戚汇鑫，梁浩泉，钟健强

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门 529000）

0 引言

主变呼吸器安装在油枕与空气连通的管道末端，内部充有吸附剂，一般使用硅胶作为吸附剂。吸附剂的作用是用来把吸入主变内部的空气中潮气吸收掉，清除和干燥通过呼吸器吸入变压器内的空气，避免变压器内部受潮，进而可以确保变压器油的绝缘强度不会因为受潮而下降。主变呼吸器是变压器的重要组成成分，长期疏于管理会造成变压器内部绝缘油受潮，严重时会发生电气故障。为提高变电站主变压器呼吸器硅胶更换安全性和工作效率，提升人机工效，拟研制一种能符合变电站主变压器现状、便携式的变压器硅胶更换辅助装置。

1 变压器呼吸器基本作用

胶囊式变压器油枕结构如图1 所示，展示了胶囊式变压器油枕和呼吸器的连接的结构情况，变压器呼吸器又称变压器吸湿器，油浸式变压器都必须配备有呼吸器，并且呼吸器与本体油箱（胶囊型和隔膜型）相连接，在调压机构的油枕也配备有自身的呼吸器，因而系统中的所有变压器（包括胶囊型、隔膜型与波纹管型）均有呼吸器[1]。变压器呼吸器是由一根铁管和一个玻璃容器组成，玻璃容器内内装干燥剂，使用的干燥剂一般采用硅胶，玻璃容器下有集油杯的结构，变压器呼吸器结构如图2所示。玻璃罩内装的硅胶干燥剂的作用为干燥与吸附空气中的水分与杂质，以免通过呼吸器进入变压器内的空气过于潮湿或是杂质过多，避免变压器油受潮或是污染而使得其绝缘强度下降。

图1 胶囊式变压器油枕结构

图2 变压器呼吸器结构

以胶囊式变压器进行分析其油温上升或是下降时，变压器的“呼吸”情况。当变压器油受热时，变压器油由于温度上升而体积膨胀，通过挤压胶囊或者隔膜，使变压器油枕内部多余的空气从呼吸器中排出，此时空气流动行程：油枕→呼吸器连管→玻璃罩（硅胶）→内玻璃杯→油封片→集油杯→气孔→大气；当变压器的油温下降时，变压器油因为温度下降而体积收缩，油箱内出现负压而吸入外部空气进入油枕，此时空气流动行程：大气→气孔→集油杯→油封片→内玻璃杯→玻璃罩（硅胶）→呼吸器联管→油枕。当变压器通过呼吸器吸入外部空气时，集油杯内的变压器油首先作为净化吸附的第一道防线，把吸入的空气的杂质进行吸附净化；而后经初步净化吸附的空气经过呼吸器玻璃罩内的硅胶继续进行干燥吸附，如此两个步骤确保吸入变压器内的空气能够保持足够的干燥与纯净，使得与空气长期接触的变压器油保持良好性能。如不经过呼吸器的双重净化，将会导致变压器油绝缘性能不断因为接触到潮湿空气而下降，长期下来不仅会导致变压器内部出现故障，还会影响电网的安全稳定运行，也会对运维人员安全造成潜在威胁。

2 便携式变压器呼吸器硅胶更换辅助装置研制

2.1 变压器呼吸器硅胶更换维护工作现状

根据现场实际运行情况，呼吸器的硅胶一般半年时间内变色就超过2／3，如遇阴雨天气，则变色情况更加频繁，而硅胶变色超过2／3 就需要进行更换作业。特别是南方天气潮湿，每台主变平均2～3 个月需更换1 次呼吸器的硅胶。按照标准化作业要求主要分为6 个步骤：工具准备、拆卸呼吸器油杯、拆解呼吸器、呼吸器清洗灌装、回装呼吸器及油杯、整理现场[2]。其中拆解呼吸器与回装呼吸器的一般操作过程是由两位运维人员配合开展，一人用扳手等工具取下连接长螺杆，把呼吸器整体拆卸下来，再拆除顶盖，更换新硅胶，随后在原位安装换好硅胶的呼吸器，各个步骤通常都需要另外一位运维人配合从底部托扶住呼吸器，避免其掉落使得玻璃材质的呼吸器破损，从而影响设备安全运行。

