淺析變壓器油位巡檢方法的創(chuàng)新變革

熊嗚翔1，宋人A2，宋俊杰2

(1.國(guó)網(wǎng)上海市電力公司電力科學(xué)研究院，上海200072

2.上海市電力公司檢修公司，上海200072)

[摘要]常用的變壓器的儲(chǔ)油柜大都采用膠囊樣式的，而這種儲(chǔ)油柜經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用后，會(huì)侵蝕油罐，給巡檢工作人員造成一定的干擾，致使檢查結(jié)果出現(xiàn)偏差或錯(cuò)誤。根據(jù)這一現(xiàn)象，提出一種新型裝置。該裝置采用的是雙壓力監(jiān)測(cè)模式，簡(jiǎn)化了檢測(cè)流程，減小了檢測(cè)誤差，在操作和使用上更賤準(zhǔn)確和簡(jiǎn)便。

關(guān)鍵詞 變壓器油位 儲(chǔ)油柜 巡檢方法

中圖分類號(hào)TM407

0引言

常用的變壓器儲(chǔ)油柜大都采用膠囊樣式，其能很好地防止因熱脹冷縮原因?qū)е碌臋z測(cè)結(jié)果錯(cuò)誤，且在保持平衡的條件下，可以更加直觀地觀察變壓器油位變化。巡檢工作人員只需要觀察配套的儲(chǔ)油計(jì)，就可以直觀地判斷出油柜內(nèi)的油位變化。以此為根據(jù)來(lái)判斷整個(gè)變壓器的工作是否保持在正常的工作范圍內(nèi)。但是根據(jù)最新的規(guī)定，為確保檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要在儲(chǔ)油柜中安裝兩種裝置互為考數(shù)值，以提高檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度。

1傳統(tǒng)檢測(cè)方法及弊端

1.1管式油位計(jì)檢測(cè)方法

管式油位計(jì)大都是針對(duì)電壓較低變壓器的檢測(cè)方法，這種方法是：采用一根玻璃管，其玻璃管直接與有關(guān)內(nèi)部相連，油管內(nèi)的液體高度可直接反饋出油罐內(nèi)的油體高度。此裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，測(cè)量方法簡(jiǎn)便直觀。但是油管內(nèi)部的油因長(zhǎng)時(shí)間與空氣接觸，可能變質(zhì)。因此，必須要保障兩者之間互相隔絕，然而在實(shí)際的運(yùn)輸中，難免有以下兩個(gè)弊端。

1.1.1儲(chǔ)油膠囊袋與油管壁破裂

儲(chǔ)油膠囊袋是為了避免小油管內(nèi)的油直接與油罐內(nèi)的油相接觸，但是其經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的浸泡腐蝕，很容易產(chǎn)牢破裂。另外，即使采用絕緣的橡膠材料，但由于容易被侵蝕老化，如不及時(shí)更換，那么內(nèi)部的“變質(zhì)油”將直接流入油罐內(nèi)部，使得整個(gè)油罐內(nèi)部油被污染。

油位計(jì)的油管一般采用的都是玻璃材質(zhì)，清晰直觀;且玻璃不易受到空氣腐蝕，相對(duì)更加耐用。但是油管內(nèi)的油由于直接與空氣接觸，且長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，會(huì)發(fā)生各種物理化學(xué)變化，最后直接粘連到油管內(nèi)壁上，日積月累，越來(lái)越厚，使得油管內(nèi)部的“通道”越來(lái)越“狹窄”，直接影響著檢查結(jié)果。根據(jù)這一現(xiàn)象，提出一種新型裝置。該裝置采用的是雙壓在操作和使用上更加準(zhǔn)確和簡(jiǎn)便。

1.1.2缺少驗(yàn)證

即使出現(xiàn)經(jīng)上述兩種原因造成的編譯期間油位巡檢結(jié)果錯(cuò)誤，但由于缺乏驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，所以巡檢人員根本無(wú)法判斷檢測(cè)結(jié)果是否真的可信，索性就當(dāng)成正確的檢測(cè)結(jié)果來(lái)使用。另外，即使出現(xiàn)其他原因，如油管壁破損。油管內(nèi)部通道被堵等原困導(dǎo)致的檢測(cè)結(jié)果錯(cuò)誤，但是同樣還是無(wú)從查起，無(wú)法判斷。由此可見(jiàn)，這種檢測(cè)方式雖然直觀，但是更為“失真”。

