變壓器瓦斯保護(hù)及誤動(dòng)作防范

1、 變壓器瓦斯保護(hù)及誤動(dòng)作防范【摘要】變壓器作為電力系統(tǒng)輸電不可或缺的裝置，其可靠性和安全性對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的持續(xù)供電起著關(guān)鍵作用。本文介紹了電力變壓器在運(yùn)行過(guò)程中的一些常見(jiàn)故障，根據(jù)不同的故障現(xiàn)象，裝設(shè)不同的變壓器保護(hù)裝置。對(duì)變壓器的瓦斯保護(hù)裝置作了比較詳細(xì)的分析，對(duì)變壓器的安全運(yùn)行和安全生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。首先，本文闡述了變壓器故障范圍，故障分類及相應(yīng)的保護(hù)裝置，重點(diǎn)闡述了油浸式電力變壓器瓦斯保護(hù)裝置，包括其基本工作原理、保護(hù)范圍。從宏觀上對(duì)變壓器瓦斯保護(hù)作介紹，為變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作及誤動(dòng)作的敘述奠定了基礎(chǔ)。其次，本文從變壓器瓦斯保護(hù)原理及瓦斯產(chǎn)生的渠道著手，提出了變壓器保護(hù)動(dòng)作的主要原因，瓦

2、斯保護(hù)裝置動(dòng)作的處理及瓦斯動(dòng)作信號(hào)處理對(duì)策，著重區(qū)別了輕瓦斯保護(hù)和重瓦斯保護(hù)，闡述了瓦斯氣體點(diǎn)燃及色譜分析等。最后，在瓦斯保護(hù)動(dòng)作的基礎(chǔ)上，提出了防止變壓器瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作的措施，變壓器瓦斯信號(hào)動(dòng)作后，運(yùn)行人員必須對(duì)變壓器進(jìn)行檢查，查明動(dòng)作的原因，及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)提取繼電器氣樣、油樣和本體油樣分別作色譜分析。并針對(duì)由于運(yùn)行、維護(hù)不當(dāng)?shù)榷喾N原因造成變壓器本體瓦斯保護(hù)誤動(dòng)而導(dǎo)致的變壓器跳閘問(wèn)題，進(jìn)行全面、深入的分析，從安裝、投運(yùn)、檢修、運(yùn)行、檢驗(yàn)等方面提出了治理措施?！娟P(guān)鍵詞】： 變壓器 瓦斯保護(hù) 誤動(dòng)作 色譜分析 【ABSTRACT】Power System transformer,as an inte

3、gral transmission device,its reliability and security of the entire network of reliable, continuous power supply plays a key role. This paper introduces a power transformer in running some of the common faults,the installation of a different transformer protection devices. Gas protection device on t

4、he Transformer made a more detailed analysis of the safe operation of the transformer and production safety have some significance.First of all,fault classification and the corresponding protection device.Gas from the macro on the transformer protection is introduced, in order to protect the motor a

5、nd transformer gas malfunction laid the foundation for the narrative.Secondly, this article from the transformer protection principle of gas and gas produced channels to start with the action proposed main transformer protection,focusing on a distinction between light and heavy gas to protect the ga

6、s protection, elaborated Methane gas ignited and the chromatographic analysis.Finally, in the gas protection on the basis of action is proposed to prevent the transformer malfunction of gas protection measures, the operating personnel must inspect the transformer to identify the reasons for the acti

7、on in time to the scene to extract the relay gas samples, Oil samples and bulk oil sample, respectively, for chromatographic analysis.In response to operation, maintenance and other causes of improper body transformer malfunction caused the gas to protect the transformer tripping problem, a comprehe

8、nsive, put into operation, maintenance, operation, inspection of the control measures put forward.【KEY WORDS】：transformer gas protection malfunction Chromatography目 錄第一章 緒 論51.1 課題的背景及意義51.2變壓器故障保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀71.3變壓器瓦斯保護(hù)8瓦斯保護(hù)概述8瓦斯保護(hù)的控制91.4本文主要工作10第二章 變壓器瓦斯保護(hù)112.1瓦斯保護(hù)工作原理112.2變壓器瓦斯保護(hù)范圍13 2.3變壓器瓦斯保護(hù)檢驗(yàn)132.3.1

9、瓦斯繼電器內(nèi)部和機(jī)械部分的檢驗(yàn)13瓦斯繼電器的密封試驗(yàn)14瓦斯繼電器定值整定檢驗(yàn)14瓦斯繼電器接點(diǎn)工作可靠性檢驗(yàn)14 2.4變壓器瓦斯保護(hù)優(yōu)缺點(diǎn)15瓦斯保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：15瓦斯保護(hù)其缺點(diǎn)是：15 2.5幾種常見(jiàn)的瓦斯繼電器15第三章 瓦斯保護(hù)動(dòng)作23輕瓦斯動(dòng)作主要原因24重瓦斯動(dòng)作原因243.2變壓器后備保護(hù)和瓦斯保護(hù)動(dòng)作后的處理26變壓器氣體保護(hù)動(dòng)作后的處理26 3.2.2 變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后的處理27定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、零序保護(hù)動(dòng)作的處理28 3.3繼電器中氣體的鑒別28第四章 變壓器瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作防范措施30 4.1安裝與投放30 4.2運(yùn)行操作與維護(hù)30 4.3檢修工作31 4.4變壓器

10、瓦斯保護(hù)的反事故措施314.5瓦斯電器安裝方式32 4.6變壓器瓦斯保護(hù)日常巡視項(xiàng)目32第五章 畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)論33參考文獻(xiàn)35第一章 緒 論1.1 課題的背景及意義電力變壓器作為聯(lián)系不同電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，是電力系統(tǒng)中極其重要的組成部分，它在電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電等各個(gè)環(huán)節(jié)中被廣泛使用。隨著近些年來(lái)，電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電壓等級(jí)的提高，增加了很多大容量的變壓器，因而它的安全運(yùn)行與否，是整個(gè)電力系統(tǒng)能否連續(xù)穩(wěn)定工作的關(guān)鍵，也是電力系統(tǒng)可靠工作的必要條件。而且電力變壓器本身造價(jià)昂貴，一旦發(fā)生故障而遭到破壞，將給維修帶來(lái)很大困難，造成大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度，并考慮到

11、可能發(fā)生的各種故障類型和不正常運(yùn)行狀態(tài)，來(lái)裝設(shè)性能良好、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。分析電力變壓器的故障，可分為短路故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)兩種，而變壓器的短路故障，又可按發(fā)生在變壓器的內(nèi)外部情況分為內(nèi)部故障和外部故障。變壓器的內(nèi)部故障主要是指各相繞組之間發(fā)生的相間短路、繞組的線匝之間發(fā)生的匝間短路、繞組或引出線通過(guò)外殼發(fā)生的接地短路故障等。變壓器的外部故障主要是指外部絕緣套管和引出線上發(fā)生相間短路和直接接地短路故障。變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有:由于外部相間短路引起的過(guò)電流和外部接地短路引起的過(guò)電流和中性點(diǎn)過(guò)電壓；由于負(fù)荷超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷以及由于漏油造成的油面降低；由于外加電壓過(guò)高或頻率降低

12、引起的過(guò)勵(lì)磁；變壓器油溫升高和冷卻系統(tǒng)故障等。根據(jù)上述故障類型和不正常運(yùn)行狀態(tài)，變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)：(1)瓦斯保護(hù)對(duì)于變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作，同時(shí)也能反映繞組的開(kāi)焊故障。(2)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)為反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路故障、中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路故障以及繞組匝間短路故障，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后，跳開(kāi)變壓器各電源側(cè)的斷路器。(3) 反映外部相間短路的后備保護(hù)動(dòng)作于變壓器的外部故障和作為主保護(hù)的后備保護(hù)，根據(jù)變壓器的容量和應(yīng)用情況，可分別采用過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)

