摘要：呼吸器是保护变压器油在热胀冷缩变化过程中，减少油品与空气接触，受潮劣化的重要部件。然而在呼吸器硅胶受潮变色需要更换的工作中，对退出重瓦斯保护有着不同的看法。以下，我们从设备结构、原理上开展分析，结合目前专业运维管理的角度，正确了解更换硅胶的侧重点，从设备维护工作的及时性和经济性方面统筹考虑，来解决这一困扰工作的实际问题。
关键词：呼吸器硅胶更换；重瓦斯投退；探讨
1.引言
对更换主变呼吸器硅胶过程中退主变重瓦斯保护的问题，业界有观点认为没必要，又有观点认为需要将重瓦斯保护退出进行更换，甚至更换主变呼吸器硅胶后将有可能造成瓦斯保护误动作，因此更换硅胶后应经24h试运行，方能将重瓦斯保护由信号改投跳闸。可见，目前对主变呼吸器硅胶更换与重瓦斯保护投退还没有形成统一的认识，两者之间到底有无关系，进行进一步的探讨。
2.油枕与呼吸器
要彻底分析主变呼吸器硅胶过程中是否有造成重瓦斯保护误动的可能性，有必要从变压器油枕和呼吸器的配置、结构原理方面进行了解。
2.1变压器的油枕（储油柜）
油枕（储油柜）装在油箱的斜上方，当变压器油的体积随油温变化而膨胀缩小时，油枕起着储油和补油的作用。一般油枕的容积为变压器油箱的1/10，油枕的油在平时几乎不参加油箱内的循环，它的温度要比油箱内的上层油温的低的多，油的氧化过程也慢的多，因此有了油枕，可以防止油的过速氧化。
2.1.1油枕结构
油枕上装有油标管或油位指示器，用以观察油位的变化。油枕下部设有集泥器，其作用是收集油枕油中沉淀下来的机械杂质、油泥和水分，集泥器下部设有排污阀门。油枕和油箱之间安装有瓦斯继电器，用油管联通，是变压器油热胀冷缩的往返通道。有的油枕采用一体式结构，内部采用隔断，分为本体油枕和有载油枕两部分。
2.1.3油枕油位过高过低的危害
当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时，油枕起着调节油量，保证变压器油箱内经常充满油的作用。如没有油枕，油箱内的油面波动就会带来以下不利因素：
油枕油位过高，当变压器满载或过载运行时油会溢出来；如果是全密封的，会增加油箱内的压力，产生释压器动作。
油位过低，首先会造成高压套管中油位的降低，套管内放电，引起事故。如果是电容式套管，不会马上引起故障，但继续降低，低于气体继电器就有会报警或跳闸，油面降低到露出铁芯和线圈部分会影响散热和绝缘，且上层油温很高，接触空气会很快氧化和受潮。
2.2变压器呼吸器
呼吸器又名吸湿器，内部装有硅胶，用于清除和干燥由于变压器油温的变化而进入变压器储油柜的空气中的杂物和潮气，以保证变压器油的绝缘强度。
2.2.1呼吸器参数与配置
呼吸器适应环境：-30～+40℃；通气阻力：≤0.01Mpa；吸附材料：细孔硅胶75%，显色硅胶25%，材料颗粒φ3～5mm。
不同容量变压器的呼吸器的配置
2.2.2硅胶的特点
变压器呼吸器用硅胶外观呈透明或半透明玻璃状，化学性质稳定，无毒无味。硅胶干燥是通过SiO2独具的多微孔结构形成毛细吸收和凝结作用来强力吸收水分，具有吸附快、脱附亦快的特点。
3.呼吸器的检查与硅胶更换
主变呼吸器的检查和更换硅胶，是一项经常性的维护工作。
3.1呼吸器的检查
呼吸器硅胶干燥剂一般正常干燥时为蓝色，其作用为吸附空气中进入油枕胶袋、隔膜中的潮气，以免变压器受潮。当硅胶蓝色变为粉红色，表明受潮而且硅胶已失效，一般粉红色部分超过2/3时，应予更换。变压器吸湿器内的硅胶宜采用同一种变色硅胶。
吸湿器的油封能够防止变色硅胶接触外界空气，过滤空气中的杂质和粉尘，还能收集蒸发出来的变压器油气。注入油封的油量要适中，过少会影响净化效果，过多会造成呼吸时冒油。
