浅析变压器油位巡检方法的创新变革

浅析变压器油位巡检方法的创新变革

熊呜翔1，宋人A2，宋俊杰2

(1.国网上海市电力公司电力科学研究院，上海200072

2.上海市电力公司检修公司，上海200072)

[摘要]常用的变压器的储油柜大都采用胶囊样式的，而这种储油柜经长时间使用后，会侵蚀油罐，给巡检工作人员造成一定的干扰，致使检查结果出现偏差或错误。根据这一现象，提出一种新型装置。该装置采用的是双压力监测模式，简化了检测流程，减小了检测误差，在操作和使用上更贱准确和简便。

关键词 变压器油位 储油柜 巡检方法

中图分类号TM407

0引言

常用的变压器储油柜大都采用胶囊样式，其能很好地防止因热胀冷缩原因导致的检测结果错误，且在保持平衡的条件下，可以更加直观地观察变压器油位变化。巡检工作人员只需要观察配套的储油计，就可以直观地判断出油柜内的油位变化。以此为根据来判断整个变压器的工作是否保持在正常的工作范围内。但是根据最新的规定，为确保检查结果的准确性，需要在储油柜中安装两种装置互为考数值，以提高检测结果的精准度。

1传统检测方法及弊端

1.1管式油位计检测方法

管式油位计大都是针对电压较低变压器的检测方法，这种方法是：采用一根玻璃管，其玻璃管直接与有关内部相连，油管内的液体高度可直接反馈出油罐内的油体高度。此装置结构简单，成本低，测量方法简便直观。但是油管内部的油因长时间与空气接触，可能变质。因此，必须要保障两者之间互相隔绝，然而在实际的运输中，难免有以下两个弊端。

1.1.1储油胶囊袋与油管壁破裂

储油胶囊袋是为了避免小油管内的油直接与油罐内的油相接触，但是其经长时间的浸泡腐蚀，很容易产牢破裂。另外，即使采用绝缘的橡胶材料，但由于容易被侵蚀老化，如不及时更换，那么内部的“变质油”将直接流入油罐内部，使得整个油罐内部油被污染。

油位计的油管一般采用的都是玻璃材质，清晰直观;且玻璃不易受到空气腐蚀，相对更加耐用。但是油管内的油由于直接与空气接触，且长时间暴露在空气中，会发生各种物理化学变化，最后直接粘连到油管内壁上，日积月累，越来越厚，使得油管内部的“通道”越来越“狭窄”，直接影响着检查结果。根据这一现象，提出一种新型装置。该装置采用的是双压在操作和使用上更加准确和简便。

1.1.2缺少验证

即使出现经上述两种原因造成的编译期间油位巡检结果错误，但由于缺乏验证性实验，所以巡检人员根本无法判断检测结果是否真的可信，索性就当成正确的检测结果来使用。另外，即使出现其他原因，如油管壁破损。油管内部通道被堵等原困导致的检测结果错误，但是同样还是无从查起，无法判断。由此可见，这种检测方式虽然直观，但是更为“失真”。

1.2指针式油位计检测方法

指针式的油位计是利用悬浮球原理，当油位出现变化时，悬浮球也发随之发生变化，而与悬浮球相连接的传动杆直接关联着指针，通过指针变化来判断油罐内的油位变化。这种油位检测方法虽然较油管式在使用寿命上更加长一些，但是缺乏直观性。在实际的巡检工作中，需要对其进行大概估值。而大概估值更多的不是取决于实际测量值，而是取决于测量人员的主观意识，在测量结果的可信度上远远不及管式油位计。油位检测直接关乎到变压器内部油的多少，影响变压器整体的工作效率，如果油位测量不准确，容易造成事故。另外由于其内部结构较为复杂，灵敏度不及油管式检测方法，巡检人员不能及时获得油位的最新变化，如果出现某一环节迟钝，产生连环效应，将会严重影响变压器的正常工作。例如：在安装时，如果传动杆的长度稍有偏差，那么指针显示结果将出现错误数值。另外，如果悬浮球在浮动时被其他设备阻碍，或者各部件之间在长时间使用后出现腐蚀，不能灵敏转动，那么都将对检测结果造成影响。