13、電流保護(hù)、負(fù)序電流及單相式低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)、阻抗保護(hù)。(4) 反映外部接地短路的接地保護(hù)對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引起過(guò)電流時(shí)，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。當(dāng)電力網(wǎng)中部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)具體情況，裝設(shè)專用的保護(hù)裝置，如零序過(guò)電壓保護(hù)，中性點(diǎn)裝放電間隙加零序電流保護(hù)等。 (5) 過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)0.4MVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行，或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況，裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)接于一相電流上，并延時(shí)作用于信號(hào)。(6) 過(guò)勵(lì)磁保護(hù)高壓側(cè)電壓為500kV及以上的變壓器，對(duì)頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵(lì)磁電流的升高，應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)

14、。(7) 非電量保護(hù)對(duì)變壓器本體和有載調(diào)壓部分的溫度、油箱內(nèi)壓力升高以及冷卻系統(tǒng)的故障，應(yīng)按現(xiàn)行變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。為實(shí)現(xiàn)上述保護(hù)內(nèi)容的功能，適應(yīng)當(dāng)今大容量變壓器應(yīng)用的日益增多以及電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜化的趨勢(shì)，并伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，微機(jī)繼電保護(hù)裝置在高壓電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用，成為目前繼電保護(hù)中最重要的保護(hù)形式。微機(jī)保護(hù)相比與傳統(tǒng)的保護(hù)裝置，具有更高的可靠性、快速性和靈敏度，可更大限度的保證電力系統(tǒng)和變壓器的安全運(yùn)行，減少事故的損失。1.2 變壓器故障保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀追溯變壓器保護(hù)的發(fā)展歷史，以1931年R.E.Cordray提出比率差動(dòng)的變壓器保護(hù)標(biāo)志著

15、差動(dòng)保護(hù)作為變壓器主保護(hù)時(shí)代的到來(lái)。電流差動(dòng)保護(hù)也以其原理簡(jiǎn)單、選擇性好、可靠性高的特點(diǎn)在變壓器保護(hù)中獲得了極其成功的應(yīng)用。但由此帶來(lái)的技術(shù)難題是如何將變壓器的勵(lì)磁涌流與內(nèi)部故障區(qū)分開(kāi)來(lái)。變壓器保護(hù)的發(fā)展史也自此成為一部變壓器勵(lì)磁涌流鑒別技術(shù)發(fā)展史。1941年，C.D.Hayward首次提出了利用諧波制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)，將諧波分析引入到變壓器差動(dòng)保護(hù)中，并逐漸成為國(guó)外研究勵(lì)磁涌流制動(dòng)方法的主要方向。1958年,R.L.Sharp和W.E.GlassBurn提出了利用二次諧波鑒別變壓器勵(lì)磁涌流的方法，并在模擬式保護(hù)中加以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，還提出了差動(dòng)加速的方案，以差動(dòng)加速、比率差動(dòng)、二次諧波制動(dòng)來(lái)構(gòu)成整個(gè)

16、諧波制動(dòng)式保護(hù)的主體，并一直延續(xù)至今。微機(jī)變壓器保護(hù)的研究開(kāi)始于60年代末70年代初。1969年，Rockerfeller首次提出數(shù)字式變壓器保護(hù)的概念，揭開(kāi)了數(shù)字式變壓器保護(hù)研究的序幕，之后，O.P.Malik和Degens對(duì)變壓器保護(hù)的數(shù)字處理和數(shù)字濾波做出了研究；1972年，Skyes發(fā)表了計(jì)算機(jī)變壓器諧波制動(dòng)保護(hù)方案，使得微機(jī)式變壓器保護(hù)的發(fā)展向?qū)嵱没较蜻~進(jìn)。變壓器保護(hù)在進(jìn)入數(shù)字微機(jī)時(shí)代后，利用微機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算和處理能力，新的勵(lì)磁涌流鑒別方法不斷被提出，在國(guó)內(nèi)外形成研究熱潮。間斷角原理從分析勵(lì)磁涌流波形本質(zhì)出發(fā)，為勵(lì)磁涌流的鑒別提供了新思路，沿著這個(gè)思路，波形比較法、波形對(duì)稱法和積分型

17、波形對(duì)稱法相繼被提出?，F(xiàn)在實(shí)用的微機(jī)變壓器保護(hù)中識(shí)別勵(lì)磁涌流的方法也主要是：二次諧波閉鎖、間斷角閉鎖、波形對(duì)稱原理等。實(shí)踐表明，在過(guò)去幾十年間，上述原理基本上能達(dá)到繼電保護(hù)要求。然而，隨著電力系統(tǒng)以及變壓器制造技術(shù)的日益發(fā)展，利用涌流特征的各種判據(jù)在實(shí)用中均遇到了一些無(wú)法協(xié)調(diào)的矛盾。為了保障變壓器安全、可靠地運(yùn)行，電力工作者不斷深入分析其運(yùn)行特性，研究新原理，新方法提高變壓器保護(hù)的性能，對(duì)其理論探討與裝置研制一直在不斷進(jìn)行。針對(duì)差動(dòng)保護(hù)中的勵(lì)磁涌流問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外積極研究各種原理予以解決，如：二次諧波制動(dòng)、間斷角、電壓制動(dòng)、磁通特性原理和等值電路法等。另外，將新興學(xué)科和方法（如模糊集合論、專家系統(tǒng)

18、、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）運(yùn)用到變壓器的保護(hù)中也是研究的熱點(diǎn)之一。而隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，高性能的微處理器芯片層出不窮，微機(jī)變壓器保護(hù)裝置的性能不斷得到改善，整個(gè)微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)正向傻瓜化，人工智能化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化，標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。1.3 變壓器瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)概述瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的基本保護(hù)，它的主要器件是瓦斯繼電器，安裝的位置在油箱與油枕之間的聯(lián)接管道中。為了能使該變壓器內(nèi)部積聚的氣體經(jīng)過(guò)與瓦斯繼電器聯(lián)接的管道，并順利流入油枕，根據(jù)變壓器安裝的相關(guān)規(guī)程規(guī)定，應(yīng)當(dāng)把變壓器靠油枕一側(cè)的位置墊高，使變壓器的大蓋沿瓦斯繼電器的方向上高出有1 %1. 5 %的升高坡度

19、，另一個(gè)是變壓器油箱到油枕聯(lián)接管的坡度為2 %4 %(這個(gè)坡度是由廠家制造好的) 。變壓器大蓋坡度要求在安裝變壓器時(shí)從底部墊好。這2 個(gè)坡度都是為了防止在變壓器內(nèi)貯存空氣以及故障時(shí)，便于使氣體迅速可靠地沖入瓦斯繼電器，保證瓦斯繼電器靈敏的動(dòng)作。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生相間、層間或匝間短路故障時(shí)，伴隨有電弧產(chǎn)生，或某些部件嚴(yán)重發(fā)熱，導(dǎo)致油箱內(nèi)絕緣油和其他絕緣材料受熱分解并產(chǎn)生揮發(fā)性氣體(即瓦斯) 。因?yàn)闅怏w比油輕，氣體就會(huì)很快上升到變壓器的最高部分油枕內(nèi)。在嚴(yán)重故障時(shí)，大量氣體會(huì)產(chǎn)生很大的壓力，使油迅速向油枕流動(dòng)。根據(jù)這一特性，我們可以通過(guò)變壓器油箱內(nèi)的氣體或油，向油枕方向流動(dòng)的情況，來(lái)判斷變壓器內(nèi)

