變壓器本體瓦斯保護誤動分析及防范措施

崔厚洋

摘 要：針對由于運行、維護不當?shù)榷喾N原因造成變壓器本體瓦斯保護誤動而導(dǎo)致的變壓器跳閘問題，進行了較為深入的分析，并從安裝、投運、檢修、運行、檢驗等方面提出了治理措施。

關(guān)鍵詞：變壓器；瓦斯；保護；誤動

氣體繼電器是變壓器產(chǎn)品的一種重要保護組件，當變壓器內(nèi)部有故障，而使油分解產(chǎn)生氣體或造成油流沖擊時，繼電器瓦斯的接點動作，給出信號或自動切除變壓器。可近年來很多電力企業(yè)發(fā)生了由于變壓器本體瓦斯保護誤動而引起變壓器跳閘的故障，這種誤動作使電力系統(tǒng)和變壓器可靠性運行水平和電力用戶供電可靠性都受到影響；同時鑒于瓦斯保護裝置對反映變壓器繞組匝間短路或內(nèi)部絕緣電弧的故障高度靈敏性和重要作用，一旦誤動必須徹底查清誤動原因，變壓器本體無故障后方可投運，從而增加了大量現(xiàn)場工作，因此必須采取措施杜絕瓦斯保護誤動。

目前各電力變壓器廠家廣泛使用雙浮子擋板式氣體繼電器，QJ型，也經(jīng)常使用進口繼電器，例如德國EMB。下面就氣體繼電器的動作行為作以簡單分析：

1 氣體繼電器的正常動作情況

a.當油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障，變壓器內(nèi)的絕緣件或油產(chǎn)生氣體匯集在氣體繼電器內(nèi)。對于50或80型氣體繼電器，其內(nèi)積聚氣體數(shù)量達到250～300ml時，使氣體繼電器上浮子下降，上浮子上的磁鐵使繼電器內(nèi)的干簧觸點動作，發(fā)“輕瓦斯”信號。

b.變壓器本體內(nèi)部有嚴重故障，引起油的大量分解，產(chǎn)生的氣體在聯(lián)管內(nèi)產(chǎn)生很高的流速，當對于80型繼電器當油流速度大于1.0～1.5m/s時，油流沖擊擋板，下浮子動作，發(fā)“重瓦斯”動作信號并發(fā)出跳閘脈沖。

c.當變壓器出現(xiàn)嚴重漏油使油面降低時，首先上浮子動作，發(fā)出“輕瓦斯”信號；如果故障得不到及時處理油位繼續(xù)下降下浮子的位置也繼續(xù)下降，達到設(shè)定的位置時，發(fā)“重瓦斯”動作信號并發(fā)出跳閘脈沖，以保護變壓器。

2 氣體繼電器的不正常動作情況

a.非變壓器內(nèi)部質(zhì)量故障和其它原因產(chǎn)生較大的油流涌動，使重瓦斯接點閉合，發(fā)出跳閘脈沖。

b.由于氣體繼電器端子盒進水等原因，造成二次回路短接并發(fā)出跳閘脈沖。

c.操作人員誤碰探針等，使重瓦斯接點閉合，發(fā)出跳閘脈沖。

對于變壓器誤動作情況大多數(shù)都是由上述a類情況造成。對于b類情況現(xiàn)在電力企業(yè)及變壓器生產(chǎn)企業(yè)在配置氣體繼電器時都要求帶有防雨罩，以避免繼電器進水帶來的麻煩。對于c類，只要提高操作人員的細心度，也是能夠避免的。對于非變壓器內(nèi)部故障造成的較大涌流主要與變壓器的冷卻結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系，下面進一步闡述。

就變壓器的冷卻形式而言，主要為自然油循環(huán)冷卻方式，即ONAN，ONAF和強迫油循環(huán)冷卻，即OFAF，ODAF，OFWF，ODWF四種。對于ONAN因沒有控制箱進行控制，可不必考慮。其它冷卻方式的結(jié)構(gòu)可分為以下幾種：

1 散熱器+風(fēng)機結(jié)構(gòu)