1.2指針式油位計(jì)檢測(cè)方法

指針式的油位計(jì)是利用懸浮球原理，當(dāng)油位出現(xiàn)變化時(shí)，懸浮球也發(fā)隨之發(fā)生變化，而與懸浮球相連接的傳動(dòng)桿直接關(guān)聯(lián)著指針，通過(guò)指針變化來(lái)判斷油罐內(nèi)的油位變化。這種油位檢測(cè)方法雖然較油管式在使用壽命上更加長(zhǎng)一些，但是缺乏直觀性。在實(shí)際的巡檢工作中，需要對(duì)其進(jìn)行大概估值。而大概估值更多的不是取決于實(shí)際測(cè)量值，而是取決于測(cè)量人員的主觀意識(shí)，在測(cè)量結(jié)果的可信度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及管式油位計(jì)。油位檢測(cè)直接關(guān)乎到變壓器內(nèi)部油的多少，影響變壓器整體的工作效率，如果油位測(cè)量不準(zhǔn)確，容易造成事故。另外由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，靈敏度不及油管式檢測(cè)方法，巡檢人員不能及時(shí)獲得油位的最新變化，如果出現(xiàn)某一環(huán)節(jié)遲鈍，產(chǎn)生連環(huán)效應(yīng)，將會(huì)嚴(yán)重影響變壓器的正常工作。例如：在安裝時(shí)，如果傳動(dòng)桿的長(zhǎng)度稍有偏差，那么指針顯示結(jié)果將出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)值。另外，如果懸浮球在浮動(dòng)時(shí)被其他設(shè)備阻礙，或者各部件之間在長(zhǎng)時(shí)間使用后出現(xiàn)腐蝕，不能靈敏轉(zhuǎn)動(dòng)，那么都將對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響。

以上常用的兩種變壓器油位巡檢方法雖然存在著一定的優(yōu)勢(shì)，但是所存在的問(wèn)題和缺陷日漸突出，如不及時(shí)更換或者找到新方法，將會(huì)直接影響著巡檢結(jié)果，甚至有可能造成人員事故傷亡。傳統(tǒng)變壓器巡檢方法，很難發(fā)現(xiàn)所測(cè)量的數(shù)值失真。無(wú)論是由于檢測(cè)方法還是檢測(cè)設(shè)備造成的測(cè)量數(shù)據(jù)，由于缺乏相對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比對(duì)，所以根本無(wú)法知曉所測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確性。由于儲(chǔ)油囊等零部件的影響因素是無(wú)法避免的，給測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性提出了一系列的難題。而人為“經(jīng)驗(yàn)”的影響，肉眼看到的刻度用“大越”“大概”去估值的方式是極不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊环N工作方式，長(zhǎng)時(shí)間處于這種工作模式下，很容易給巡檢工作人員帶來(lái)“湊合”的工作態(tài)度，嚴(yán)重影響巡檢工作人員的工作效率和工作長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，降低了巡檢工作人員的工作熱情和工作效率。另外，由于傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備在更換上難度系數(shù)較大，大都是安裝在油罐內(nèi)部，因而給拆換都造成一定的難度。在遇到問(wèn)題時(shí)也很難更換，如必須更換則需要耗費(fèi)大量的物資和人力， “勞民傷財(cái)”，縮短了變壓器的工作使用壽命，而縮短原因并不是由于變壓器本身所帶來(lái)的影響，而是因測(cè)量油位導(dǎo)致的變壓器工作壽命縮短，因而更換測(cè)量計(jì)帶來(lái)的“代價(jià)”比較大。

1.3。變壓器油位巡檢的重要性

在實(shí)際對(duì)變壓器油位巡檢工作中會(huì)涉及到油位異常的現(xiàn)象，通常變壓器油位的變化都會(huì)在一個(gè)專屬固定范圍內(nèi)，如果在實(shí)際工作中每次測(cè)定數(shù)值都無(wú)明顯變化，幾乎處于“同一數(shù)值”，造成這一現(xiàn)象的主要原因極有可能是油標(biāo)管堵塞導(dǎo)致的。長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)這種現(xiàn)象，誤導(dǎo)工作人員認(rèn)為變壓器內(nèi)不缺油，變壓器長(zhǎng)時(shí)間處于缺油狀態(tài).會(huì)使內(nèi)部的溫度過(guò)高，保護(hù)膠圈老化，線路裸露，存在危險(xiǎn)性極高的安全隱患，釀成安全事故。抑或出現(xiàn)油位標(biāo)注管的數(shù)值過(guò)于偏高，不僅會(huì)使整個(gè)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)高的壓力，還會(huì)出現(xiàn)油被溢出，導(dǎo)致變壓器所負(fù)電荷過(guò)低，最后停止工作。另外，溫度也是影響油位的重要因素，在寒冷或者高溫的環(huán)境中，當(dāng)油位低于一定會(huì)數(shù)值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致引線等被保護(hù)的部位暴露在空氣中，與空氣接觸，引發(fā)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)閃絡(luò)，引起事故的產(chǎn)生。同時(shí)，如果油一旦與空氣接觸，與空氣中的物質(zhì)發(fā)生物理、化學(xué)變化，那么保護(hù)的絕緣油也將失去保護(hù)的作用。

