變壓器瓦斯保護動作原因及其處理

甘芳煜

摘 要：在電力系統(tǒng)中，電力變壓器始終占據(jù)著舉足輕重的地位，而保護電力變壓器的重要裝置之一就是瓦斯保護。瓦斯保護是油浸電力變壓器平穩(wěn)運行的重要保證。近幾年，高低等級的變壓站經(jīng)常出現(xiàn)變壓器跳閘現(xiàn)象，而這種現(xiàn)象多半是因為變壓器瓦斯保護行為引發(fā)的，這種保護行為會降低電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性，給電力用戶帶來極大的不便。所以，了解變壓器瓦斯保護產(chǎn)生的原因，并針對這些原因，排查并處理故障，才能使電力系統(tǒng)安全有效地為用戶服務。

關鍵詞：變壓器 瓦斯保護 原因

中圖分類號：TM772 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（b）-0051-02

1 變壓器瓦斯保護的原理

瓦斯保護的原理就是通過氣態(tài)瓦斯繼電器來及時切斷電源，避免發(fā)生更大的事故。這些故障主要是短路故障，這些故障可能發(fā)生在油箱中，也可能發(fā)生在繞組匝中或者是組件之間，也分為短路故障以及斷線故障。另外，絕緣防護措施老化或者絕緣油泄露減少、開關無法良好接觸、導線沒有牢固焊接等，也都有可能導致這些故障的發(fā)生。當前，變壓器主流的瓦斯保護器的型號大多是QJ-80，這種型號的結構一般是由上方起封閉作用的浮筒以及下面的金屬遮擋板組成，上方和下方都有汞接觸點，而且可以分別繞軸轉動。在接收信號的線路中連接的是開口杯，在跳閘功能線路下連接的是下?lián)醢澹l(fā)生保護作用主要是通過以下兩種途徑：第一，不跳閘而只是發(fā)出警告；第二，在發(fā)出警告的同時跳閘切斷電源。

變壓器日常平穩(wěn)工作的時候，瓦斯繼電器內部填充滿油，浮筒由于浮力，處在油的上方，汞接觸點是斷開的；擋板受到重力作用，也是下垂的，因此汞接觸點也不是接通狀態(tài)。如果出現(xiàn)較小的故障，變壓器內的瓦斯保護氣慢慢地產(chǎn)生氣體，氣體逐漸上飄，進而降低了油位，浮筒也相應地下落，當下落到一定程度時，汞接觸點就會閉合，導致警告回路連通，使瓦斯保護器發(fā)出警告，這就是第一種保護動作。如果變壓器出現(xiàn)很重大的故障，瓦斯保護器的氣體產(chǎn)生速度會大大加快，瞬間增大了內部壓力，導致不僅油液面位置受到影響，下方的擋板也會受到油的流動產(chǎn)生的沖擊作用而連帶磁鐵向彈簧移動，移動到一定的距離，汞接觸點就會閉合，使跳閘回路接通，也即第二種保護動作。這種保護動作不僅會發(fā)出警告信號，還會切斷變壓器控制的電路，目的是防止事故更加嚴重，變得無法收拾。

2 變壓器瓦斯保護產(chǎn)生原因

2.1 不跳閘而只是發(fā)出警告的原因

（1）變壓器只是出現(xiàn)了微小的故障，例如鐵芯過熱、繞組短路、匝間斷線、絕緣層老化、油箱儲油減少等。

（2）金屬接觸點焊接不牢固，從而增加了該點的電阻，發(fā)出大量的熱量，因而產(chǎn)生部分瓦斯氣體。

（3）由于變壓器周圍溫度突然下降或油箱內油面泄露降低。

（4）由于機油濾清器和加油，冷卻系統(tǒng)不夠緊密而使空氣進入。

（5）氣體繼電器的信號回路如果出現(xiàn)問題，如接線盒內濕度過高，線路絕緣層老化導致短路或信號中斷。

2.2 同時發(fā)出警告和出現(xiàn)跳閘的原因

（1）內部出現(xiàn)極為重大的問題，比如繞組與繞組之間出現(xiàn)短路或繞組與內外金屬連接件出現(xiàn)短路，導致鐵芯或內殼失效。

（2）開關與接線接觸不良。

（3）變壓器附近發(fā)生直通短路故障。

3 瓦斯保護處理方法

在較不嚴重的情況下，瓦斯保護僅僅進行保護信號警告，但是在嚴重的情況下，不僅發(fā)出警告，還會出現(xiàn)跳閘短路保護手段，當這種情況發(fā)生，變壓器開關關閉，使得供電無法繼續(xù)，也影響了整個供電的流程。

