什麼是膠囊-型變壓器儲油櫃? |結構、功能及工作原理

Jul 03, 2025

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膠囊-型儲油櫃是除油器外的重要組成部分。變壓器油箱。其主要作用是補償變壓器油量的變化,並將外界空氣與油隔離。儲油櫃通常安裝在變壓器頂部,與變壓器主油箱相連。這種結構在電力行業中得到廣泛應用,了解其工作機理可以幫助維護人員更好地操作設備。
膠囊-型儲油櫃由殼體、膠囊、油位計、呼吸器等部件組成。外殼通常是一個圓柱形金屬容器,裡面懸掛著一個橡膠膠囊。膠囊內部與呼吸器相連,外部空間充滿變壓器油。用油位計觀察油量,呼吸器內放置乾燥劑,防止濕氣進入。

 

變壓器儲油櫃的作用是什麼

 

1.調整油位

變壓器運行時,內部油溫會隨負載變化,引起油體積膨脹或收縮。儲油櫃通過膨脹和收縮來保持變壓器主油箱內油位恆定,防止油溢出或空氣進入油箱。


2.減少空氣接觸
儲油櫃頂部通常設有隔膜或橡膠袋,以隔離空氣和變壓器油,減少油的氧化和吸潮,延長油的使用壽命。


3、防止漏油
儲油櫃通過其設計防止高溫時變壓器油溢出,低溫時防止空氣進入,從而保持變壓器的密封性。


儲油櫃結構組成及作用

 

Schematic diagram of sealed rubber oil storage cabinet structure

 

 

1. 端蓋
2. 櫃體
3. 封面
4. 膠囊提昇機
5. 插頭
6. 氣囊
7. 油位計
8、蝶閥
9. 毒氣室
10.吸濕劑

 

1. 端蓋
安裝於櫃體頂部或末端,用於封閉整個油櫃系統。通常設有密封結構,防止雜質或水蒸氣從端部進入。

 

2. 櫃體

Oil Conservator Cabinet 儲油櫃的主要部分是用來支撐和容納氣囊及其他內部部件的。一般由鋼製成,具有良好的強度和耐腐蝕性。

 

3. 封面
位於頂部,方便安裝或拆卸內部部件。它採用可拆卸設計,方便膠囊更換或維護。

 

4. 膠囊提昇機
用於安裝或更換膠囊時的吊裝作業,連接吊裝設備,避免撕裂或擠壓膠囊。

 

5. 插頭
多用於密封注油口、排氣口或檢查口,可打開以進行維護或檢查膠囊狀態。

 

6. 氣囊

air cell 儲油櫃的核心部件採用橡膠材料製成,質地柔軟,可伸縮。膠囊內部裝有變壓器油,外部為氣腔,因此油和空氣不直接接觸。

 


7. 油位計

Oil conservator oil level gauge 實時監控膠囊內變壓器油的液位變化。 -方便操作人員觀察油量是否正常,是否有洩漏。


8. 蝶閥
用於控製油箱與變壓器本體之間的油流通路。在維護、更換膠囊或清潔期間關閉以防止油流。


9. 毒氣室
膠囊外部的空間與外部大氣相連。當膠囊收縮或膨脹時,氣體進出該空間以實現體積調節。


10.吸濕劑

Moisture absorber 安裝在氣體通道內,防止空氣中的水分進入膠囊外的氣室。通常由矽膠製成,具有吸濕變色的功能,可以直觀地判斷是否需要更換。

 

膠囊式儲油櫃工作原理

 

變壓器運行時,油溫升高,導致體積膨脹,油箱內壓力增大。此時,儲油櫃起作用-,膨脹的油從油箱流到儲油櫃外殼與膠囊之間的空間,膠囊被擠壓收縮,內部空氣通過呼吸器排出。當油溫下降時,油體積收縮,膠囊靠自身彈性膨脹,將儲存的油壓回油箱中。同時,外界空氣經呼吸器過濾後進入膠囊,維持系統壓力平衡。


膠囊的關鍵作用是隔離空氣。傳統的開放式儲油櫃直接與空氣接觸,油品容易氧化降解。膠囊結構形成物理屏障,油始終存在於封閉的金屬外殼與膠囊外壁之間,不與外界空氣發生化學反應。呼吸器內的矽膠吸收水分和雜質,加倍防護,保證油品質量的穩定。