變壓器的工作環(huán)境是及其危險(xiǎn)而又重要的，是保障整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要條件，而變壓器油位變化直接關(guān)乎變壓器的工作狀態(tài)，所以變壓器油位巡檢工作極其重要。工作人員需要根據(jù)油位的變化，制定對(duì)應(yīng)的處理和應(yīng)急工作，以確保變壓器的正常運(yùn)行。

2變壓器油位檢測(cè)的創(chuàng)新方法

基于傳統(tǒng)檢測(cè)方法的弊端，目前很多企業(yè)都在嘗試對(duì)變壓器油位檢測(cè)方法進(jìn)行突破與創(chuàng)新。其中效果較為明顯鼠常用的方法是壓力傳感器測(cè)量。壓力傳感器測(cè)量方法是通過(guò)油罐內(nèi)油所產(chǎn)生的壓力值來(lái)判定油的多少。這種換算方法較一般的測(cè)量方法，其精密度和準(zhǔn)確度都較高，且實(shí)現(xiàn)度較高，安裝方便，足需要在油罐底部的放油管末端安裝裝置即可。同時(shí)，換新方法也方便快捷，無(wú)需拆除油罐或者損壞油罐，降低了變壓器關(guān)于油罐維護(hù)的整體費(fèi)用。

2.1壓力測(cè)量

測(cè)量方法簡(jiǎn)單，通過(guò)壓力值可直接換算成油罐內(nèi)部油的垂直高度，公式如下：

h—P/og

式中：P-所受壓力;

o-被測(cè)液體密度;

g-當(dāng)?shù)刂亓铀俣?

h-測(cè)點(diǎn)至液的高度。

公式中，P值是通過(guò)測(cè)量顯示的數(shù)值，不需要進(jìn)行特殊處理。而一般都是固定數(shù)值，測(cè)量時(shí)只需要查找對(duì)應(yīng)的數(shù)值即可。而公式中p則是根據(jù)油的種類而變化的，不同的油其p值是不同的。需要注意的是，油罐內(nèi)部的油在整個(gè)運(yùn)輸中會(huì)循環(huán)流動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)能，在不斷的撞擊和摩擦中會(huì)產(chǎn)生一定的熱能。熱能可直接影響周圍的環(huán)境和溫度，也可直接影響著油的密度，整個(gè)油罐內(nèi)部不同部位油的油密度也并不是一致的。溫度影響密度計(jì)的主要表現(xiàn)在：溫度越高，密度則相應(yīng)的越低。因而，油罐內(nèi)部垂直高度相差2～4 m，溫度則會(huì)相應(yīng)的變化1℃，直接影響到測(cè)量值也會(huì)相應(yīng)地變化1～3 mm。因而如果油罐內(nèi)部的油在整體溫度上無(wú)法保持一致而取得一個(gè)平均溫度，那么通過(guò)油位的換算高度也會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。所以，要想取得精確的測(cè)量值，必須要消除溫度值偏差帶來(lái)的影響。

而一般偏差的計(jì)算較困難，同時(shí)也缺少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，壓力測(cè)量雖然具有一定的優(yōu)越性，但是如不消除溫度偏差值所帶來(lái)的影響，那么實(shí)際應(yīng)用也是不可行性的。新的壓力測(cè)量油位的方法不似傳統(tǒng)檢測(cè)方法，沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)可循，在實(shí)驗(yàn)和使用階段都缺乏立定的理論和實(shí)際基礎(chǔ)作為參考依據(jù)，即使出現(xiàn)問(wèn)題也無(wú)從查起。變壓器內(nèi)部的油處于一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境中，通過(guò)平常手段是無(wú)法找到對(duì)應(yīng)的測(cè)量方法的，因而可以參考變壓器的工作性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)的基本理論，大膽嘗試和改革壓力測(cè)量方法，利用一系列的測(cè)量和嘗試性試驗(yàn)，把溫度帶來(lái)的影響降到最低，以確保壓力測(cè)量變壓器油位方法的可行性。

2.2雙壓力測(cè)量

由于變壓器工作特點(diǎn)，油罐內(nèi)部的油始終都會(huì)處在溫度不斷變化的環(huán)境中，而要想確保油的整體溫度平均一致將會(huì)十分困難。因而為了降低由于難于求得油的平均溫度所造成的測(cè)量難題，則可以利用雙壓力測(cè)量的方法進(jìn)行測(cè)量。