20、部故障的狀態(tài)。利用這些性質(zhì)構(gòu)成的變壓器保護(hù)稱為瓦斯保護(hù)，在瓦斯保護(hù)裝置中，反應(yīng)這些特性的基本器件是瓦斯繼電器。在變壓器正常工作時(shí)，瓦斯繼電器的容器內(nèi)一般是充滿變壓器油的，它的兩對(duì)靈敏水銀觸點(diǎn)是斷開(kāi)的。如果變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障，則因油分解而產(chǎn)生的氣體聚集在容器的上部時(shí)，此時(shí)迫使油面下降，使上面一對(duì)水銀觸點(diǎn)閉合，接通信號(hào)回路，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即繼電器輕瓦斯動(dòng)作。如果變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣體，并出現(xiàn)變壓器油的涌浪，迫使油猛烈地由油箱進(jìn)入油枕，通過(guò)聯(lián)接管道的時(shí)候，要經(jīng)過(guò)瓦斯繼電器，這時(shí)強(qiáng)大的油流沖擊瓦斯繼電器的擋板，使下面一對(duì)水銀觸點(diǎn)閉合，接通跳閘回路，切斷與變壓器連接的所有電源，從

21、而起到保護(hù)變壓器的作用，即繼電器重瓦斯動(dòng)作。瓦斯保護(hù)的控制瓦斯繼電器的一對(duì)接點(diǎn)動(dòng)作于信號(hào)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，另一對(duì)接點(diǎn)接通信號(hào)繼電器和出口中間繼電器，作用于跳閘。繼電器作用于信號(hào)的接點(diǎn)，反映了變壓器的輕微故障，故稱為輕瓦斯保護(hù)。作用于跳閘的接點(diǎn)，反映了變壓器的嚴(yán)重故障，故稱為重瓦斯保護(hù)。變壓器在充油或新注入油后，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常打開(kāi)瓦斯繼電器內(nèi)的放氣閥門(mén)，防止油中的空氣在變壓器帶負(fù)載受熱上升。為了防止斷路器或信號(hào)的誤動(dòng)作，可以利用壓板，將瓦斯保護(hù)切換至作用信號(hào)，直至不再存在空氣逸出為止。瓦斯繼電器的接點(diǎn)，是由于油的流動(dòng)或氣流的沖擊而閉合。因此，接點(diǎn)的閉合，是有沖擊性，為了使接點(diǎn)發(fā)出的脈沖有足夠時(shí)間跳斷路器

22、，出口中間繼電器應(yīng)有自保持回路。1.4本文主要工作闡述了電力變壓器瓦斯保護(hù)裝置的基本工作原理、保護(hù)范圍、安裝方式、日常巡查項(xiàng)目、運(yùn)行狀態(tài)和瓦斯保護(hù)裝置信號(hào)動(dòng)作的原因及其事故分析診斷的基本原則與處理方法，并提出了反事故措施。提出防止變壓器瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作的措施，變壓器瓦斯信號(hào)動(dòng)作后，運(yùn)行人員必須對(duì)變壓器進(jìn)行檢查，查明動(dòng)作的原因，及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)提取繼電器氣樣、油樣和本體油樣，分別作色譜分析。第二章 變壓器瓦斯保護(hù)2.1瓦斯保護(hù)工作原理瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)元件，對(duì)變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內(nèi)部故障、繞組內(nèi)部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動(dòng)作。當(dāng)油浸式變壓器的內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，

23、由于電弧將使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量的氣體，其強(qiáng)烈程度隨故障的嚴(yán)重程度不同而不同。瓦斯保護(hù)就是利用反應(yīng)氣體狀態(tài)的瓦斯繼電器來(lái)保護(hù)變壓器內(nèi)部故障的。在瓦斯保護(hù)繼電器內(nèi)，上部是一個(gè)密封的浮筒，下部是一塊金屬檔板，兩者都裝有密封的水銀接點(diǎn)。浮筒和擋板可以圍繞各自的軸旋轉(zhuǎn)。在正常運(yùn)行時(shí)，繼電器內(nèi)充滿油，浮筒浸在油內(nèi)，處于上浮位置，水銀接點(diǎn)斷開(kāi)；檔板則由于本身重量而下垂，其水銀接點(diǎn)也是斷開(kāi)的。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，氣體產(chǎn)生的速度較緩慢，氣體上升至儲(chǔ)油柜途中首先積存于瓦斯繼電器的上部空間，使油面下降，浮筒隨之下降而使水銀接點(diǎn)閉合，接通延時(shí)信號(hào)，這就是所謂的“輕瓦斯”；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，則產(chǎn)生

24、強(qiáng)烈的瓦斯氣體，油箱內(nèi)壓力瞬時(shí)突增，產(chǎn)生很大的油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊檔板，檔板克服彈簧的阻力，帶動(dòng)磁鐵向干簧觸點(diǎn)方向移動(dòng)，使水銀觸點(diǎn)閉合，接通跳閘回路，使斷路器跳閘，這就是所謂的“重瓦斯”。重瓦斯動(dòng)作，立即切斷與變壓器連接的所有電源，從而避免事故擴(kuò)大，起到保護(hù)變壓器的作用。瓦斯繼電器有浮筒式、檔板式、開(kāi)口杯式等不同型號(hào)。瓦斯保護(hù)的動(dòng)作又可分為以下幾類：(1)空氣進(jìn)入變壓器逐漸聚集在瓦斯繼電器上部，迫使繼電器內(nèi)油面下降。這時(shí)，開(kāi)口杯在空氣中的重量加上杯內(nèi)油重所產(chǎn)生的力矩使開(kāi)口杯下降并使干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出輕瓦斯動(dòng)作信號(hào)?？諝膺M(jìn)入運(yùn)行中的變壓器有三種途徑。一是變壓器在換油、補(bǔ)充油時(shí)，欲換或補(bǔ)

25、加的油未徹底進(jìn)行真空脫氣處理與嚴(yán)格按真空注油工藝進(jìn)行，使油中的空氣，附著在鐵心、繞組、附件表面的空氣及有機(jī)固體絕緣材料孔隙中的空氣，在變壓器投入運(yùn)行后通過(guò)油的對(duì)流循環(huán)，變壓器鐵心的磁致伸縮，逐漸匯集、上升到瓦斯繼電器內(nèi)，引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)。二是變壓器熱虹吸器更換吸附劑(如硅膠)后，油侵及靜置時(shí)間短，空氣未徹底排凈，由熱虹吸器進(jìn)入本體循環(huán)，進(jìn)而進(jìn)入瓦斯繼電器引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)。三是強(qiáng)油循環(huán)的變壓器潛油泵密封不良，因油泵工作時(shí)產(chǎn)生的微負(fù)壓導(dǎo)致空氣進(jìn)入變壓器本體循環(huán)，聚集在瓦斯繼電器內(nèi)造成瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)；(2)環(huán)境溫度驟然下降，變壓器本體油很快冷縮造成油位降低，或者變壓器本體

26、嚴(yán)重漏油引起變壓器內(nèi)油位降低，即所謂油流引起瓦斯繼電器動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)；(3)瓦斯繼電器二次信號(hào)回路故障，包括信號(hào)電纜絕緣損壞短路、端子排接點(diǎn)短路，個(gè)別在信號(hào)回路中所接信號(hào)等引起干簧觸點(diǎn)閉合，造成瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)；(4)變壓器內(nèi)部存在放電或過(guò)熱故障，引起固體絕緣材料分解，變壓器油分解，產(chǎn)生氫氣、一氧化碳、二氧化碳，低分子烴類氣體這些氣體隨油的對(duì)流循環(huán)逐漸變成大氣泡并上升聚集在瓦斯繼電器上部，迫使繼電器內(nèi)油面降低，引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)。瓦斯保護(hù)接線原理如圖2-1所示：圖2-1 瓦斯保護(hù)原理接線圖當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障，使油位降低時(shí)，瓦斯繼電器KG的上接點(diǎn)KG1動(dòng)作，接通信號(hào)繼電器1K