實際操作中要注意膠囊的完整性。定期檢查油位計刻度。異常波動可能表明膠囊已損壞或呼吸器被堵塞。保養時,需將儲油櫃放空,並打開檢查口檢查膠囊表面是否有裂紋或粘附。新膠囊安裝前應進行氣密性試驗,充入0.02-0.03MPa壓縮空氣,並用肥皂水檢查是否洩漏。


環境溫度的變化對儲油櫃的運行有顯著影響。冬季低溫可能會導致膠囊過度收縮,需要注意油位是否低於最低警戒線。夏季高溫應防止膠囊過度膨脹並接觸呼吸器管道。 -運行維護規定要求春、秋季各記錄一次油位曲線,通過比較溫度變化曲線來判斷系統密封性。


與膜片式儲油櫃相比,膠囊結構的優點是彈性補償更加靈敏。橡膠材料的延展性允許較大範圍的體積變化補償,特別適合晝夜溫差較大的地區。然而,橡膠老化問題需要引起重視。一般8-10年需要更換一次膠囊,沿海濕度較大的地區建議縮短至5-7年。


儲油櫃注油有嚴格的流程。首先通過底部注油閥慢慢注油,同時打開排氣塞,直至油溢出。觀察油位計達到與環境溫度對應的刻度後,靜置2小時,然後重新加油。充油時必須控制流量,防止膠囊突然變形導致油流帶電。


在排除故障方面,呼吸機出現異常冒泡可能表明膠囊已損壞。此時應立即取出油樣進行色譜分析,並檢測乙炔含量,以確定是否有內部放電。緊急情況下可以關閉呼吸器閥門。

 

儲油櫃技術要求

 

1、儲油櫃應規定最低和最高油位,以保證變壓器選型後,在最低油位時油位可見,在最高油位時儲油櫃油不溢出。


2、儲油櫃的油位應有明顯的指示(紅色浮子或指針),並應有醒目的油位標記或指示刻度,有-30度、+20度、+40度三個位置標記(正常使用條件)。


3、密封儲油櫃應採用耐油-、防氣-、防油-、抗拉強度高、耐老化性能好的橡膠膜片(或膠囊)。膠囊應能承受20kPa的壓力測試而不洩漏。


4、儲油櫃應能承受50kPa壓力試驗30分鐘,不滲漏、不永久變形。


5、櫃體焊接前,應清除櫃壁、櫃蓋連接管、支架等部位內外表面的鐵鏽、油污、泥土等。


6、油位計焊接後,油位計的垂直中心線應與櫃體端面的垂直線對齊,允許偏差不應超過3mm。

 

 

7、連接管與櫃體焊接時,連接管水平中心線與櫃壁水平中心線6的尺寸偏差不應超過2mm,法蘭端面與鉛垂面的傾斜度a不應超過2mm,連接管水平中心線與櫃壁垂直中心線的夾角應為90度,偏差不應超過2度,如圖所示。

Geometric deviation of oil storage cabinet儲油櫃幾何偏差


8、連接管伸入櫃壁的長度:
不帶氣體繼電器的連接管伸入櫃壁15~20mm,帶氣體繼電器的連接管伸入櫃壁30~40mm。


9、磁性油位計應保證連桿靈活,指示準確,極限位置報警正確。

 

儲油櫃安裝

 

安裝步驟與運輸時拆卸瓦斯繼電器、安裝儲油櫃相同。所不同的是,向儲油櫃注油時,儲油櫃上的放氣塞或排氣閥、氣體繼電器前的蝶閥、注油球閥均打開,使膠囊內部充氣,促使膠囊充分膨脹。注油時,膠囊上升,膠囊內的空氣通過吸濕器排出。儲油櫃內的空氣通過放氣塞或排氣閥排出。當油滿並從通氣塞或排氣閥溢出時,擰緊通氣塞或關閉排氣閥,將多餘的油從注油閥排出至儲油櫃規定的油位。此時儲油櫃內呈負壓,膠囊處於常開狀態。

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