运行中应监视吸湿器的密封是否良好，当发现吸湿器内的上层硅胶先变色时，可以判定为呼吸器密封不好。
3.2呼吸器的硅胶更换
更换呼吸器硅胶时，要综合检查、分析变色过快的原因，进行彻底处理，避免频繁的进行更换硅胶，造成工作量加大。
3.2.1更换硅胶时的注意事项
建议选取天气晴好，负荷或温度上升的时段拆卸呼吸器，避免空气吸入油枕，必要时采用塑料布包扎管口；拆装呼吸器时，采取防止玻璃罐损伤的防护措施；更换后复装呼吸器时，检查密封垫位置正确，连接管口畅通无堵塞；加注油封内的油没过呼气嘴，并将呼吸器密封；观察油封内有无呼吸气泡。
3.2.2目前的工作流程
运行或运维人员发现呼吸器硅胶变色；上报申请周或月检修计划，将重瓦斯跳闸改投信号；待计划下达后实施。
4.硅胶更换对瓦斯保护影响的分析
运行规程规定：“变压器在运行中滤油、补油、换潜油泵或更换净油器的吸附剂时，应将其重瓦斯改接信号，此时其它保护装置仍应接跳闸”，对更换“呼吸器的硅胶”没作特别的说明。
4.1更换变压器呼吸器硅胶对瓦斯保护到底有何影响,目前存在着不同观点。
观点一认为变压器呼吸器更换硅胶时需要将重瓦斯改投型号，更换后即可运行。后对瓦斯保护无影响,无须经过试运行。
观点二认为更换呼吸器硅胶时，无需将重瓦斯保护改投信号。
还有观点认为，变压器更换硅胶后将有可能造成瓦斯保护误动作,因此硅胶更换完毕后应经24小时试运行。
4.2从设备结构方面开展分析，查找更换硅胶可能造成瓦斯误动的原因
瓦斯保护是变压器的主要保护,能有效地反应变压器内部故障。轻瓦斯继电器由开口杯、干簧触点等组成,作用于信号。重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成,作用于跳闸。正常运行时,瓦斯继电器充满油,开口杯浸在油内,处于上浮位置,干簧触点断开。
当变压器内部故障时,故障点局部发生过热,引起附近的变压器油膨胀,油内溶解的空气被逐出,形成气泡上升,同时油和其它材料在电弧和放电等的作用下电离而产生瓦斯。当故障轻微时,排出的瓦斯气体缓慢地上升而进入瓦斯继电器,使油面下降,开口杯产生的支点为轴逆时针方向的转动,使干簧触点接通,发出信号。当变压器内部故障严重时,产生强烈的瓦斯气体,使变压器内部压力突增,产生很大的油流向油枕方向冲击,因油流冲击档板,档板克服弹簧的阻力,带动磁铁向干簧触点方向移劝,使干簧触点接通,作用于跳闸。
由上可知，重瓦斯动作的必备条件是，变压器本体内部产生的压力，形成油流，从本体指向油枕方向，且油流达到一定的速度才能造成重瓦斯动作。这种情况会非常小的小概率事件。建议瓦斯保护作为变压器的主保护不应随意退出,也没必要因为更换呼吸器硅胶而退出。
5.结束语
当设备巡视发现变压器呼吸器硅胶变色需要更换时，应由有经验的人员检查判断呼吸器呼吸通畅，且当日天气晴好，可在履行工作票手续后进行更换，不必将重瓦斯保护改投信号。如发现个别呼吸器从未有过硅胶更换履历，且在天气和负荷明显变化时，呼吸器油杯中不出现气泡的痕迹，为稳妥起见，申请将重瓦斯保护改投信号，计划检修。
参考文献：
[1]《DL/T/572-2010电力变压器运行规程》
[2]《DL/T/573-2010电力变压器检修导则》
[3]张学武.变压器检修技术，中国电力出版社，2011.
作者简介：
唐兴运（1986.11），男，甘肃，硕士，工程师，从事电气试验专业研究。
论文作者:唐兴运
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
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