能否再详细一点

 

变压器瓦斯保护浅谈


　　目前，我公司使用电力变压器大多数仍然是油浸式变压器。本人工作以来经常参加变压器设计、安装和调试及维修工作，积累了许多变压器知识，现就变压器瓦斯保护作一详细介绍。
　　2.工作原理
　　瓦斯保护是变压器内部故障主要保护元件，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。当油浸式变压器内部发生故障时，电弧将使绝缘材料分解并产生大量气体，其强烈程度随故障严重程度不同而不同。瓦斯保护就是利用反应气体状态瓦斯继电器（又称气体继电器）来保护变压器内部故障。
　　瓦斯保护继电器内，上部是一个密封浮筒，下部是一块金属档板，两者都装有密封水银接点。浮筒和档板可以围绕各自轴旋转。正常运行时，继电器内充满油，浮筒浸油内，处于上浮位置，水银接点断开；档板则本身重量而下垂，其水银接点也是断开。当变压器内部发生轻微故障时，气体产生速度较缓慢，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“轻瓦斯”；当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈瓦斯气体，油箱内压力瞬时突增，产生很大油流向油枕方向冲击，因油流冲击档板，档板克服弹簧阻力，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“重瓦斯”。重瓦斯动作，立即切断与变压器连接所有电源，避免事故扩大，起到保护变压器作用。
　　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信号回路接点闭合，光字牌灯亮。
　　3.保护范围
　　瓦斯保护是变压器主要保护，它可以反映油箱内一切故障。包括：油箱内多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间短路、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、灵敏可靠结构简单。它不能反映油箱外部电路（如引出线上）故障，不能作为保护变压器内部故障唯一保护装置。另外，瓦斯保护也易一些外界因素（如震）干扰下误动作，对此必须采取相应措施。
　　4.安装方式
　　瓦斯继电器安装变压器到储油柜连接管路上，安装时应注意：
　　4.1首先将气体继电器管道上碟阀关严。如碟阀关不严或有其他情况，必要时可放掉油枕中油，工作中大量油溢出。
　　4.2新气体继电器安装前，应检查有无检验合格证明，口径、流速是否正确，内外部件有无损坏，内部如有临时绑扎要拆开，最后检查浮筒、档板、信号和跳闸接点动作是否可靠，并关好放气阀门。
　　4.3气体继电器应水平安装，顶盖上标示箭头方向指向油枕，工程中允许继电器管路轴线方向往油枕方向一端稍高，但与水平面倾斜不应超过4%.
　　4.4打开碟阀向气体继电器充油，充满油后从放气阀门放气。如油枕带有胶囊，应注意充油放气方法，尽量减少和避免气体进入油枕。
　　4.5进行保护接线时，应防止接错和短路，避免带电操作，同时要防止使导电杆转动和小瓷头漏油。
　　4.6投入运行前，应进行绝缘摇测及传动试验。
　　5.试验项目
　　气体继电器安装使用前应作如下一些检验项目和试验项目：
　　5.1一般性检验项目：
　　玻璃窗、放气阀、控针处和引出线端子等完整不渗油，浮筒、开口杯、玻璃窗等完整无裂纹。
　　5.2试验项目
　　5.2.1密封试验：整体加油压（压力为20mPa，持续时间为1h）试漏，应无渗透漏。
　　5.2.2端子绝缘强度试验：出线端子及出线端子间耐受工频电压2000v，持续1min，也可用2500v兆欧表摇测绝缘电阻，摇测1min代替工频耐压，绝缘电阻应300mΩ以上。
　　5.2.3轻瓦斯动作容积试验：当壳内聚积250∽300cm3空气时，轻瓦斯应可靠动作。
　　5.2.4重瓦斯动作流速试验。
　　6.日常巡视项目
　　电力变压器运行规程DL/T572-95（以下简称“规程”）规定变压器日常巡视项目中首先应检查气体继电器内有无气体，对气体巡视应注意以下几点：
　　6.1气体继电器连接管上阀门应打开位置。
　　6.2变压器呼吸器应正常工作状态。
　　6.3瓦斯保护连接片投入应正确。
　　6.4油枕油位应合适位置，继电器内充满油。
　　6.5气体继电器防水罩一定牢固。
