关键词：油浸式变压器、油样、取油管、注油管、硅胶
一、概述
油浸式变压器的油样检测项目基本分为：水分、酸值、氧化安定性、击穿电压、介质损耗因素等共约14项，其中以水分指标为例进行意义分析，变压器油为高分子惰性有机物，其化学新能稳定，绝缘性能良好，但是如果其中混有过多的水分子，将会直接导致变压器油的绝缘性能下降，而且，水作为高分子有机物的化学反应媒介，会促使变压器油的老化分解。
水分的检测是通过源头检测来杜绝预防变压器故障的方法，而对变压器油的直接性能测试，如击穿电压测试，则是通过直接的对油样性能的分析来倒推油品是否含有杂质，从而判定油品的优劣。油样检测项目众多，精细而复杂，因此对油样的要求也较高，由于变压器外壳是一个密封的容器，用于与外界联通的就是注、排油口，因此目前的常用的取油方案都是从注、排油口安装便于开合关闭的取油阀门进行取油。
传统的变压器在出厂前都会在本体储油箱装设取油样管和取油样阀，但是主变有载调压开关油箱与本体油箱是隔离的，且一般主变有载调压开关油箱容积较小，所以调压开关的油箱往往只是装设一根排油管、一根注油管，没有预留取油管和取油阀。近年来，变压器有载调压开关故障率提高，系统内多次出现因有载调压开关故障导致主变跳闸甚至烧损的情况。不少电网企业也开始对变压器有载调压开关内的绝缘油提出试验要求。
如何解决变压器有载调压开关油取油样困难，提升试验准确度，减少取样时绝缘油的排放，这成为了各电力设备运维部门的难题。如果直接打开排油阀门取油样，抽取的油样均是注、排油管内的油，由于管内空间小，很难与变压器本体的油形成流通，因此这一部分油样无法真实反映变压器内大部分油的特性，这种油样导致的结果就是测量样本与实际情况偏差大，无法准确判定变压器的工作状态，这样使得油样检测就变得毫无意义。
通常在取油样时，工作人员会放开取油阀门，让油流出一段时间，然后再取油样。这种操作方法虽然可能取出准确油样的可能性提高了，但是由于作业人员的操作水平，变压器结构的差异，到底流出多少油后取出的油是变压器本体的油样，没有准确的依据，而且，每次放出大量变压器油，不仅作业时间长，而且对于变压器油也是一种浪费。
因此，本文将介绍一种精确快速有载调压开关取油样装置，使得在排除少量油的情况下，便可以准确取出变压器本体油样，在样本准确的情况下减小操作时间，减少油样的浪费。
二、结构设计
图1
如（图1）所示，油浸式变压器取油阀门开启时，不再直接从注油管出油，而是在取油阀门的入口连接一条绝缘性能良好的软管，使其沿着注油管的内壁直插入变压器器身内壁，这样的结构使得取油时，打开取油阀门，由于变压器内外压力差，内部油样仅可通过软管流入取油阀门，从而让器身内部的活性油被直接取出。
而注油时，由于注油管依然通畅，注油机可通过注油蝶阀进入注油管，从而进入已抽真空的变压器器身之中。这套装置可以利用原有的油管进行改造，无需返厂处理，成本低廉，可以解决变压器有载调压开关油取油样困难，提升试验准确度，减少取样时绝缘油的排放。
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三、优势分析
以110kV主变为例，假设采用的是DN25（内径28mm）管作为注油管，长度为2m，取油管的直径为4mm：
注油管通过取样口放出油样直到流出活性油体积为：
V1=3.14*1.42*200=1230.88 mL
以1mL/s流量计算所需时间：
T1=V1/1mL/s=1230.88s=20min
而通过取油管流出活性油体积为：
V2=3.14*0.22*200=25.12 mL
以1mL/s流量计算所需时间：
T2=V2/1mL/s=25.12s
其效率提升倍数1230.88/25.12=49
由上述计算我们不难看出，每一次取油样操作中，无论是变压器油量的减少，还是工作时间的缩短，在增加了取油管以后，都有明显的优势。
如果在220kV以上的变压器增加取油管，由于注油管的内径更大，其效果将更加显著。
四、材料选择
取油管的材料需要具备结构柔软，以便于在注油管中弯曲布置；性能稳定，避免与变压器油发生化学反应；同时还要具备不可燃等特点。
综合以上特点，纵观常规的材料中，硅胶(Silica gel； Silica)便是最佳选择。硅胶全名硅酸凝胶，其化学成分mSiO2·nH2O；除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应，不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，同时他还具备较好的韧性、较强的机械强度。
同时硅胶加工性能好，易加工成毛细管状，却价格低廉，适用于大量生产，因此采用硅胶制作取油管是最好的选择。
五、结语
变压器是电力系统中的关键设备，担负着传递功率，改变电压的重要作用，一旦变压器因故障停运，往往会造成大面积停电，影响供电可靠性。随着经济的发展，供电负荷逐年增高，用户对电能质量和供电可靠性的要求也逐渐增高。如何提高变压器的安全运行水平，利用新技术新方法去加强变压器的监测，成为当前电力企业的重点工作。本文提出的有载调压开关取油样方法也是打破传统，技术革新的一种新技术，能有效解决变压器有载调压开关油取油样困难，试验准确度差，取样时绝缘油的排放大的现状，可以在电网系统内大面积推广和应用。
参考文献
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论文作者:罗小明
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
标签：变压器论文; 油管论文; 注油论文; 阀门论文; 本体论文; 硅胶论文; 油箱论文; 《中国电业》2019年15期论文;