散熱器本身或通過母管對稱或不對稱地排布在變壓器的高低壓兩側(cè)，風(fēng)機掛于散熱器的下部。

2 軸流泵+散熱器+風(fēng)機

散熱器通過母管對稱或不對稱地排布在變壓器的高低壓兩側(cè)，風(fēng)機掛于散熱器的下部，下部母管通過軸流泵與變壓器相連。

3 風(fēng)冷卻器或水冷卻器

具有一定冷卻容量的冷卻器本身或通過母管（集中冷卻）與變壓器相連。

以上幾種冷卻方式在變壓器制造廠家都會通過專門的控制系統(tǒng)對其進行分段的開斷智能控制，在變壓器不同的運行狀態(tài)下改變冷卻設(shè)備的起停，以利于變壓器的經(jīng)濟運行及對冷卻設(shè)備的缺陷進行維護檢修。但對冷卻設(shè)備的突然起停勢必會造成變壓器油的非正常流動，當傳遞到氣體繼電器后可能會造成氣體繼電器的誤動作。

另外，全國已發(fā)生多起因波紋式儲油柜卡澀使瓦斯保護誤動導(dǎo)致變壓器跳閘故障。對以上諸多情況分析可以看出，變壓器本體瓦斯保護誤動涉及到設(shè)計制造、運行維護、瓦斯繼電器運行的可靠性等多方面因素，因此必須采取有力措施進行全方位、全過程、各環(huán)節(jié)治理，以達到杜絕瓦斯保護誤動的目的。

1 安裝與投運

a.變壓器投運前應(yīng)確認儲油柜、冷卻裝置、凈油器等油系統(tǒng)閥門均在正確的開啟位置，保證油路暢通。

b.為防范不對稱啟/停潛油泵，造成較大的油流涌動，冷卻器分成2組，每組潛油泵環(huán)變壓器對稱布置。

2 檢修、運行與維護

2.1 運行操作與維護

a.強油循環(huán)變壓器應(yīng)對稱投入相應(yīng)臺數(shù)的冷卻器，冷卻器工作、輔助、備用的設(shè)定應(yīng)符合廠家規(guī)定；按負荷或油溫啟/停冷卻器時，應(yīng)保證所選冷卻器對稱運行；當冷卻裝置電源全部失去，恢復(fù)電源時應(yīng)逐臺對稱間歇（間隔時間不小于2min）投入相應(yīng)臺數(shù)的冷卻器，變壓器運行中嚴禁用分段開關(guān)啟/停冷卻器。

b.500kV變壓器在任何運行方式下，禁止同時投入2組及以上冷卻器；工作電源切換前，應(yīng)保證只有1組冷卻器工作，其余冷卻器切換至停運位置，電源切換后逐臺恢復(fù)至原運行方式。

2.2 冷卻裝置控制系統(tǒng)注意事項

a.檢修人員在查找控制系統(tǒng)故障原因和修復(fù)工作中，嚴禁頻繁啟/停潛油泵。

b.冷卻裝置電源的分段開關(guān)運行中在合位，當檢修需要其斷開時，潛油泵停、投的操作均應(yīng)逐臺對稱間歇進行。

2.3 檢修工作

a.變壓器運行中進行濾油、補油、更換潛油泵、冷卻器、凈油器和呼吸器或其內(nèi)的吸濕劑工作時，本體重瓦斯保護切換為信號方式。

b.運行中的變壓器冷卻器油回路、通向儲油柜各閥門由關(guān)閉位置旋轉(zhuǎn)至開啟位置時；以及當油位計的油面異常升高或呼吸系統(tǒng)有異?，F(xiàn)象，需要打開放油或放氣閥門時，應(yīng)先將變壓器本體重瓦斯保護切換為信號方式。

c.波紋式儲油柜應(yīng)保證動作靈活，杜絕出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。

3 注意事項

a.應(yīng)定期全面檢查瓦斯繼電器各部位元器件狀態(tài)完好，嚴格按規(guī)程檢驗，做到方法正確、整定準確、動作可靠。

b.應(yīng)有可靠有效的防雨、防潮、防振動措施，防止由于環(huán)境原因造成瓦斯保護誤動。

c.變壓器運行中，防止誤碰探針。

在采取上述措施之后，由于變壓器本體瓦斯保護誤動導(dǎo)致變壓器跳閘的現(xiàn)象將會大大減少。