電力變壓器瓦斯保護(hù)淺談

【摘要】瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)元件，對(duì)變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內(nèi)部故障、繞組內(nèi)部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動(dòng)作。當(dāng)油浸式變壓器的內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，由于電弧將使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量的氣體，其強(qiáng)烈程度隨故障的嚴(yán)重程度不同而不同。瓦斯保護(hù)就是利用反應(yīng)氣體狀態(tài)的瓦斯繼電器（又稱氣體繼電器）來保護(hù)變壓器內(nèi)部故障的。

【關(guān)鍵詞】電力變壓器；瓦斯保護(hù)

一、變壓器瓦斯保護(hù)的概念和作用：

（一）概念

在變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障（包括輕微的匝間短路和絕緣破壞引起的經(jīng)電弧電阻接地短路）時(shí)，由于故障點(diǎn)電流和電弧的作用，將使變壓器油及其他絕緣材料因局部受熱而分解產(chǎn)生氣體，因氣體比較輕，它們將從油箱流向油枕的上部。當(dāng)嚴(yán)重事故時(shí)，油會(huì)迅速膨脹并產(chǎn)生大量的氣體，此時(shí)將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。利用油箱內(nèi)部故障的上述特點(diǎn)，可以構(gòu)成反應(yīng)于上述氣體而動(dòng)作的保護(hù)裝置，稱為瓦斯保護(hù)。

1）輕瓦斯：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，氣體產(chǎn)生的速度較緩慢，氣體上升至儲(chǔ)油柜途中首先積存于瓦斯繼電器的上部空間，使油面下降，浮筒隨之下降而使水銀接點(diǎn)閉合，接通報(bào)警信號(hào)。

2）重瓦斯：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，則產(chǎn)生強(qiáng)烈的瓦斯氣體，油箱內(nèi)壓力瞬時(shí)突增，產(chǎn)生很大的油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊檔板，檔板克服彈簧的阻力，帶動(dòng)磁鐵向干簧觸點(diǎn)方向移動(dòng)，使水銀觸點(diǎn)閉合，接通跳閘回路，使斷路器跳閘。

3）型號(hào)的組成及其代表意義：

QJ××——△△ ☆☆

Q（氣體）J（繼電器）××（設(shè)計(jì)序號(hào)）——△△（管路通徑mm）

☆☆（特殊使用環(huán)境代碼，TH —濕熱帶型；TA —干熱帶型；一般型不加表示）

（二）作用

新安裝或大修后的變壓器，在加油、濾油過程中，稍不注意就會(huì)將空氣帶入變壓器的油箱內(nèi)。投運(yùn)前如果未將空氣及時(shí)排出，則在變壓器投運(yùn)后，由于油溫上升，油箱內(nèi)的油將形成對(duì)流，將空氣“趕出”油面，從而使瓦斯繼電器動(dòng)作。通常，內(nèi)部存有的氣體越多，瓦斯斷電器的動(dòng)作越頻繁。

在投運(yùn)初期，如果發(fā)現(xiàn)瓦斯繼電器動(dòng)作頻繁，應(yīng)根據(jù)變壓器的音響、溫度、油面以及加油、濾油情況進(jìn)行綜合分析。如果變壓器運(yùn)行正常，則可判定為進(jìn)入空氣所致。否則應(yīng)取氣體做點(diǎn)燃試驗(yàn)，以判斷變壓器本身是否存在故障以及故障性質(zhì)，從而及時(shí)采取相應(yīng)措施予以消除，避免故障擴(kuò)大，保證變壓器安全運(yùn)行。

二、變壓器瓦斯保護(hù)的范圍

瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù)，它可以反映油箱內(nèi)的一切故障。包括：油箱內(nèi)的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等。瓦斯保護(hù)動(dòng)作迅速、靈敏可靠且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是它不能反映油箱外部電路（如引出線上）的故障，所以不能作為保護(hù)變壓器內(nèi)部故障的唯一保護(hù)裝置。另外，瓦斯保護(hù)也易在一些外界因素（如地震）的干擾下誤動(dòng)作，對(duì)此必須采取相應(yīng)的措施。

