摘要：本文介绍外油卧式、内油式、外油立式金属波纹储油拒结构特点，分析金属波纹储油拒容积计算方法，提出有38容积选用建议，并推荐选用外油立式金属波纹储油拒。

    1 金属波纹储油柜的结构特点
    金属波纹储油柜一般由柜罩、柜座、波纹膨胀芯体、输油管路、注油管、排气管、输油软连接管、油位指示、报警装置等构成，通常有外油卧式、内油式和外油立式。
    （1）外油卧式金属波纹储油柜如图1所示，采用波纹管作为呼吸腔与外界进行空气交换，结构与胶囊式储油柜类似，具有改造方便，无凝露，波纹管压力对变压器影响小等优点；缺点是波纹管伸缩时易卡涩，可能导致变压器本体重瓦斯动作跳闸；另外，一般采用拉带式油位计，运行中拉带易卡滞造成油位失真。

    （2）内油式金属波纹储油柜如图2所示，采用波纹管作为储油空间，外加保护外罩，外形尺寸较大，对变压器设计中的外绝缘距离有一定要求；另外对波纹管材质也有较高要求，材质过硬则波纹管对本体外加一个压力可能影响本体压力释放阀的动作定值和本体油流响应速度，材质过软则波纹管储油后有倾倒危险，故一些内油式金属波纹储油柜增加了连杆、导轨等装置，但会带来卡滞问题；变压器运行状态下，波纹管温度高于外罩，温差会导致凝露的产生，对金属部件腐蚀有一定影响。

（3）外油立式金属波纹储油柜如图3所示，波纹管伸缩方向为纵向，并采用了外挂式磁藕合翻转油位计，可避免外油卧式和内油式金属波纹储油柜的主要问题；超柔性波纹管附加应力小，对变压器本体影响很小。

    2 金属波纹储油柜的选用
    2.1补偿容积计算
    储油柜的补偿容积是根据变压器的总油重及使用地区的最高、最低环境温度来计算的，即：
    V=f.G/g                                 （1）
式中，V为储油柜的补偿容积，L；G为变压器的总油重，kg；g为变压器油的密度，0.9kg/L；f为变压器油体积补偿参数，f=a（△t+t）、△t为变压器使用地区最高、最低环境温差值，t为变压器平均温升（40℃），a为变压器油体积膨胀系数（0.000 7）
    式（1）广泛应用于胶囊式储油柜的容积计算，对于金属波纹储油柜，还须考虑金属波纹管的工作特性，即参考金属波纹储油柜的工作特性曲线。
    2.2波纹管的V-P曲线
    金属波纹管的结构特性决定了不管是外油式还是内油式储油柜都有一定无效空间。波纹管完全收缩时，内部仍有一定空间；拉长到一定程度时，将失去正常弹性，继续拉伸时，扩张的空间也属于无效空间。内油式波纹管的压力一波纹管容积关系曲线（V-P曲线）如图4所示。

    波纹管工作时应保证处于上、下有效工作点之间。内油式金属波纹储油柜有多组波纹管并联使用时，应保证各组波纹管的V-P曲线一致。
    2.3金属波纹管片数
    波纹管由于存在上、下有效工作点，因此有单波有效容积和单波无效容积。有效容积可理解为上、下有效工作点间变化的容积；无效容积可理解为波纹管处于收缩状态下的最小容积。单波有效容积一般由制造厂提供，根据单波有效容积和储油柜总容积可计算出储油柜所需金属波纹管片数：
        n= V/v
    式中，n为金属波纹管片数；v为单波有效容积。

    根据式（2）计算出的n为V容积的储油柜所需金属波纹管的最小片数，实际应用中，为了提供一定裕度，采用的片数应大于n。
    2.4有效容积
    金属波纹储油柜的有效容积可通过3种方式计算。
    （1）根据单波有效容积和波纹管片数计算：
    Ve=n.v（3）
式中，Ve为波纹储油柜的有效容积。
    （2）根据总容积和单波有效容积、单波无效容积计算：
    Ve =V·v/（v+v'）（4）
式中，v为单波无效容积。
    （3）根据波纹管内径和伸缩长度计算：
    Ve＝πR2L                  （5）
式中，R为波纹管实测内径；L为波纹管有效伸缩长度。

    3 结束语
    根据外油卧式、内油式和外油立式金属波纹储油柜的结构特点，推荐选用外油立式金属波纹储油柜。外油立式金属波纹储油柜由于对大型超柔性金属波纹管的工艺要求高，且运行数量较少，因此在应用中应注意积累运行经验。变压器厂家应提供波纹储油柜油位与油温关系曲线，以便现场施工中正确添加变压器油。传统上应用于胶囊式储油柜的容积计算公式不能直接搬用，必须考虑金属波纹管的有效容积。厂家提供的储油柜应经有效补偿容积核算并具有一定裕度。