27、S發(fā)出信號(hào)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，使瓦斯繼電器KG的下接點(diǎn)KG2動(dòng)作，接通信號(hào)繼電器2KS和中間繼電器KM，發(fā)出信號(hào)并使斷路器跳閘。容量為1000kVA及以上的變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。目前大多采用QJ280 型繼電器，其信號(hào)回路接上開(kāi)口杯，跳閘回路接下檔板。所謂瓦斯保護(hù)信號(hào)動(dòng)作，即指因各種原因造成繼電器內(nèi)上開(kāi)口杯的信號(hào)回路接點(diǎn)閉合， 光字牌燈亮。2.2變壓器瓦斯保護(hù)范圍瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù)，它可以反映油箱內(nèi)的一切故障。包括：油箱內(nèi)的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開(kāi)關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等。瓦斯保護(hù)動(dòng)作迅速、靈敏可靠而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是

28、它不能反映油箱外部電路（如引出線上）的故障，所以不能作為保護(hù)變壓器內(nèi)部故障的唯一保護(hù)裝置。另外，瓦斯保護(hù)也易在一些外界因素（如地震）的干擾下誤動(dòng)作。變壓器有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的瓦斯繼電器與主變的瓦斯繼電器作用相同、安裝位置不同，型號(hào)不同。2.3變壓器瓦斯保護(hù)檢驗(yàn)瓦斯保護(hù)是電力變壓器內(nèi)部故障檢測(cè)的主要保護(hù)，其安裝和瓦斯繼電器質(zhì)量的好壞，決定著瓦斯保護(hù)的運(yùn)行效果。因此，必須認(rèn)真進(jìn)行檢驗(yàn)。 瓦斯繼電器內(nèi)部和機(jī)械部分的檢驗(yàn)（1）玻璃窗、放氣閥、探針處和引出線端子等應(yīng)完整不滲油。拆、接引線時(shí)，防止引線端子跟隨一起轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）浮筒無(wú)裂紋及凹凸處、玻璃窗應(yīng)完整清晰明亮無(wú)裂紋線；（3）水銀接點(diǎn)的水銀面應(yīng)清潔光亮，搖動(dòng)

29、分、合時(shí)水銀流動(dòng)靈活，不應(yīng)掛在玻璃壁和電極上，電極和極尖應(yīng)光亮呈銀白色；（4）水銀接點(diǎn)柱焊接牢固，根部套軟塑料管加固；接點(diǎn)引線長(zhǎng)短應(yīng)合適，能任意彎曲，無(wú)斷股現(xiàn)象；瓷珠應(yīng)完整光滑無(wú)毛刺；（5）水銀接點(diǎn)應(yīng)固定牢固。接點(diǎn)距離正常時(shí)，有一極浸入水銀中的長(zhǎng)度應(yīng)不小于4mm。其它類型繼電器的接點(diǎn)正常時(shí)，兩極應(yīng)斷開(kāi)。接點(diǎn)引錢(qián)的極性，為經(jīng)常浸入水銀中的接點(diǎn)接正極。若未經(jīng)常浸入水銀中接點(diǎn)接正極時(shí)，由于水銀蒸氣是導(dǎo)體的原故，長(zhǎng)期運(yùn)行，接點(diǎn)可能損壞，甚至可能使瓦期保護(hù)動(dòng)作；（6）可動(dòng)部分應(yīng)靈活，動(dòng)作可靠，返回?zé)o卡住現(xiàn)象；（7）浮筒型瓦斯繼電器水銀接點(diǎn)的位置應(yīng)調(diào)整在當(dāng)浮簡(jiǎn)浮起時(shí)，接點(diǎn)之間的距離不小于4mm。當(dāng)浮筒下沉

30、使水銀接點(diǎn)恰好接觸閉合時(shí)，浮筒尚能繼續(xù)向下沉方向偏轉(zhuǎn)約50，以保證接點(diǎn)閉合可靠。瓦斯繼電器的密封試驗(yàn)（1）在密封試驗(yàn)前檢查水銀接點(diǎn)有無(wú)因水銀蒸氣所造成的通路，可用2500V搖表測(cè)量接點(diǎn)間絕緣電阻應(yīng)不小于50M，且無(wú)瞬間閃光和放電發(fā)光現(xiàn)象。若用交流1000V耐壓時(shí)，良好的接點(diǎn)不發(fā)光，不良的接點(diǎn)則發(fā)出強(qiáng)烈的紫光。 （2）將浮筒與水銀、干簧接點(diǎn)放人注有變壓器油的試驗(yàn)器內(nèi)，加15個(gè)大氣壓在保持油溫在9095C的情況下，連續(xù)24h的密封性試驗(yàn)。浮筒重量試驗(yàn)前后相差不大于0·1g；觀察判斷接點(diǎn)的完好性，輕輕搖動(dòng)水銀接點(diǎn)，如發(fā)現(xiàn)水銀面上出現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)薄膜或水銀分裂成小珠，則是接點(diǎn)有滲油現(xiàn)象。瓦斯繼電器的

31、接點(diǎn)蒸發(fā)試驗(yàn)用玻璃燒杯，注入適量變壓器油，將水銀接點(diǎn)置于油的上部，接點(diǎn)處于斷開(kāi)位置，軟線露出油面，用電爐加熱保持油溫在70800C，連續(xù)2h，水銀應(yīng)無(wú)蒸發(fā)現(xiàn)象。若電極和玻璃管壁上附有水銀珠或負(fù)極上掛有水銀霜，則是接點(diǎn)有蒸發(fā)現(xiàn)象。2.3.3瓦斯繼電器定值整定檢驗(yàn)（1）輕瓦斯整定：當(dāng)殼內(nèi)聚積250300cm3的空氣時(shí)，應(yīng)能可靠動(dòng)作。 （2）重瓦斯整定：自然油冷卻的變壓器為08l0ms油流速，能可靠動(dòng)作；強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的變壓器為10l2ms油流速，能可靠動(dòng)作。瓦斯繼電器接點(diǎn)工作可靠性檢驗(yàn)（1）接點(diǎn)連續(xù)斷開(kāi)和閉合額定電壓和電流10次，應(yīng)無(wú)弧光和燒焦點(diǎn)痕跡。 （2）接點(diǎn)接觸電阻不大于1。2.4變壓器瓦斯

32、保護(hù)優(yōu)缺點(diǎn)瓦斯保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：不僅能反映變壓器油內(nèi)部各種故障，而且還能反映差動(dòng)保護(hù)所不能反映的不嚴(yán)重的匝間短路和鐵芯故障。此外，當(dāng)變壓器內(nèi)部進(jìn)入空氣時(shí)也有所反映。因此，是靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速的一種保護(hù)。瓦斯保護(hù)其缺點(diǎn)是：（1）不能反映變壓器外部故障（套管和引出線），因此瓦斯保護(hù)不能作為變壓器各種故障的唯一保護(hù)。（2）瓦斯保護(hù)抵抗外界干擾的性能較差，例如發(fā)生地震時(shí)就容易誤動(dòng)作。（3）如果在安裝瓦斯繼電器時(shí)未能很好地解決防油問(wèn)題或瓦斯繼電器不能很好地防水，就不可能漏油腐蝕電纜絕緣或繼電器進(jìn)水而造成誤動(dòng)作。2.5幾種常見(jiàn)的瓦斯繼電器浮筒擋板式瓦斯繼電器擋板式瓦斯繼電器是將浮筒式瓦斯繼電器的下浮