以上常用的两种变压器油位巡检方法虽然存在着一定的优势，但是所存在的问题和缺陷日渐突出，如不及时更换或者找到新方法，将会直接影响着巡检结果，甚至有可能造成人员事故伤亡。传统变压器巡检方法，很难发现所测量的数值失真。无论是由于检测方法还是检测设备造成的测量数据，由于缺乏相对应的验证性实验数据比对，所以根本无法知晓所测量数值的准确性。由于储油囊等零部件的影响因素是无法避免的，给测量结果的真实性提出了一系列的难题。而人为“经验”的影响，肉眼看到的刻度用“大越”“大概”去估值的方式是极不严谨的一种工作方式，长时间处于这种工作模式下，很容易给巡检工作人员带来“凑合”的工作态度，严重影响巡检工作人员的工作效率和工作长远规划，降低了巡检工作人员的工作热情和工作效率。另外，由于传统检测设备在更换上难度系数较大，大都是安装在油罐内部，因而给拆换都造成一定的难度。在遇到问题时也很难更换，如必须更换则需要耗费大量的物资和人力， “劳民伤财”，缩短了变压器的工作使用寿命，而缩短原因并不是由于变压器本身所带来的影响，而是因测量油位导致的变压器工作寿命缩短，因而更换测量计带来的“代价”比较大。

1.3。变压器油位巡检的重要性

在实际对变压器油位巡检工作中会涉及到油位异常的现象，通常变压器油位的变化都会在一个专属固定范围内，如果在实际工作中每次测定数值都无明显变化，几乎处于“同一数值”，造成这一现象的主要原因极有可能是油标管堵塞导致的。长时间出现这种现象，误导工作人员认为变压器内不缺油，变压器长时间处于缺油状态.会使内部的温度过高，保护胶圈老化，线路裸露，存在危险性极高的安全隐患，酿成安全事故。抑或出现油位标注管的数值过于偏高，不仅会使整个变压器内部出现过高的压力，还会出现油被溢出，导致变压器所负电荷过低，最后停止工作。另外，温度也是影响油位的重要因素，在寒冷或者高温的环境中，当油位低于一定会数值时，会导致引线等被保护的部位暴露在空气中，与空气接触，引发变压器内部出现闪络，引起事故的产生。同时，如果油一旦与空气接触，与空气中的物质发生物理、化学变化，那么保护的绝缘油也将失去保护的作用。

变压器的工作环境是及其危险而又重要的，是保障整个系统正常运行的必要条件，而变压器油位变化直接关乎变压器的工作状态，所以变压器油位巡检工作极其重要。工作人员需要根据油位的变化，制定对应的处理和应急工作，以确保变压器的正常运行。

2变压器油位检测的创新方法

基于传统检测方法的弊端，目前很多企业都在尝试对变压器油位检测方法进行突破与创新。其中效果较为明显鼠常用的方法是压力传感器测量。压力传感器测量方法是通过油罐内油所产生的压力值来判定油的多少。这种换算方法较一般的测量方法，其精密度和准确度都较高，且实现度较高，安装方便，足需要在油罐底部的放油管末端安装装置即可。同时，换新方法也方便快捷，无需拆除油罐或者损坏油罐，降低了变压器关于油罐维护的整体费用。

2.1压力测量

测量方法简单，通过压力值可直接换算成油罐内部油的垂直高度，公式如下：

h—P/og

式中：P-所受压力;

o-被测液体密度;

g-当地重力加速度;

h-测点至液的高度。

公式中，P值是通过测量显示的数值，不需要进行特殊处理。而一般都是固定数值，测量时只需要查找对应的数值即可。而公式中p则是根据油的种类而变化的，不同的油其p值是不同的。需要注意的是，油罐内部的油在整个运输中会循环流动，产生动能，在不断的撞击和摩擦中会产生一定的热能。热能可直接影响周围的环境和温度，也可直接影响着油的密度，整个油罐内部不同部位油的油密度也并不是一致的。温度影响密度计的主要表现在：温度越高，密度则相应的越低。因而，油罐内部垂直高度相差2～4 m，温度则会相应的变化1℃，直接影响到测量值也会相应地变化1～3 mm。因而如果油罐内部的油在整体温度上无法保持一致而取得一个平均温度，那么通过油位的换算高度也会出现较大的误差。所以，要想取得精确的测量值，必须要消除温度值偏差带来的影响。