雙壓力測(cè)點(diǎn)法是在儲(chǔ)油柜放油管下部相隔一段固定距離分別安裝2個(gè)壓力傳感器，這樣可以實(shí)際獲得二個(gè)壓力值和。由于所測(cè)量的兩個(gè)點(diǎn)的壓力值所呈現(xiàn)出的油的平均溫度較為相似，因此通?？梢哉J(rèn)為是近似相等。雖然兩個(gè)壓力值所測(cè)量的點(diǎn)柏差有一定的高度，而這個(gè)高度值通常是固定值，因而即可有效避免因油內(nèi)部溫度不同對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的影響。

為測(cè)定實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可行性，利用模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)比，工作人員可以安裝兩個(gè)精密度都在0.1%的壓力傳感器，通過(guò)人工升溫實(shí)驗(yàn)，來(lái)測(cè)量油罐內(nèi)部的高度。為使結(jié)果更加有說(shuō)服力，同時(shí)還進(jìn)行了傳統(tǒng)方法的測(cè)量。通過(guò)測(cè)量，其所雙壓力測(cè)量方法在精密度上明顯比傳統(tǒng)測(cè)量方法更加精準(zhǔn)。因此這種測(cè)量方法完全可以滿足對(duì)變壓器油位日常的巡檢。

壓力測(cè)量方法在時(shí)間和精度上都較傳統(tǒng)方法有所創(chuàng)新，不似傳統(tǒng)檢測(cè)方法對(duì)檢測(cè)當(dāng)時(shí)的光度、人員占位有較嚴(yán)格的要求，只需要巡檢工作人員記錄好相應(yīng)的電子數(shù)值顯示，然后根據(jù)對(duì)應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算即可。同時(shí)壓力檢測(cè)也不需要過(guò)于時(shí)間長(zhǎng)的檢測(cè)，通過(guò)雙壓力檢測(cè)，互相為參考數(shù)值，避免了異常油位檢測(cè)不出來(lái)的難題，能夠在時(shí)間上及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。雙壓力檢測(cè)方法對(duì)于檢測(cè)人員的要求性不高，無(wú)需過(guò)高的專業(yè)要求和經(jīng)驗(yàn)要求，避免了由于巡檢工作人員的經(jīng)驗(yàn)所帶來(lái)的檢測(cè)“誤差”，使得數(shù)據(jù)更加客觀和公正。由于以往的傳統(tǒng)檢測(cè)方法對(duì)檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)值要求更高。過(guò)于依賴巡檢工作人員的經(jīng)驗(yàn)，而缺少公正的檢測(cè)和參考對(duì)照試驗(yàn)。雙壓力檢測(cè)的方法也能很好克服了壓力測(cè)量變壓器油位方法中溫度所帶來(lái)的影響，提高了巡檢工作人員的工作效率。

2.3其他變壓器巡檢油位巡檢工作

在變壓器油位檢測(cè)中，除了要對(duì)油位檢測(cè)方法進(jìn)行改革外，還要對(duì)檢測(cè)的其他工作進(jìn)行相應(yīng)的改革，以提高對(duì)變壓器巡檢人員工作的工作效率。

在變壓器巡檢工作中，人為因素是最為主要的，所以對(duì)工作人員的專業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行嚴(yán)格要求。工作人員具備扎實(shí)的理論知識(shí)和專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，能夠及時(shí)更早地對(duì)故障進(jìn)行排查。例如：通過(guò)對(duì)變壓器的工作時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部聲音和各個(gè)部件的保護(hù)膠體顏色等，直觀判斷出是否需要更換和保障變壓器是否能繼續(xù)正常工作。在油位巡檢工作中，對(duì)于油位的檢查，工作人員要站在正確位置上，不應(yīng)與油位指示劑的觀測(cè)窗口距離過(guò)遠(yuǎn)或過(guò)近，要保持適當(dāng)?shù)木嚯x。在巡檢工作中，要仔細(xì)觀察，認(rèn)真記錄，并核對(duì)記錄。另外，需要記錄好其他相關(guān)數(shù)據(jù)，如天氣、溫度、濕度等，以便遇到異常數(shù)據(jù)時(shí)可以分析原因。

3結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)的測(cè)量方法需要投入更多的人力和物力，無(wú)疑給巡檢工作增加了一定的難度。雙壓力檢測(cè)的方法不僅在數(shù)值上更加精確，且在安裝和后期的維護(hù)環(huán)節(jié)都節(jié)省了一定的人力、物力、財(cái)力，大大提高了巡檢人員的工作效率，也為企業(yè)了節(jié)省成本。

參考文獻(xiàn)

[1]張忠魁，變壓器假油位與正確注油方法[J]，西北電力技術(shù)，2004(4)：150-151.

[2]李威.大型變壓器產(chǎn)生假油位的原因分析及處理方法[J].變壓器，2008(3):70. ，

[3]龔杰，龔敏，譚一粟，等，淺析變壓器油位計(jì)和呼吸器故障[J].變壓器，2015，52(8)：62-66.