33、筒換成擋板，而上浮筒仍保留，經(jīng)這種改進(jìn)后，耐震性能較好，并且克服了下浮筒密封不良的缺點(diǎn)，繼電器的運(yùn)行比較穩(wěn)定，可靠性也大大提高，因而得到廣泛的應(yīng)用。浮筒擋板式瓦斯繼電器的內(nèi)部構(gòu)造如圖。它由兩部分組成，即上部的密封浮筒5和下部的金屬擋板6。浮筒和擋板固定在軸上，可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在它們上面各附有一個(gè)水銀接點(diǎn)7。頂蓋上面裝有放氣閥2和接線端子3、4等。繼電器外殼上有油面監(jiān)視玻璃窗8，觀察繼電器油位和氣體的容積。瓦斯繼電器能反應(yīng)氣體容積及油流速度的大小。其動(dòng)作過(guò)程如下：變壓器正常運(yùn)行時(shí)，繼電器外殼內(nèi)充滿了油，浮筒受油的浮力而浮起，擋板由于自身的重量而下垂。這時(shí)，裝在浮筒和擋板上的水銀接點(diǎn)處于斷開(kāi)位置（水

34、平位置）。變壓器內(nèi)部故障時(shí)，產(chǎn)生氣體的強(qiáng)烈程度取決于故障的嚴(yán)重情況。發(fā)生輕微故障時(shí)，產(chǎn)生的氣體較少且速度慢，氣體上升到油面后，聚集在繼電器頂部，占去了充油的空間，一部分油被擠入油枕。由于氣體的壓力使油面下降，上浮筒隨著油面的降低而下沉。當(dāng)油面下降到預(yù)定高度時(shí)，裝在浮筒上的水銀接點(diǎn)接通，即輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出警告信號(hào)。變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，故障點(diǎn)周圍的溫度劇增，變壓器油和絕緣材料分解并產(chǎn)生大量瓦斯氣體，變壓器內(nèi)部壓力升高，迫使變壓器油從油箱向油枕方向沖擊。擋板受油流沖動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)到一定位置時(shí)，使水銀接點(diǎn)接通，即重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，瞬時(shí)作用于跳閘回路，切斷變壓器電源，以防止事故擴(kuò)大。變壓器油箱發(fā)生嚴(yán)重

35、漏油故障時(shí)，變壓器油面降低，瓦斯繼電器內(nèi)的油面跟隨下降。瓦斯繼電器的上浮筒下沉，使水銀接點(diǎn)閉合發(fā)出“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，采用密封浮筒和水銀接點(diǎn)的瓦斯繼電器存在一定的缺陷，特別是上浮筒的存在，使它仍保留了浮筒式瓦斯繼電器的部分缺點(diǎn)。首先是抗震能差，一般在五級(jí)以上地震時(shí)就可能發(fā)生誤動(dòng)作。浮筒雖然經(jīng)過(guò)加溫加壓的密封試驗(yàn)，但仍不能完全防止長(zhǎng)期運(yùn)行中由于浮筒滲油發(fā)生的誤動(dòng)作。水銀接點(diǎn)質(zhì)量不良（如密封性、真空度、絕緣電阻、遮斷容量等指標(biāo)不能保證）也容易造成瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作。因此，提高瓦斯繼電器動(dòng)作的可靠性是一個(gè)重要問(wèn)題。此外，原有瓦斯繼電器的動(dòng)作流速整定值只能在0.61m/s范圍內(nèi)調(diào)整，而強(qiáng)迫油循

36、環(huán)冷卻變壓器的瓦斯保護(hù)，要求動(dòng)作流速整定值不小于1.2m/s。由于以上原因，要求研制性能良好的新型瓦斯繼電器。目前應(yīng)用的瓦斯繼電器，用開(kāi)口杯代替密封浮筒，克服了浮筒滲油的缺陷；用干簧接點(diǎn)代替水銀接點(diǎn)，防止震動(dòng)時(shí)誤動(dòng)作，是一種有較好抗震結(jié)構(gòu)的瓦斯繼電器。開(kāi)口杯擋板式瓦斯繼電器現(xiàn)以性能較好的開(kāi)口杯擋板式瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理介紹如下，開(kāi)口杯擋板式氣體繼電器的結(jié)構(gòu)如圖所示（QJ180型）。上部有一個(gè)附帶永久磁鐵4的開(kāi)口杯5，下部有一面附帶永久磁鐵11的擋板10。正常情況下，繼電器內(nèi)及上開(kāi)口杯內(nèi)充了滿油，在軸一側(cè)的開(kāi)口杯，同時(shí)受到杯內(nèi)油的重力及油對(duì)開(kāi)口杯浮力的作用。在軸另一側(cè)的平衡重錘6，有重錘的

37、重力及油對(duì)重錘的浮力。這些力平衡的結(jié)果，使開(kāi)口杯側(cè)產(chǎn)生的力矩小于平衡錘的力矩，開(kāi)口杯處于上翹位置。和開(kāi)口杯定在一起的永久磁鐵4位于干簧接點(diǎn)15的上方，干簧接點(diǎn)15可靠斷開(kāi)。擋板10在彈簧9的保持下，處于正常位置，其附帶的永久磁鐵11遠(yuǎn)離干簧接點(diǎn)13，干簧接點(diǎn)13可靠斷開(kāi)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，產(chǎn)生少量氣體，匯集在瓦斯繼電器的上部，迫使瓦斯繼電器內(nèi)油面下降，使開(kāi)口杯露出油面。由于物體在氣體中所受浮力比在油中受到的浮力小，開(kāi)口杯及附件在氣體中的重量加上杯內(nèi)油的重量產(chǎn)生的力矩大于重錘所產(chǎn)生的力矩，因而開(kāi)口杯失去平衡，使開(kāi)口杯隨著油面降低而下沉，繞軸落下，永久磁鐵4隨之落下，靠近干簧接點(diǎn)時(shí)，接通

38、干簧觸點(diǎn)，發(fā)生輕瓦斯動(dòng)作信號(hào)。當(dāng)變壓器嚴(yán)重漏油使油面降低時(shí)，開(kāi)口杯下沉到一定位置，干簧接點(diǎn)閉合，同樣會(huì)發(fā)生“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。移動(dòng)重錘6的位置，可以調(diào)整輕瓦斯保護(hù)的動(dòng)作氣體容積。輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作氣體容積的調(diào)節(jié)范圍在250300cm3之間。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，形成強(qiáng)烈油流，油流從油箱通過(guò)瓦斯繼電器沖向油枕，強(qiáng)烈油流將沖擊擋板10，若油流速度達(dá)到一定值，該油流速度將超過(guò)重瓦斯（下?lián)醢澹┱ǖ挠土魉俣龋ㄔ?.71.5m/s范圍內(nèi)），油流對(duì)擋板的沖擊力將克服彈簧的反作用力而被推向前，擋板被沖到一定位置，使固定在擋板上的永久磁鐵11靠近干簧觸點(diǎn)13，將干簧觸點(diǎn)13吸合，發(fā)

39、出跳閘脈沖，發(fā)出跳閘脈沖，斷開(kāi)變壓器各電源側(cè)的斷路器，稱為重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。松動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿14，改變彈簧9的長(zhǎng)度，可調(diào)整重瓦斯動(dòng)作的油流速度。螺桿12用于調(diào)整永久磁鐵11與干簧觸點(diǎn)13之間的距離（一般為0.51mm），螺桿固定后，不隨意變動(dòng)。調(diào)整好后，將繼電器裝于油箱與油枕之間的連接管道上。安裝時(shí)，應(yīng)將繼電器上的箭頭指向油枕。安裝好后，打開(kāi)導(dǎo)油管上的連接閥，使繼電器充油。打開(kāi)排氣口17處的帽子，松動(dòng)頂針2，使空氣排出，直至排氣口連續(xù)冒油為止。從排氣口17打進(jìn)空氣，可以檢查輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作的可靠性。檢查重瓦斯保護(hù)觸點(diǎn)動(dòng)作是否可靠，可把罩l取下，按動(dòng)波紋管，通過(guò)探針7來(lái)實(shí)現(xiàn)。開(kāi)口杯擋板式瓦斯繼電器具有較