而一般偏差的计算较困难，同时也缺少验证性实验，压力测量虽然具有一定的优越性，但是如不消除温度偏差值所带来的影响，那么实际应用也是不可行性的。新的压力测量油位的方法不似传统检测方法，没有任何经验可循，在实验和使用阶段都缺乏立定的理论和实际基础作为参考依据，即使出现问题也无从查起。变压器内部的油处于一个相对封闭的环境中，通过平常手段是无法找到对应的测量方法的，因而可以参考变压器的工作性质和实验的基本理论，大胆尝试和改革压力测量方法，利用一系列的测量和尝试性试验，把温度带来的影响降到最低，以确保压力测量变压器油位方法的可行性。

2.2双压力测量

由于变压器工作特点，油罐内部的油始终都会处在温度不断变化的环境中，而要想确保油的整体温度平均一致将会十分困难。因而为了降低由于难于求得油的平均温度所造成的测量难题，则可以利用双压力测量的方法进行测量。

双压力测点法是在储油柜放油管下部相隔一段固定距离分别安装2个压力传感器，这样可以实际获得二个压力值和。由于所测量的两个点的压力值所呈现出的油的平均温度较为相似，因此通常可以认为是近似相等。虽然两个压力值所测量的点柏差有一定的高度，而这个高度值通常是固定值，因而即可有效避免因油内部温度不同对测量结果产生的影响。

为测定实验的准确性和可行性，利用模拟实验对比，工作人员可以安装两个精密度都在0.1%的压力传感器，通过人工升温实验，来测量油罐内部的高度。为使结果更加有说服力，同时还进行了传统方法的测量。通过测量，其所双压力测量方法在精密度上明显比传统测量方法更加精准。因此这种测量方法完全可以满足对变压器油位日常的巡检。

压力测量方法在时间和精度上都较传统方法有所创新，不似传统检测方法对检测当时的光度、人员占位有较严格的要求，只需要巡检工作人员记录好相应的电子数值显示，然后根据对应的公式进行计算即可。同时压力检测也不需要过于时间长的检测，通过双压力检测，互相为参考数值，避免了异常油位检测不出来的难题，能够在时间上及早发现问题。双压力检测方法对于检测人员的要求性不高，无需过高的专业要求和经验要求，避免了由于巡检工作人员的经验所带来的检测“误差”，使得数据更加客观和公正。由于以往的传统检测方法对检测人员的经验值要求更高。过于依赖巡检工作人员的经验，而缺少公正的检测和参考对照试验。双压力检测的方法也能很好克服了压力测量变压器油位方法中温度所带来的影响，提高了巡检工作人员的工作效率。

2.3其他变压器巡检油位巡检工作

在变压器油位检测中，除了要对油位检测方法进行改革外，还要对检测的其他工作进行相应的改革，以提高对变压器巡检人员工作的工作效率。

在变压器巡检工作中，人为因素是最为主要的，所以对工作人员的专业知识和工作经验进行严格要求。工作人员具备扎实的理论知识和专业经验，能够及时更早地对故障进行排查。例如：通过对变压器的工作时产生的内部声音和各个部件的保护胶体颜色等，直观判断出是否需要更换和保障变压器是否能继续正常工作。在油位巡检工作中，对于油位的检查，工作人员要站在正确位置上，不应与油位指示剂的观测窗口距离过远或过近，要保持适当的距离。在巡检工作中，要仔细观察，认真记录，并核对记录。另外，需要记录好其他相关数据，如天气、温度、湿度等，以便遇到异常数据时可以分析原因。

3结束语

传统的测量方法需要投入更多的人力和物力，无疑给巡检工作增加了一定的难度。双压力检测的方法不仅在数值上更加精确，且在安装和后期的维护环节都节省了一定的人力、物力、财力，大大提高了巡检人员的工作效率，也为企业了节省成本。

参考文献

[1]张忠魁，变压器假油位与正确注油方法[J]，西北电力技术，2004(4)：150-151.

[2]李威.大型变压器产生假油位的原因分析及处理方法[J].变压器，2008(3):70. ，

[3]龚杰，龚敏，谭一粟，等，浅析变压器油位计和呼吸器故障[J].变压器，2015，52(8)：62-66.