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油浸变压器油枕的结构和原理

2023-04-07 11:00:01

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油枕是用于变压器的一种储油装置，其作用是当变压器由于负荷增大，油温升高，油箱内油膨胀，这时过多的油就会流入油枕。反之温度降低时，油枕内的油会再流入油箱，起到自动调整油面的作用，也就是油枕起储油和补油作用，能保证油箱内充满油。同时由于装备了油枕，使变压器与空气的接触面减小，且从空气中吸收的水分、灰尘和氧化后的油垢都沉积在油枕底部的沉积器中，从而大大减缓变压器油的劣化速度。

图1 主变油枕

油枕的结构：油枕的主体是用钢板焊接成的圆筒形的容器，其容积大约为油箱容积的10%。油枕水平安装在油箱的顶部，里面的油通过气体继电器的连通管道与变压器油箱连通，使油面能够随着温度的变化而自由地升降。正常情况时，油枕内的最低油面应高过高压套管的升高座，对于装有连通型结构的套管，油枕内的最低油面应高过套管的顶部。在油枕的侧面装有玻璃油位计（或油位表），能随时观察到油枕内油位的变化情况。

变压器油枕有三种形式：波纹式、胶囊式、隔膜式。

1、胶囊式油枕，里面用橡胶胶囊将变压器油与外部大气隔开，并给变压器油提供热胀冷缩的空间。

２、隔膜式油枕，用橡胶隔膜将变压器油与外部大气隔开，并给变压器油提供热胀冷缩的空间。

3、波纹式油枕，用金属波纹片组成的金属膨胀器将变压器油与外部大气隔开，并给变压器油提供热胀冷缩的空间。波纹式油枕分为内油式和外油式两种，内油式性能较好，但体积较大。

胶囊式油枕

在油枕内装设一个耐油的尼龙橡胶隔膜袋，隔膜袋内侧经过吸湿器（呼吸器）与大气相通，外侧与绝缘油接触。当变压器油箱内的油温升高而膨胀时，油枕内的油面也上升，隔膜袋向外排气。反之，油枕内的油面下降时，隔膜袋从外面吸气，自动平衡袋子内外侧的压力。在油枕的吸气和排气过程中绝缘油与大气不直接接触。此外，取消了油枕与防爆筒之间的联管，使防爆筒的油面高度降低到油枕最低油位，（或取消防爆筒，改为压力释放器）。这样，在油枕底部装设的一个耐油橡胶薄膜制成的压油袋，把油枕与油标显示的油隔开，压油袋经常承受向外的压力，防止大气渗进油箱，油箱就成为完全密封了。隔膜式密封油枕的结构，除此之外与普通油枕的结构基本相同。如果隔膜袋发生裂痕，那么密封式油枕便成为一般的油枕运行了。

图2 胶囊式油枕

图3 胶囊式油枕呼气

图4 胶囊式油枕吸气

图5 胶囊式油枕实物

图6 油位计

图7 管式油位计

图8 管式油位计实物

1－油位计；2－气体继电器连通导管的法兰；3－吸湿器连通管；4－集污盒；

5－注油孔；6－与防爆管连通的法兰；7－吊环；8－端盖；9、10－阀门

油位的标志位置一般温度为-30℃时，高度为储油柜直径的0.15D; +20℃时为0.45D，+40℃时为0.55D。

图9 油位计读数

隔膜式油枕

隔膜式油枕为两个半园柱体组成，柜内有一个半圆式薄膜，薄膜周边固定在柜沿上，薄膜浮在油面上，随着油面的变动而浮动，使油面与大气分开。

图10 隔膜式油枕

图11 隔膜式油枕呼气

图12 隔膜式油枕吸气

对于隔膜式油枕，可安装磁力式油表，油表连杆机构的滚轮在薄膜上不受任何阻力，能自由、灵活地伸长与缩短。磁力表上部有接线盒，内部有开关，当油枕的油面出现最高或最低位置时，开关自动闭合，发出报警信号。

图13磁力式油表

图14 油位曲线

波纹式油枕

采用先进的不锈钢波纹管补偿技术，代替老式油枕中的胶囊，实现对变压器绝缘油体积补偿和与外界隔离，防止吸湿氧化绝缘油。升温体积膨胀时，波纹管被压缩，移向固定端；油位过高时，波纹管压缩到一定程度报警；绝缘油降温体积收缩时，波纹管在大气作用下自行伸长。波纹式油枕又可分为外油式和内油式两种。

图15 波纹式油枕

图16 波纹式油枕呼气

图17 波纹式油枕吸气

图18 外油式波纹油枕

图19 外油式波纹油枕

作者：斯锐明天

来源： www.huozaiyimiao.com

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