40、大的流速整定范圍，能滿足大型變壓器和強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器的需要，并具有很好的防震性能，從而得到廣泛應(yīng)用，瓦斯保護(hù)的原理接線如圖所示。瓦斯繼電器WSJ（或KG）的上觸點(diǎn)為輕瓦斯保護(hù)觸點(diǎn)，動(dòng)作于發(fā)信號(hào)。輕瓦斯保護(hù)觸點(diǎn)（上觸點(diǎn)）閉合時(shí)，延時(shí)發(fā)出“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)為重瓦斯保護(hù)觸點(diǎn)，通過(guò)切換壓板QP接向出口中間繼電器BCJ（或KPO）時(shí)，重瓦斯保護(hù)投入工作。重瓦斯觸點(diǎn)（下觸點(diǎn)）閉合后，經(jīng)信號(hào)繼電器XJ（或KS）、切換壓板，起動(dòng)出口中間繼電器BCJ（KPO），作用于跳開(kāi)變壓器斷路器。重瓦斯保護(hù)觸點(diǎn)在油流沖擊下可能時(shí)通時(shí)斷，為了使重瓦斯保護(hù)能可靠動(dòng)作必須選用具有自保持線圈的出口中間繼電器，即

41、借助具有串聯(lián)電流自保持線圈的中間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。斷路器跳閘后，出口回路的自保持狀態(tài)靠斷路器的輔助接點(diǎn)解除。切換壓板的作用是改變重瓦斯的動(dòng)作方式。當(dāng)變壓器換油、氣體繼電器試驗(yàn)、變壓器重新安裝或大修后投入運(yùn)行之初，為防止重瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作，通過(guò)切換壓板QP，將保護(hù)換接于電阻R回路，即將重瓦斯保護(hù)投入信號(hào)，以防重瓦斯誤動(dòng)作跳閘。R的電阻值應(yīng)按信號(hào)繼電器XJ（KS）能可靠動(dòng)作的條件選擇。復(fù)合式瓦斯繼電器目前推薦采用開(kāi)口杯和擋板構(gòu)成的復(fù)合式瓦斯繼電器。復(fù)合式瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)圖。在復(fù)合式瓦斯繼電器內(nèi)部的上下方各有一個(gè)帶磁力接點(diǎn)的開(kāi)口杯1、2。正常運(yùn)行時(shí)，上、下開(kāi)口杯2和l都浸在油中，由于開(kāi)口杯及附件在油內(nèi)的重

42、力所產(chǎn)生的力矩比平衡錘4產(chǎn)生的力矩小。因此，開(kāi)口杯處于上升位置，磁力接點(diǎn)（干簧觸點(diǎn)）3斷開(kāi)。當(dāng)油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，產(chǎn)生較少的氣體（稱輕瓦斯），此氣體上升到油面并聚集在繼電器上部，使油面下降，上開(kāi)口杯即露出油面。開(kāi)口杯及附件在空氣中的重力加上杯內(nèi)油的重量，所產(chǎn)生的力矩大于平衡錘4所產(chǎn)生的力矩，于是上開(kāi)口杯2順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)永久磁鐵靠10近下部干簧的觸點(diǎn)3，使上方的磁力接點(diǎn)閉合，發(fā)出“輕瓦斯”信號(hào)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，產(chǎn)生大量的氣體（稱重瓦斯），大量氣體和油流的沖擊檔板8，擋板帶動(dòng)下開(kāi)口杯1順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)永久磁鐵3使下磁力接點(diǎn)閉合，發(fā)出斷路器跳閘脈沖。當(dāng)變壓器嚴(yán)重漏油而使

43、油面極度降低時(shí)，首先是上開(kāi)口杯露出油面，與上開(kāi)口杯動(dòng)作原理相同，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重漏油而使油面逐漸降低時(shí)，繼之下開(kāi)口杯露出油面后亦能動(dòng)作，發(fā)出跳閘脈沖。瓦斯保護(hù)的原理接線圖如圖所示。瓦斯繼電器3的上接點(diǎn)由上開(kāi)口杯控制，叫輕瓦斯，動(dòng)作后，發(fā)出延時(shí)信號(hào)。繼電器3的下接點(diǎn)由下開(kāi)口杯控制，叫重瓦斯，動(dòng)作后，經(jīng)信號(hào)繼電器6起動(dòng)出口中間繼電器4，跳開(kāi)斷路器1DL、2DL。由于重瓦斯是按油流流速的大小而動(dòng)作的，而油的流速在故障過(guò)程中往往很不穩(wěn)定，此時(shí)為使斷路器能可靠跳閘，重瓦斯動(dòng)作后必須有自保持回路，即借助具有串聯(lián)電流自保持線圈的中間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)自保持功能，以保證有足夠的時(shí)間使斷路器跳閘，動(dòng)作后由斷路

44、器的輔助觸點(diǎn)來(lái)解除出口回路的自保持。此外，為防止瓦斯保護(hù)在變壓器換油或作瓦斯繼電器試驗(yàn)時(shí)引起重瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作跳閘，可利用切換片（QP）5，使重瓦斯跳閘回路暫時(shí)切換到信號(hào)回路運(yùn)行。瓦斯保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作快、靈敏度高（對(duì)緩慢發(fā)展的故障、其靈敏性比變壓器的差動(dòng)保護(hù)優(yōu)越，能夠反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種類型的故障如鐵芯局部燒壞、繞組匝間短路、內(nèi)部斷線、絕緣逐漸老化及油面下降等）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、并能反映變壓器油箱內(nèi)的各種短路、故障，運(yùn)行比較穩(wěn)定，可靠性比較高、安裝很簡(jiǎn)單。但由于不能反應(yīng)油箱外套管及連接線上的故障，對(duì)絕緣突發(fā)性擊穿的反應(yīng)不及差動(dòng)保護(hù)快；而且在強(qiáng)烈地震預(yù)報(bào)期間和變壓器新投入時(shí)，瓦斯保護(hù)不能投到跳閘位

45、置，所以不能完全取代差動(dòng)保護(hù)的作用。因此瓦斯保護(hù)可作為變壓器的主保護(hù)之一，與縱差動(dòng)保護(hù)相互配合、相互補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)快速而靈敏地切除變壓器油箱內(nèi)飛外及引出線上發(fā)生的各種故障。重瓦斯的動(dòng)作值是用油流的速度來(lái)整定的，對(duì)一般變壓器通常整定在0.61米秒，對(duì)于強(qiáng)迫油循環(huán)的變壓器整定為1.11.2米秒。瓦斯保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)立即通過(guò)繼電器上的透明玻璃觀察氣體的數(shù)量和顏色，并在繼電器頂部的排氣口處把氣體取出收集起來(lái)進(jìn)行分析化驗(yàn)，根據(jù)氣體的數(shù)量、顏色、化學(xué)成分、可燃性等，判斷保護(hù)動(dòng)作的原因和故障的性質(zhì)。第三章 瓦斯保護(hù)動(dòng)作3.1瓦斯保護(hù)動(dòng)作主要原因（1） 空氣進(jìn)入變壓器逐漸聚集在瓦斯繼電器上部，迫使繼電器內(nèi)油面下降。

46、這時(shí)，開(kāi)口杯在空氣中的重量加上杯內(nèi)油重所產(chǎn)生的力矩使開(kāi)口杯下降導(dǎo)致觸點(diǎn)閉合，發(fā)出輕瓦斯信號(hào)。        空氣進(jìn)入運(yùn)行中的變壓器有三種途徑：一是變壓器在換油、補(bǔ)充油時(shí)，被換或補(bǔ)加的油未徹底進(jìn)行真空脫氣處理，或者未嚴(yán)格按真空注油工藝進(jìn)行，使油中的空氣附著在鐵心、繞組、附件表面上及有機(jī)固體絕緣材料孔隙中，這些氣體在變壓器投入運(yùn)行后通過(guò)油的對(duì)流循環(huán)、變壓器鐵心的磁滯現(xiàn)象，逐漸匯集、上升到瓦斯繼電器內(nèi)，引起信號(hào)動(dòng)作。二是變壓器呼吸器更換吸附劑（如硅膠）后，靜置時(shí)間較短，空氣未徹底排凈，由呼吸器進(jìn)入本體循環(huán)，進(jìn)而進(jìn)入瓦斯繼電器引起信

