变压器瓦斯保护误动原因分析及改进措施刘伟军

变压器瓦斯保护误动原因分析及改进措施刘伟军

刘伟军

广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞523000

摘要：瓦斯保护是变压器的主保护，关系到变压器的安全运行。本文结合具体实例，针对电力变压器气体继电器出现的误动作情况进行研究分析，通过对比变压器改造前后管路中的油流量大小，提出了针对性的处理方案，以期为有关方面提供参考借鉴。

关键词：电力变压器；气体继电器；误动作；处理

电力变压器是电力系统的重要运行设备，通常会安装气体继电器来进行保护，气体继电器会根据变压器的运行情况发出信号或是采用跳闸方式进行断电，从而达到保护变压器设备的目的。而作为变电器的主要保护设备，虽然经过不断的改进，但还存在一些误动作的情况，这将影响供电系统的正常供电，对供电系统供电的稳定运行极为不利。因此，现针对电力变压器气体继电器误动作进行相关分析，以保证系统的安全运行。

1事故及保护动作情况

某站#1主变型号为SFPSZ9-150000/220。改造前冷却方式：ODAF，改造后冷却方式

ONAN/ONAF/ODAF三级冷却方式。改造竣工运行数天后，该变压器跳闸，报主变本体气体继电器重瓦斯动作，无其他保护动作信号。跳闸后及时进行了油色谱化验以及绝缘电阻、介损和直流电阻试验，所有试验结果均正常。现场油泵的投入设定情况：油泵型号6BP280-4.5/2.2，流量80m3/h，扬程4.5m，转速900r/min。当变压器投入运行时，随着油面温度升高至设定值，自动投入1组和2组油泵，30s之后3组和4组油泵投入。

2原因分析

此次改造将冷却器结构改成散热器结构，对变压器管路中的油流造成较大影响。冷却器本身油流阻力大，油流通过其中产生的压降占变压器总压降的一半以上。而散热器中的流阻小，油流通过其中产生的压降不到总压降的10%。因此，改造后的变压器的总流阻大大降低。

2.1改造前流量

改造前泵型号为6B135-4.6/3，考虑3组泵同时运行工况，改造前变压器和泵的压降组成、曲线和性能参数等见表1、表2、图1和图2。

3分析结论及说明

（1）改造前稳定运行时，管道内的油流量约为320m3/h；改造后稳定运行时，管道内的油流量约为470m3/h。可见，改造后管道中的油流量有较大的提高。

（2）对比图7不难发现，虽然改造后所选择的泵的额定流量有较大幅度下降，但在低流量下二者提供的动力相差无几。

（3）流阻的降低使得油流加速度增大。在油泵启动时，散热器结构的油流加速更快，引起变压器内部油流涌动更显著；而停止时，散热器结构的油流速度降低更剧烈，引起的内部油流涌动更显著，从而引起气体继电器误动作。

（4）当多组油泵瞬时启动时，下部的变压器油“涌”进变压器，相当于对变压器本体加“正压”，而对于变压器外部的散热器及冷却管路来说相当于抽“负压”的作用。而在变压器的上部，由于冷却回路的路径长、油阻较大，而通往储油柜方向的油阻较小，使得油流“涌流”冲向储油柜方向，使得气体继电器误动作。

（5）因此选用小功率泵，控制管路中的油流速度，使其接近改造前管路中的流速是解决继电器误动作的根本解决办法。

4处理方案

处理方案为选用6BP50-2.5/0.75V泵。考虑3组泵一起运行。

设计流量由泵（3台）的性能曲线与变压器流动特性曲线共同决定。

油泵的性能曲线与变压器流动特性曲线相交得到设计工况流量约为260m3/h，此值与改造前设计工况流量较吻合，符合要求。

5整改现场实施方案

（1）更换油泵。

主变整改方案选用油泵为6BP250-2.5/0.75，流量为50m3/h，正常使用中投入3组油泵，一组备用，备用情况与原冷却器的备用情况一致。保证新油泵安装尺寸与原油泵一致，关闭油泵两侧蝶阀后可直接替换。

（2）更换气体继电器。

重新更换新气体继电器，型号为QJ9-80A-L-08-8，油速整定值为1.2m/s；关闭气体继电器两侧蝶阀后可直接更换。

（3）改进风冷控制系统。

风冷控制系统改进，使得投切油泵时，油流冲击减小。本项目采用普通继电器控制12组风机及4组潜油泵，现对此风冷系统做如下改进。

①变压器投入运行时，首先确保油泵及风机热磁断路器正常闭合，控制柜正常供电后前3组油泵中，第一组油泵瞬时投入，其余单组依次延时3min。然后，当变压器温度达到H1设定值时，自动启动6只风机，当达到H2设定值时，再启动其余的6只风机。

②在运行过程中，第4组为故障备用油泵，当任意一组工作油泵出现故障后，第4组油泵延时3min投入。所有油泵投入前需准确设定时间继电器以控制油泵投入的时间间隔，当工作和备用冷却器油泵需要轮换工作时，需重新设定油泵时间继电器。

按以上方案处理后，主变已成功投入运行。

6结语

总之，电力系统变压器瓦斯保护误动作，由多种因素引起。在充分理解瓦斯保护工作原理以及具有丰富的现场跟踪数据记录后，准确分析其具体原因并采取相应的有效防范措施，可以大大减少变压器本体瓦斯保护误动导致变压器跳闸的现象。

参考文献

[1]尹义武、曾春花.浅析电力变压器继电保护设计[J].科技传播.2010（18）.

[2]杨雷.浅谈电力变压器故障与故障诊断分析[J].江西建材.2016（17）.