　　6.6继电器接线端子处不应渗油，且应能防止雨、雪、灰尘侵入，电源及其二次回路要有防水、防油和防冻措施，并要春秋二季进行防水、防油和防冻检查。
　　7.运行
　　变压器正常运行时，瓦斯继电器工作无任何异常。瓦斯继电器运行状态，规程中对其有如下规定：
　　7.1变压器运行时瓦斯保护应接于信号和跳闸，有载分接开关瓦斯保护接于跳闸。
　　7.2变压器运行中进行如下工作时应将重瓦斯保护改接信号：
　　7.2.1用一台断路器控制两台变压器时，当其中一台转入备用，则应将备用变压器重瓦斯改接信号。
　　7.2.2滤油、补油、换潜油泵或更换净油器吸附剂和开闭瓦斯继电器连接管上阀门时。
　　7.2.3瓦斯保护及其二次回路上进行工作时。
　　7.2.4除采油样和瓦斯继电器上部放气阀放气处，其他所有方打开放气、放油和进油阀门时。
　　7.2.5当油位计油面异常升高或吸吸系统有异常现象，需要打开放气或放油阀门时。
　　7.3震预报期间，应变压器具体情况和气体继电器抗震性能确定重瓦斯保护运行方式。震引起重瓦斯保护动作停运变压器，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。
　　8.瓦斯保护信号动作主要原因
　　8.1轻瓦斯动作原因：
　　8.1.1因滤油、加油或冷却系统不严密空气进入变压器。
　　8.1.2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
　　8.1.3变压器故障产生少量气体
　　8.1.4变压器发生穿越性短路故障。穿越性故障电流作用下，油隙间油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生压力差变化大时，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，使油体积膨胀，造成气体继电器误动作。
　　8.1.5气体继电器或二次回路故障。
　　以上所述因素均可能引起瓦斯保护信号动作。
　　9.瓦斯保护装置动作处理
　　变压器瓦斯保护装置动作后，应马上对其进行认真检查、仔细分析、正确判断，立即采取处理措施。
　　9.1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，上否因积聚空气、油面降低、二次回路故障或上变压器内部邦联造成。如气体继电器内有气休，则应记录气体量，观察气体颜色及试验上否可燃，并取气样及油样做色谱分析，可关规程和导则判断变压器故障性质。色谱分析是指对对收集到气体用色谱仪对其所含氢气、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，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。
　　若气体继电器内气体无色、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。
　　若气体继电器内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。
　　9.2瓦斯继电器动作跳闸时，查明原因消除故障前不将变压器投入运行。为查明原因应重点考虑以下因素，作出综合判断。
　　a.是否呼吸不畅或排气未尽；
　　b.保护及直流等二次回路是否正常；
　　c.变压器外观有无明显反映故障性质异常现象；
　　d.气体继电器中积聚气体是否可燃；
　　e.气体继电器中气体和油中溶解气体色谱分析结果；
　　f.必要电气试验结果；
　　g.变压器其它继电保护装置动作情况。
　　10.瓦斯保护反事故措施
　　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，不能保证供电可靠性，对此提出了瓦斯保护反事故措施：
　　10.1将瓦斯继电器下浮筒改为档板式，触点改为立式，以提高重瓦斯动作可靠性。
　　10.2为防止瓦斯继电器因漏水而短路，应其端子和电缆引线端子箱上采取防雨措施。
　　10.3瓦斯继电器引出线应采用防油线。
　　10.4瓦斯继电器引出线和电缆应分别连接电缆引线端子箱内端子上。
　　11.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，查明动作原因，并立即向上级调度和主管领导汇报，上级主管领导应立即派人去现场提取继电器气样、油样和本体油样，分别作色谱分析。有关导则及现场分析结论采取相应对策，避免事故发生，以保 变压器安全运行。