摘要：变压器油位是反映油浸式变压器运行状况重要判据之一，结合现场工作中遇到的实际情况，对主变压器安装验收、运行维护、设计选型等方面产生油位异常原因进行了探讨，分析总结出主变压器油位异常应对策略并提出相关工作要求。
关键词：油浸式变压器；油位异常；原因；对策
0 引言
油浸式电力变压器铁芯和绕组浸在变压器绝缘油中，变压器油是变压器的重要组成部分，起着绝缘和冷却的作用，有载分接开关内的电弧靠变压器油灭弧，变压器油还起着灭弧介质的作用。变压器油温是随着负荷和环境温度的变化而变化，油温的变化带来的是变压器油体积的变化，变压器储油柜担负着油体积调节作用，应能满足在最高环境温度下，满负载运行时油不溢出；在最低环境温度变压器停止运行时储油柜内有一定油量。当变压器无较严重渗漏油情况时，储油柜油位的变化具有一定内在规律，其变化情况，直接反映变压器的运行情况。
1 几起油位异常案例及处理
1.1主变有载油位告警信号频发
城南变 110kV 2号主变间歇性发出有载油位或高或低信号。现场检查发现有载油位指示在正常，同时油位表有明显进水的痕迹。经停电检查，油位计外壳密封良好，但二次引线护套在高于表计的位置局部老化开裂，水份从开裂部位进入，顺着护套流入表计，导致表计进水受潮，告警信号接点被导通，误发告警信号。现场对该表计进行了更换，并让油位计二次接线从油位计的下方通过，避免由于二次线护套密封不好所导致的表计进水隐患。
1.2主变有载独立储油柜油位难以调节
马坝变 110kV 5号主变为SSZ10-M-31500/110有载调压变压器。在实际运行中，有载储油柜冬天油位低到需要补油，夏天油位高到需要放油。经过实际检测，油位计指示准确。通过对该储油柜现场测量计算发现储油柜容积设计不够。后来在该设备的增容换型时，注意加强了对储油柜容积的核算，避免此类缺陷的发生。
1.3油循环自冷变压器80%负荷达到最大油位
学府变1号主变为油循环自冷变压器，投运前油位按照温度曲线调整在合适位置。运行中发现带有功负荷约3万千瓦时该主变本体油位计指示达最大值。经检查分析，片散下部离地面只有40cm，安装位置太低造成散热效果差引发油位过高。后联系厂家对其进行技术改造，抬高散热器。散热器水平中心线相对于油箱水平中心线的高度差值越大，由温差引起的油流循环效果就越好；而油流循环效果越好，散热器进出口温度差值就越小[1]。这种设计的综合效果是，在散出同样热量的情况下可以降低变压器热点温升或减小有效散热表面，同一散热器安装的高度提高，其散热效率自然可以得到提高。
2 油位异常原因分析及其对策
主变压器油位指示异常的主要原因有：主变渗漏油带来的油位降低；安装检修时本体注油偏高或偏低，温度变化后引起油位异常；主变压器和调压开关油路互相渗透；油路不通或储油柜呼吸通道堵塞；油位指示器异常，出现假油位；产品设计制造不合理带来的油位异常等等[2]。结合变压器日常运行检修工作，具体分析总结变压器油位异常的原因及其防范措施。
2.1主变的渗漏及主变本体和调压开关油路互相渗透导致的油位异常
主变渗漏油原因主要来自密封材料和结构、焊接、外购组部件、检修工艺和装配程序五个方面，对于渗油缺陷只要发现的早，及时采取控制措施，大都可以将缺陷消除在萌芽状态，根据渗漏部位不同，可以采取焊、堵、换、改等多种处理措施。
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2.2储油柜油位调节不当
在主变压器安装、检修中，若是按照环境温度调整油位，而不是按照油温调整油位，那么在运行之后就容易产生油位异常问题。例如主变压力释放阀动作之后，已经有部分变压器油喷出，压力已经得到释放，油温高达85℃，此时就不能再按照环境温度去放油。因此注油或调整油位时，调整油位依据是对照变压器铭牌上油温油位曲线调整，并做好记录，以便运行时进一步观察油温油位变化情况。
2.3片散变形或阀门未充分完全打开
目前变压器散热多采用片式散热器，在吊装过程中保护不好，碰撞变形或者安装时采用硬力拉装，损伤散热器，造成管路不畅或渗油。另外，若部分片散阀门未打开或者阀门本身存在问题，打开不到位，这都将影响到变压器冷却效果，造成温度及油位不同程度的增高。散热片安装、检修时，应对片散做好保护，以免受到硬力碰撞变形；主变投入运行时，检查散热器阀门开启情况，通过借助手触摸感知或红外测温等方式比较运行温度与其他散热器有无明显温差，由此判定阀门打开程度。
2.4油位计指示错误，即假油位
造成假油位原因，一是储油柜排气不彻底，造成油、气混合，由于液体、气体膨胀系数不一样造成油位计指示失准；二是油位计故障，比如指针或连杆的卡涩、脱落，浮球损坏，连杆弯曲变形等造成表计不能准确指示油位，还有就是指示正确但是误发告警信号；三是呼吸系统堵塞；四是注油方法不当，造成油压迫胶囊后堵住下部油口，指示油位不是真实油位；五是胶囊破损，导致胶囊内进油，势必造成油位指示失准，还有胶囊内进油（水）后，胶囊内液体对浮球产生压力，两种情况都导致油位指示比实际变小，产生假油位。
因此油位计在安装过程中应进行检查校验。变压器安装或维护时，对于储油柜要彻底排气。变压器运行过程中可以采用红外测温等手段，监测变压器储油柜实际油位，与油位计指示比较判断。还可用透明橡皮管进行校核，具体方法是利用连通器原理将主变储油柜油位外引至外设透明橡皮管，通过观察比较判断对油位计指示校核。同时也要关注油位计的密封问题，对于表计进水的现象要加以关注，及时处理。
2.5变压器设计制造方面造成油位异常
储油柜设计过小，设计余量不足会导致实际运行过程中冬天油位过低，夏天油位过高。储油柜容积设计应满足：储油柜应在最低环境温度下显示不报警的最低油位，在最高油温（最高环境下的过负荷）下显示不报警的最高油位。本体储油柜体积应该通过变压器油体积、油平均温升最大值、根据温度系数 0.07%计算得出，并且考虑留有一定裕度，同时要考虑变压器过负荷因素。有载储油柜设计同时还要考虑本体油温升热传递对有载油位的影响。
还有冷却器设计或安装的科学性也会造成油位和油温的异常，特别是片散结构。现在，变压器散热器最常用的是宽片式散热器， 这种结构片散特点是布置紧凑，散热面积大，但有一个缺点是通透性差，风向不顺时空气自然流动不快，在热辐射过程中，热量相互反射，造成冷却效果不太好。散热片安装离地面过低，也会直接影响散热效率。
3 结语
引起主变压器油位异常的因素有很多，本文探讨了一些变压器运行中油位异常的原因和解决方法，可在变压器制造、安装、调试验收和设计过程中提供参考，避免造成变压器正常运行时油位异常，确保设备安全可靠供电。
参考文献
[1]MartinJ.Heathcote.变压器实用技术大全（原书第13版）.[M].王晓莺译.机械工业出版社
[2]王越明，王鹏，杨莹.变压器故障诊断与维修.[M].化学工业出版社
作者简介
尹明明（1982-），男，江苏淮安，工程师。
论文作者:尹明明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/30
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