47、號(hào)動(dòng)作。三是強(qiáng)油循環(huán)的變壓器潛油泵密封不良，因油泵工作時(shí)產(chǎn)生的微負(fù)壓導(dǎo)致空氣進(jìn)入變壓器本體循環(huán)，聚集在瓦斯繼電器內(nèi)造成瓦斯信號(hào)動(dòng)作。（2）環(huán)境溫度驟然下降，變壓器的本體油很快冷縮造成油位降低，或者變壓器本體嚴(yán)重漏油引起變壓器內(nèi)油位降低，即所謂油流引起瓦斯繼電器信號(hào)動(dòng)作。（3）瓦斯繼電器二次信號(hào)回路故障，包括信號(hào)電纜絕緣損壞短路、端子排接點(diǎn)短路，個(gè)別在信號(hào)回路中所接信號(hào)等原因引起觸點(diǎn)閉合，造成瓦斯信號(hào)動(dòng)作。 （4）變壓器內(nèi)部存在放電或過(guò)熱故障，引起固體絕緣材料分解，變壓器油分解，并產(chǎn)生氫氣、一氧化碳、二氧化碳，低分子烴類氣體，這些氣體隨油的對(duì)流循環(huán)逐漸變成大氣泡并上升聚集在瓦斯繼電器上部，迫使繼

48、電器內(nèi)油面降低，引起瓦斯信號(hào)動(dòng)作。輕瓦斯動(dòng)作主要原因（1）因?yàn)V油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密以至空氣進(jìn)入變壓器；（2）因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕瓦斯浮筒以下；（3）變壓器故障產(chǎn)生少量氣體；（4）變壓器發(fā)生穿越性短路故障。在穿越性故障電流作用下，油隙間的油流速度加快，當(dāng)油隙內(nèi)和繞組外側(cè)產(chǎn)生的壓力差變化大時(shí)，氣體繼電器就可能誤動(dòng)作。穿越性故障電流使繞組動(dòng)作發(fā)熱，當(dāng)故障電流倍數(shù)很大時(shí)，繞組溫度上升很快，使油的體積膨脹，造成氣體繼電器誤動(dòng)作；氣體繼電器或二次回路故障。重瓦斯動(dòng)作原因（1）變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障(變壓器內(nèi)部繞組發(fā)生多相短路、單相匝間短路、單相接地短路；變壓器外部絕緣套管及引出線上

49、的多相短路、單相接地短路等)，引起油分解出大量氣體；（2）二次回路故障；（3）變壓器油箱嚴(yán)重漏油，導(dǎo)致油面急劇下降；（4）變壓器絕緣老化， 鐵芯故障等。以上所述因素均可能引起瓦斯保護(hù)信號(hào)動(dòng)作。瓦斯保護(hù)裝置動(dòng)作的處理變壓器瓦斯保護(hù)裝置動(dòng)作后，應(yīng)馬上進(jìn)行認(rèn)真檢查、仔細(xì)分析、正確判斷，立即采取處理措施。瓦斯保護(hù)信號(hào)動(dòng)作時(shí)，立即對(duì)變壓器進(jìn)行檢查，查是否因積聚空氣、油面降低、二次回路故障或變壓器內(nèi)部邦聯(lián)造成的。如氣體繼電器內(nèi)有氣體，則應(yīng)記錄氣體量， 觀察氣體的顏色及試驗(yàn)是否可燃，并取氣樣及油樣做色譜分析，根據(jù)相關(guān)規(guī)程和導(dǎo)則判斷變壓器的故障性質(zhì)。色譜分析是指對(duì)收集到的氣體用色譜儀對(duì)其所含的氫氣、氧氣、一氧

50、化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等氣體進(jìn)行定性和定量分析，根據(jù)所含組分名稱和含量準(zhǔn)確判斷邦聯(lián)性質(zhì)、發(fā)展趨勢(shì)和嚴(yán)重程度。若氣體繼電器內(nèi)的氣體無(wú)色、無(wú)臭且不可燃，色譜分析判斷為空氣，則變壓器可繼續(xù)運(yùn)行，并及時(shí)消除進(jìn)氣缺陷。若氣體繼電器內(nèi)的氣體可燃且油中溶解氣體色譜分析結(jié)果異常，則應(yīng)綜合判斷確定變壓器是否停運(yùn)。瓦斯繼電器動(dòng)作跳閘時(shí)， 在查明原因消除故障。瓦斯動(dòng)作信號(hào)處理對(duì)策瓦斯信號(hào)動(dòng)作后，繼電器內(nèi)是否有氣體聚集，是區(qū)別信號(hào)動(dòng)作原因的最基本原則。因二次回路故障、油位降低引起瓦斯信號(hào)動(dòng)作不可能產(chǎn)生氣體，所以當(dāng)繼電器內(nèi)無(wú)氣體聚集時(shí)，應(yīng)逐步判斷。首先巡視檢查變壓器是否有嚴(yán)重漏油點(diǎn)，若是，應(yīng)立即向上級(jí)調(diào)

51、度和主管領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，采取堵漏措施；若不是，則應(yīng)判斷是否因環(huán)境溫度驟然下降引起油位降低。此時(shí)必須觀察變壓器油枕油位指示位置是正常，油道是否阻塞。如不正常，應(yīng)采取相應(yīng)措施。若不是上述原因引起，則二次信號(hào)回路故障的可能性較大，需檢查消除二次回路缺陷。判斷繼電器內(nèi)聚集的氣體是空氣還是可燃性氣體。若繼電器內(nèi)的氣體是空氣，則應(yīng)依次判斷：（1）是否因?yàn)閾Q油或補(bǔ)加油時(shí)空氣進(jìn)入變壓器本體后沒(méi)有排凈或更換變壓器熱虹吸器吸附劑時(shí)凈置時(shí)間短空氣未徹底排凈，若是，則采取從繼電器放氣嘴排氣，監(jiān)督變壓器運(yùn)行；（2）是否因?yàn)榭諝鈴臐撚捅眠M(jìn)入本體引起信號(hào)動(dòng)作，若是，要用逐臺(tái)停運(yùn)試驗(yàn)的方法，判斷空氣是從哪臺(tái)泵處進(jìn)入，申請(qǐng)停泵檢修。

52、若繼電器內(nèi)的氣體是可燃性氣體，則變壓器內(nèi)部可能存在過(guò)熱、放電性故障，或過(guò)熱兼放電性故障。此時(shí)應(yīng)從繼電器處同時(shí)取氣樣和油樣(從本體下部取油樣)做色譜分析，根據(jù)變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則，判斷故障的性質(zhì)、發(fā)展趨勢(shì)、嚴(yán)重程度，根據(jù)分析結(jié)論采取繼續(xù)監(jiān)督運(yùn)行或停運(yùn)吊檢處理。鑒定繼電器內(nèi)的氣體是空氣，還是可燃性氣體的方法是收集這些氣體，并做點(diǎn)燃試驗(yàn)和色譜分析。3.2變壓器后備保護(hù)和瓦斯保護(hù)動(dòng)作后的處理3.2.1變壓器氣體保護(hù)動(dòng)作后的處理變壓器運(yùn)行中如發(fā)生局部發(fā)熱，在很多情況下，沒(méi)有表現(xiàn)為電氣方面的異常，而首先表現(xiàn)出的是油氣分解的異常，即油在局部高溫作用下分解為氣體，逐漸集聚在變壓器頂蓋上端及瓦斯繼電

