变压器瓦斯保护动作的原因分析

变压器瓦斯保护动作的原因分析

王峰

（大庆油田电力集团供电公司星火工区监督室黑龙江大庆163000）

摘要：大庆油田电力集团供电公司星火工区目前运行的电力变压器大多数是油浸式变压器。而其内部发生故障时主要靠瓦斯继电器来反映，瓦斯保护是利用反应气体状态的继电器（又称气体继电器）来保护变压器内部故障。它能对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作并切除故障变压器。即油浸式变压器的内部发生故障时，由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体，其强烈程度随故障的严重程度不同而不同。本文详细阐述了油浸式电力变压器瓦斯保护装置动作的原因，分析其动作基本原则与处理方法。

关键词：变压器；继电器；瓦斯保护

1瓦斯继电器工作原理

在瓦斯继电器内，上部是一个密封的浮筒，下部是一块金属档板,两者都装有密封的水银接点。浮筒和档板可以围绕各自的轴旋转。在正常运行时，继电器内充满油，浮筒浸在油内，处于上浮位置，水银接点断开；档板则由于本身重量而下垂，其水银接点也是断开的。当变压器内部发生轻微故障时，气体产生的速度较缓慢，气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上部空间，使油面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，接通延时信号，这就是所谓的“轻瓦斯”；当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈的瓦斯气体，油箱内压力瞬时突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击档板，档板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使水银触点闭合，接通跳闸回路，使断路器跳闸，这就是所谓的“重瓦斯”。重瓦斯动作，立即切断与变压器连接的所有电源，从而避免事故扩大，起到保护变压器的作用。

瓦斯继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。目前大多采用QJ-80型继电器，其信号回路接上开口杯，跳闸回路接下档板。所谓瓦斯保护信号动作，即指因各种原因造成继电器内上开口杯的信号回路接点闭合，光字牌灯亮。

2瓦斯保护范围

瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。但是它不能反映油箱外部电路（如引出线上）的故障，所以不能作为保护变压器内部故障的唯一保护装置。另外，瓦斯保护也有缺点，在一些外界因素（如：地震、临近地点的爆破施工等）的干扰下容易误动作，对此必须采取相应的措施。

3对瓦斯继电器的检查项目

在变压器的日常巡视项目中首先应检查气体继电器内有无气体，气体继电器连接管上的阀门应在打开位置，变压器的呼吸器应在正常工作状态其各连接管及冷却器无漏油现象，瓦斯保护连接片投入应正确，油枕的油位应在合适位置，继电器内应充满油，气体继电器防水罩完整且牢固，继电器接线端子处不应渗油，且应能防止雨、雪、灰尘的侵入，电源及其二次回路要有防水措施。

变压器在正常运行时，瓦斯继电器工作无任何异常，另外,在滤油、补油、换潜油泵或更换净油器的吸附剂,开闭瓦斯继电器连接管上的阀门、在瓦斯保护及其二次回路上进行的工作，在瓦斯继电器上部放气阀放气，在其他所有地方打开放气、放油和进油阀门时，应将重瓦斯保护改接信号。

4瓦斯保护动作的主要原因与处理

瓦斯保护动作，轻者发出保护动作信号，提醒维修人员马上对变压器进行处理；重者跳开变压器开关，导致变压器马上停止运行，因此对瓦斯保护动作的主要原因进行分析，其动作原因有：因滤油、加油或冷却系统不严密以至空气进入变压器内部、因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下，变压器故障产生少量气体及继电器或二次回路故障。另外：变压器发生穿越性短路故障。在穿越性故障电流作用下，油隙间的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器就可能误动作。穿越性故障电流使绕组动作发热，当故障电流倍数很大时，绕组温度上升很快，使油的体积膨胀，造成气体继电器误动作。

瓦斯保护信号动作时，立即对变压器进行检查，查明动作原因，是否因积聚空气、油面降低、二次回路故障或上变压器内部邦联造成的。如气体继电器内有气休，则应记录气体量，观察气体的颜色及试验上否可燃，并取气样及油样做色谱分析，可根据的关规程和导则判断变压器的故障性质。色谱分析是指对对收集到的气体用色谱仪对其所含的氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析，根据所含组分名称和含量准确判断邦联性质，发展趋势、和严重程度。

瓦斯继电器动作后应联系化学油组取油气样进行分析，若继电器内的气体无色、无臭且不可燃，色谱分析判断为空气，则变压器可继续运行，并及时消除进气缺陷。若继电器内的气体可燃且油中溶解气体色谱分析结果异常，则应综合判断确定变压器是否停运。在查明原因消除故障前不得将变压器投入运行。

5结论

变压器瓦斯信号动作后，运行人员必须对变压器进行检查，查明动作的原因，并立即向班、值长等上级调度和主管领导汇报，并建议立即联系相关人员去现场提取瓦斯继电器气样、油样和本体油样，分别作色谱分析。而后要根据有关导则及现场分析结论采取相应的对策，避免事故扩大及以保证变压器的安全经济运行。瓦斯继电器的引出线和电缆应分别连接在电缆引线端子箱内的端子上。在地震预报期间，应根据变压器的具体情况和气体继电器的抗震性能确定重瓦斯保护的运行方式。地震引起重瓦斯保护动作停运的变压器，在投运前应对变压器及瓦斯保护进行检查试验，确认无异常后，方可投入。