2.2 呼吸器硅胶更换维护工作困难分析

目前主变压器呼吸器多安装在油枕管道下方，主变区域地面铺鹅卵石，呼吸器本身沉重，给更换作业带来以下难题：①作业操作空间小，最多只能容纳两人开展更换呼吸器硅胶的作业；②呼吸器笨重，单人无法长时间托举呼吸器，人机功效低，作业时间过长容易造成人员疲劳而容易导致呼吸器掉落受损；③地面不平整，双人人员配合作业时容易在作业走位过程中绊倒受伤。

导致更换变压器呼吸器硅胶作业困难的根本原因在于缺少硅胶更换专用辅助装置，进而造成本维护作业的各种困难，为此需要制作便携式变压器呼吸器硅胶更换辅助装置。

2.3 呼吸器硅胶更换维护工作改进方法

为提高变电站主变压器呼吸器硅胶更换安全性和工作效率，提升人机工效，拟研制一种能符合变电站主变压器现状、便携式的变压器硅胶更换辅助装置。装置能适应不平整的鹅卵石地面，体积小巧并能可靠托举主变呼吸器，稳固呼吸器至固定位置，让更换作业安全、从容进行，保证变电站设备可靠运行及作业人员安全。便携式变压器呼吸器硅胶更换辅助装置的具体结构图3 所示。装置由下至上的结构主要由支脚架、支撑兜、压紧装置组成。

图3 便携式变压器呼吸器硅胶更换辅助装置结构

3 技术关键点及创新点

变压器硅胶更换辅助装置的技术关键点及创新点主要有以下3 个：①变压器硅胶更换辅助装置采用不锈钢材制作，通过下部支撑脚采用活动伸缩支撑，适应不平整地面，主体位置采用螺旋升降结构及活动螺栓连接不同尺寸的主变呼吸器，实现呼吸器可靠托举和便捷升降，操作灵活，实现更换呼吸器硅胶作业能单人操作；②变压器硅胶更换辅助装置具备折叠收纳功能，通过联动螺杆结构，将装置折叠固定，实现单人便携移动；③根据变电站呼吸机构特点设计，硅胶更换辅助装置采用一体化设计，安装简单，操作灵活，适用范围广。

4 效果测试及效益分析

为了检验工具在现场实际使用效果，把研制出的便携式变压器呼吸器硅胶更换辅助装置在单位变电站中进行试用。在使用便携式变压器呼吸器硅胶更换辅助装置后，呼吸器硅胶更换作业更加标准化、规范化，作业安全性得到进一步提高。同时缩短更换变压器呼吸器硅胶的作业时间，提高人员作业效率，并且使得作业可以单人进行，缓解班组人员不足与工作任务重的矛盾，为变电运维的生产工作效率作出重要贡献。因此，便携式变压器呼吸器硅胶更换辅助装置工具的研制，对于电力企业而言，可以有效降低运维管理成本，实现电力企业的稳定发展[3]。

5 结束语

在变压器运行的过程中，变压器呼吸器对变压器内部健康发挥着非常重要的作用。便携式变压器呼吸器硅胶更换辅助装置根据变电站变压器呼吸器的结构设计，并且在实际变压器呼吸器硅胶更换工作中进行试用，不仅适用于变压器本体呼吸器的结构，还能适用于调压机构的呼吸器结构，具有普适性。装置已在实际现场工作中进行试用，使得呼吸器硅胶更换工作可以单人开展，有效地提高基层班组的工作效率，解放劳动力。未来打算对本硅胶更换辅助装置加以改进，拟采用更加轻便的材料，并且精简化其结构，以达到更加轻量化、精简化的目标，使其更加方便携带与使用。