【摘要】在常规变电站中，充油设备占据着主导地位，如：油浸式变压器、电流互感器、电压互感器等均采用油浸型式，其内部的绝缘油是设备主要的绝缘部分，起着绝缘、冷却及灭弧等关键作用。绝缘油是保证充油设备能够安全稳定运行的关键，油位高低是判定充油设备安全稳定运行的一项重要指标。 当下，充油设备的油位指示装置主要为油位视窗、机械式油位计，油位检测主要依靠人工巡视方式获取，这些都将使“漏测、误测和无法测量”的问题时常发生。如果在运行时充油设备发生上诉油位异常问题，将严重影响油位判断识别，极大地影响设备及电网的安全运行。
本文首先统计梳理了内蒙古中西部地区的20余个500kV变电站中充油设备油位计的种类、结构及原理，同时对上诉充油设备近3年里发生的油位异常缺陷进行了统计分析，然后查询分析了电力行业中不同原理的油位计的使用现况，最后结合笔者多年电网变电检修的经验，提出新方法、展望预期成果，分析了新方法将带来的效益。
【关键词】充油设备；油位计；在线监测
一、引言
经统计，自2019年1月1日至今，内蒙古中西部管辖的19座500kV变电站中，共发生油位“漏测、误测和无法测量”类缺陷累计1767条；近3年来，19座500kV变电站中充油设备的油位巡视工作，累计用约4104人（次）、巡视2052次、用时12312小时，工作量庞大，且还存在极端天气下无法开展人工巡视“油位漏测”的问题。这是一个重要的亟待解决的难题。
二、充油设备油位计统计
1、油位计数量
电力系统中，变电站内充油设备包含：主变压器、高压并联电抗器、站用变、电流互感器、电压互感器等。经统计，内蒙古中西部19座500kV变电站拥有充油设备共计3372台（支）、充油设备油位计4140个，详见表1。
表1 充油设备油位计数量统计表
设备名称 | 台（支）数 | 油位计个数 | 备注 |
主变压器 | 144 | 864 | 储油柜油位计 |
高压并联电抗器 | 48 | 96 | 储油柜油位计 |
站用变 | 63 | 63 | |
电流互感器 | 1527 | 1527 | |
电压互感器 | 1590 | 1590 | |
合计 | 3372 | 4140 | |
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2、油位计分类
目前，变电站内充油设备常用的油位计按照原理分为两种：一种是玻璃、树脂类材质的直观式油位计，如：油位视窗、油位管，见图1；一种是指针式油位表计，如：浮球式油位计、总线式油位计等，见图2。在上述统计的4140个油位计中，直观式油位计3771个、占比91.09%，指针式油位计369个、占比8.91%。 三、充油设备油位异常缺陷统计
1、缺陷数据统计
经统计，自2019年1月1日至今，内蒙古中西部管辖的19座500kV变电站中，共发生油位“漏测、误测和无法测量”类缺陷累计1767条。从油位计类别和油位异常原因三个维度统计数据如表2、表3，具体如下。
表2 油位异常统计表（按充油设备类别分类）
HDPE多孔加筋缠绕波纹管油位计类别 | 油位计数量 | 缺陷数量 | 故障率 | 备注 |
直观式 | 3771 | 1277 | 33.86% | |
指针式 | 369 | 80 | 空调节能器 21.68% | |
其他原因 人体检测 | —— | 410 | —— | |
合计 | 4140 | 1767 | 42.68% | |
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表3 油位异常统计表（按油位异常原因分类）
设备名称 | 缺陷数量 | 缺陷占比 | 备注 |
视窗模糊 | 637 | 36.05% | |
油位不可见 | 194 | 10.98% | |
油位偏高（或偏低） | 322 | 18.22% | |
油位计破损 | 49 | 2.77% | |
油位视窗渗油 | 37 | 2.09% | |
油位计失效 | 55 | 3.11% | |
油位指示脱落脱 | 63 | 冯代存3.57% | |
油位曲线与温度匹配错误 | 270 | 15.28% | |
其他 | 140 | 7.92% | |
fm0合计 | 1767 | 100% | |
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2、油位异常照片
列举几个油位异常的照片，如：油位视窗模糊、油位不可见，见图3。
四、油位计优缺点分析
目前，变电站内充油设备常用的油位计按照原理分为两种：一种是玻璃、树脂类材质的直观式油位计，一种是浮球式、总线式的指针式油位计。针对不同的设备运用的表计各有不同，其中电流互感器、电压互感器多数使用成本较低的直观式油位计，主变压器储油柜根据结构型式选用浮球式油位计，少数设备有选用总线式的油位计。
1、直观式油位计，工作原理较为简单，多数为玻璃和树脂材质的观察窗，是充油设备油位检测使用最多的结构型式，直观式油位计分为与油直接接触和与油不接触两种。直接接触油位可直观的看到变压器油，与油不接触的油位计是通过观察视窗观测内部波纹管油位指示器判断油位。
