形或破裂。2）注油时操作易出错，如没有打开油枕的呼吸器，会造成误跳闸。3）油枕中的波纹体要求每个波纹管单元的伸缩刚性必须一致，造价高。4）结构复杂安装不方便。

3 两种油枕的观测方法

（1）对于胶囊式油枕我们采用的是直接观测法，在油枕的一侧装有油位计，刻有-30、+40、+20刻度，代表变压器在最低、最高和平均环境温度时应该所处的油面。此观测直观简便，但精确度差。

（2）对于金属波纹式油枕我们采用的是V-P曲线观测法，即通过金属波纹式油枕芯体内腔的容积（V）与工作压力（P）之间的关系曲线来判断油位是否正常。首先我们查看变压器的温度指示，然后观测铭牌给定的V-P曲线图，根据温度得出压力值，最后与油枕窗口压力值相对照，看是否对应以此判断油位是否正常。此观测法虽然不太直观，但精确度高，新型变压器已广泛采用。

4 结语

综上所述，对变压器两种不同类型的油枕做了阐述，达到了共同学习的目的。