瓦斯保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是不僅能反映變壓器油箱內(nèi)部的各種故障，而且還能反映差動(dòng)保護(hù)所不能反映的不嚴(yán)重的匝間短路和鐵心故障。此外，當(dāng)變壓器內(nèi)部進(jìn)入空氣時(shí)也有所反映。因此，是靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速的一種保護(hù)。其缺點(diǎn)是不能反映變壓器外部故障（套管和引出線），因此瓦斯保護(hù)不能作為變壓器各種故障的唯一保護(hù)。

瓦斯保護(hù)抵抗外界干擾的性能較差，例如劇烈的震動(dòng)就容易誤動(dòng)作。如果在安裝瓦斯繼電器時(shí)未能很好地解決防油問題或瓦斯繼電器不能很好地防水，就有可能漏油腐蝕電纜絕緣或繼電器進(jìn)水而造成誤動(dòng)作。

三、電力的變壓器為什么需要裝有瓦斯保護(hù)

在電網(wǎng)的變壓器中，差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)一起構(gòu)成變壓器的主保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)是用首末兩端電流的對(duì)比判斷故障然后動(dòng)作的，保護(hù)的是變壓器的繞組、套管、到CT側(cè)，差動(dòng)保護(hù)屬于電氣量保護(hù)。

瓦斯保護(hù)是屬于非電氣量的保護(hù)，裝在油箱和油枕之間，分過氣流和過油流，如果變壓器內(nèi)部發(fā)生短路，那么短路電流會(huì)分解變壓器油而產(chǎn)生氣體，讓瓦斯繼電器發(fā)出告警信號(hào)（輕瓦斯保護(hù)），短路嚴(yán)重的時(shí)候，氣溫很高，會(huì)讓油面上升，沖到瓦斯繼電器的動(dòng)作位置，發(fā)生跳閘信號(hào)（重瓦斯保護(hù)）。

由于瓦斯保護(hù)可以保護(hù)到差動(dòng)保護(hù)所保護(hù)不到的位置——鐵心。所以瓦斯和差動(dòng)一起構(gòu)成變壓器的主保護(hù)。

四、瓦斯繼電器發(fā)生誤動(dòng)作采取的反事故措施

將瓦斯繼電器的下浮筒式改為擋板式，觸點(diǎn)改為立式。這樣可以提高重瓦斯動(dòng)作的可靠性。瓦斯繼電器引出線應(yīng)采用耐油絕緣線。

瓦斯繼電器的引出線和通往室內(nèi)的二次電纜應(yīng)經(jīng)過接線箱。在箱內(nèi)端子排的兩側(cè)，引線應(yīng)接在下面，電纜應(yīng)接在上面，以防電纜絕緣被油侵蝕；引線排列應(yīng)使重瓦斯跳閘端子與正極隔開。

五、總結(jié)

變壓器在運(yùn)行中，由于內(nèi)部故障，有時(shí)候我們無法及時(shí)辨別和采取措施，容易引起一些事故，采取瓦斯繼電器保護(hù)后，一定程度上避免了類似事件的發(fā)生。

變壓器瓦斯信號(hào)動(dòng)作后，運(yùn)行人員必須對(duì)變壓器進(jìn)行檢查，查明動(dòng)作的原因，并立即向上級(jí)調(diào)度和主管領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，上級(jí)主管領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)立即派人去現(xiàn)場(chǎng)提取繼電器氣樣、油樣和本體油樣，分別作色譜分析。根據(jù)有關(guān)導(dǎo)則及現(xiàn)場(chǎng)分析結(jié)論采取相應(yīng)的對(duì)策，避免事故的發(fā)生，以保證變壓器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

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