3.1 不跳閘而只是發(fā)出警告的處理方法

在變壓器正常工作時，出現(xiàn)不跳閘而只是發(fā)出警告時，負責人需要先返回聲信號，加強監(jiān)測變壓器的電流和電壓的大小以及溫度的高低；仔細檢查變壓器的外形是否出現(xiàn)異樣。在氣體保護信號被激活之后，氣體是否集中在氣體繼電器中是區(qū)分產(chǎn)生原因的基礎判斷手法。由于出現(xiàn)二次故障以及油液面下降，因瓦斯信號的作用，不可能產(chǎn)生氣體。因此，當瓦斯保護器中沒有氣體積聚時，需要先查看變壓器和冷卻系統(tǒng)有無漏油。如果是這樣，立即向上級主管報告，并采取措施防止泄漏；如果不是，需要確定是否由于環(huán)境溫度突然降低導致油液面降低，查看變壓器油襯里指示是否準確，以及油路是否堵塞。如果不正常，應該采取適當措施。如果不是由于以上因素導致的，則多半是因為次級信號回路失效，需要檢查并排除故障。

外形檢查之后，假如沒有發(fā)現(xiàn)異常，則收集變壓器的氣體，通過專業(yè)實驗室人員驗證氣體的組成。如果需要，使用氣相色譜檢測采集的油樣，用來判斷故障的產(chǎn)生原因和后續(xù)影響力，進而做出密切監(jiān)控或者停止運行的處理方式。舉個例子：某個時間點，35kV伏變電站在變壓器大修之后投入使用時，在操作過程中，機器經(jīng)常發(fā)出不跳閘而只是發(fā)出警告信號。檢查后，并沒有發(fā)現(xiàn)異常情況。因為變壓器已經(jīng)大修，所以其發(fā)生故障的可能性極低，基本可以排除，猜測是因為變壓器油加入變壓器后，短時間靜置，里面還存在著少量的空氣，導致不跳閘而只是發(fā)出警告信號在運行過程中頻繁發(fā)出。只需要等待信號發(fā)出結束，變壓器可以自動正常運行。

3.2 同時發(fā)出警告和出現(xiàn)跳閘的處理方法

當運行變壓器同時發(fā)出警告和出現(xiàn)跳閘時，變壓器內部出現(xiàn)故障的可能性是很大的。此時，負責人應該馬上登錄相應電腦查看事故信息，掌握事故基本情況；了解變壓器瓦斯保護的基本動作等；現(xiàn)場檢查變壓器兩側開關是否處于開啟位置；壓力釋放裝置是否噴油和噴霧；查看變壓器的外部構造是否被破壞，檢查焊接點是否牢固；檢測每一側的負載運行，如有需要則聯(lián)系調度員以減少負載；請求故障檢修處理。

4 結語

只有當電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定，才能使電力用戶有良好的使用體驗。變壓器瓦斯保護雖然可以避免重大事故的發(fā)生，但是也會導致供電中斷的現(xiàn)象，給用戶帶來極大的不便。因此，變電站操作員需要深入了解瓦斯保護的基本原理和發(fā)生原因。當出現(xiàn)瓦斯保護時，需要根據(jù)現(xiàn)場情況，快速準確地分析故障位置，并盡快采取適當?shù)拇胧┻M行處理，這樣才能避免供電系統(tǒng)發(fā)生不穩(wěn)定的情況，有利于電力系統(tǒng)長期有效的發(fā)展。

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