53、器內(nèi)。區(qū)別氣體產(chǎn)；生的速度和產(chǎn)氣量的大小，實(shí)際上是區(qū)別過(guò)熱故障的大小。 （1）輕瓦斯動(dòng)作后的處理。輕瓦斯動(dòng)作發(fā)出信號(hào)后，首先應(yīng)停止音響信號(hào)，并檢查瓦斯繼電器內(nèi)氣體的多少，判明原因。 1）非變壓器故障原因。如：空氣侵入變壓器內(nèi)(濾油后)；油位降低到氣體繼電器以下(浮子式氣體繼電器)或油位急劇降低(擋板式氣體繼電器)；瓦斯保護(hù)二次回路故障(如氣體繼電器接線盒進(jìn)水、端子排或二次電纜短路等)。如確定為外部原因引起的動(dòng)作，則恢復(fù)信號(hào)后，變壓器可繼續(xù)運(yùn)行。 2）主變壓器故障原因。如果不能確定是由于外部原因引起瓦斯信號(hào)動(dòng)作，同時(shí)又未發(fā)現(xiàn)其他異常，則應(yīng)將瓦斯保護(hù)投入跳閘回路，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)變壓器的監(jiān)護(hù)，認(rèn)真觀察其

54、發(fā)展變化。 （2）重瓦斯保護(hù)動(dòng)作后的處理：運(yùn)行中的變壓器發(fā)生瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，或者瓦斯信號(hào)和瓦斯跳閘同時(shí)動(dòng)作，則首先考慮該變壓器有內(nèi)部故障的可能。對(duì)這種變壓器的處理應(yīng)十分謹(jǐn)慎。 故障變壓器內(nèi)產(chǎn)生的氣體是由于變壓器內(nèi)不同部位判明瓦斯繼電器內(nèi)氣體的性質(zhì)、氣體集聚的數(shù)量及速度程度是至關(guān)重要的。不同的過(guò)熱形式造成的。因此，對(duì)判斷變壓器故障的性質(zhì)及嚴(yán)重程度是至關(guān)重要的。 1）集聚的氣體是五色無(wú)臭且不可燃的，則瓦斯動(dòng)作的原因是因油中分離出來(lái)的空氣引起的，此時(shí)可判定為屬于非變壓器故障原因，變壓器可繼續(xù)運(yùn)行；， 2）氣體是可燃的，則有極大可能是變壓器內(nèi)部故障所致。對(duì)這類變壓器，在未經(jīng)檢查并試驗(yàn)合格前，不允許投

55、入運(yùn)行： 變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作是一種內(nèi)部事故的前兆，或本身就是一次內(nèi)部事故。因此，對(duì)這類變壓器的強(qiáng)送、試送、監(jiān)督運(yùn)行，都應(yīng)特別小心，事故原因未查明前不得強(qiáng)送。3.2.2 變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后的處理差動(dòng)保護(hù)是為了保證變壓器的安全可靠的運(yùn)行，即當(dāng)變壓器本身發(fā)生電氣方面的故障(如層間、匝間短路)時(shí)盡快地將其退出運(yùn)行，從而減少事故情況下變壓器損壞的程度。規(guī)程規(guī)定，對(duì)容量較大的變壓器，如并列運(yùn)行的6300kVA及以上、單獨(dú)運(yùn)行的10000kVA及以上的變壓器，要設(shè)置差動(dòng)保護(hù)裝置。與瓦斯保護(hù)相同之處是這兩種保護(hù)動(dòng)作都比較靈敏、迅速，都是保護(hù)變壓器本身的主要保護(hù)。與瓦斯保護(hù)不同之處在于瓦斯保護(hù)主要是反映變壓器

56、內(nèi)部過(guò)熱引起油氣分離的故障，而差動(dòng)保護(hù)則是反映變壓器內(nèi)部(差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi))電氣方面的故障。差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，則變壓器兩側(cè)(三繞組變壓器則是三側(cè))的斷路器同時(shí)跳閘。（1）運(yùn)行中的變壓器，如果差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作引起斷路器跳閘，運(yùn)行人員應(yīng)采取如下措1）首先拉開(kāi)變壓器各側(cè)閘刀，對(duì)變壓器本體進(jìn)行認(rèn)真檢查，如油溫、油色、防爆玻璃、瓷套管等，確定是否有明顯異常。2）對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)范圍的所有一次設(shè)備進(jìn)行檢查，即變壓器高壓側(cè)及低壓側(cè)斷路器之間的所有設(shè)備、引線、鋁母線等，以便發(fā)現(xiàn)在差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)有無(wú)異常。3）對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)回路進(jìn)行檢查，看有無(wú)短路擊穿以及有人誤碰等情況。4）對(duì)變壓器進(jìn)行外部測(cè)量，以判斷變壓器內(nèi)部有無(wú)故障

57、。測(cè)量項(xiàng)目主要是搖測(cè)絕緣電阻。（2）差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后的處理。1）經(jīng)過(guò)上述檢查后，如確實(shí)判斷差動(dòng)保護(hù)是由于外部原因，如保護(hù)誤碰、穿越性故障引起誤動(dòng)作等，則該變壓器可在重瓦斯保護(hù)投跳閘位置情況下試投。2）如不能判斷為外部原因時(shí)，則應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行更進(jìn)一步的測(cè)量分析，如測(cè)量直流電阻、進(jìn)行油的簡(jiǎn)化分析、或油的色譜分析等，以確定故障性質(zhì)及差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的原因。3）如果發(fā)現(xiàn)有內(nèi)部故障的特征，則須進(jìn)行吊芯檢查。4）當(dāng)重瓦斯保護(hù)與差動(dòng)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作開(kāi)關(guān)跳閘，應(yīng)立即向調(diào)度員匯報(bào)，不得強(qiáng)送。5） 對(duì)差動(dòng)保護(hù)回路進(jìn)行檢查，防止誤動(dòng)引起跳閘的可能。3.2.3定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、零序保護(hù)動(dòng)作的處理當(dāng)主變壓器由于定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)

58、作跳閘時(shí)，首先應(yīng)解除音響，然后詳細(xì)檢查有無(wú)越級(jí)跳閘的可能，即檢查各出線開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置的動(dòng)作情況，各信號(hào)繼電器有無(wú)掉牌，各操作機(jī)構(gòu)有無(wú)卡死等現(xiàn)象。如查明是因某一出線故障引起的越級(jí)跳閘，則應(yīng)拉開(kāi)出線開(kāi)關(guān)，將變壓器投入運(yùn)行，并恢復(fù)向其余各線路送電；如果查不出是否越級(jí)跳閘，則應(yīng)將所有出線開(kāi)關(guān)全部拉開(kāi)，并檢查主變壓器其他側(cè)母線及本體有無(wú)異常情況，若查不出明顯的故障，則變壓器可以空載試投送一次，運(yùn)行正常后再逐路恢復(fù)送電。當(dāng)在送某一路出線開(kāi)關(guān)時(shí)，又出現(xiàn)越級(jí)跳主變壓器開(kāi)關(guān)，則應(yīng)將其停用，恢復(fù)主變壓器和其余出線的供電。若檢查中發(fā)現(xiàn)某側(cè)母線有明顯故障征象，而主變壓器本體無(wú)明顯故障，則可切除故障母線后再試合閘送電，若檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)主變壓器本體有明顯的故障征兆時(shí)，不允許合閘送電；應(yīng)匯報(bào)上級(jí)聽(tīng)候處理。當(dāng)零序保護(hù)動(dòng)作時(shí)，一般是系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障而引起的，事故發(fā)生后，立即匯報(bào)調(diào)度聽(tīng)候處理。3.3繼電器中氣體的鑒別瓦斯氣的點(diǎn)燃與色譜分析 電力變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定