瓦斯動(dòng)作原理

1、變壓器氣體繼電器（瓦斯繼電器）保護(hù)動(dòng)作原因2011年07月06日星期三16:59氣體繼電器保護(hù)（也稱瓦斯保護(hù)）是油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本保護(hù)。近幾年來(lái)，由于多種原因?qū)е職怏w繼電器頻繁動(dòng)作，引起運(yùn)行、檢修、試驗(yàn)人員廣泛重視，共同關(guān)心氣體繼電器的動(dòng)作原因、判斷和處理方法，以避免誤判斷造成的設(shè)備損壞或人力、物力浪費(fèi)。一、動(dòng)作原因（一）變壓器內(nèi)部故障當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)匝間短路，絕緣損壞、接觸不良、鐵芯多點(diǎn)接地等故障時(shí)，都將產(chǎn)生大量的熱能

2、，使油分解出可燃性氣體，向油枕（儲(chǔ)油柜）方向流動(dòng)。當(dāng)流速超過(guò)氣體繼電器的簽定值時(shí)，氣體繼電器的檔板受到?jīng)_擊，使斷路器跳閘，從而避免事故擴(kuò)大，這種情況通常稱之為重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)氣體沿油面上升，聚集在氣體繼電器內(nèi)超過(guò)30ml時(shí)，也可以使氣體繼電器的信號(hào)接點(diǎn)接通，發(fā)出警報(bào)，通常稱之為輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。例如：（l）某臺(tái)220kV、120MVA主變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)試驗(yàn)和吊芯檢查判斷為35kV側(cè)B相統(tǒng)組上部匝間絕緣損壞，形成層或匝間短路造成的。

3、（2）某臺(tái)220kV、60MVA的主變壓器輕、重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)綜合分析和放油檢查確定為63kV側(cè)B相套管均壓球?qū)ι咦烹娫斐傻?，與推斷吻合，避免了吊芯檢查。（3）某臺(tái)35kV、42MVA的主變壓器，輕瓦斯保護(hù)一天連續(xù)動(dòng)作兩次，色譜分析為裸金屬過(guò)熱，經(jīng)測(cè)直流電阻力分接開關(guān)故障，吊芯檢查發(fā)現(xiàn)分接開關(guān)的動(dòng)靜觸點(diǎn)錯(cuò)位2／3，這是引起氣體繼電器動(dòng)作的根本原因。（二）附屬設(shè)備異常1呼吸系統(tǒng)不暢通變壓器的呼吸系統(tǒng)包括氣囊呼吸器，防爆筒呼吸器（有的

4、產(chǎn)品兩者合一）等。分析表明，呼吸系統(tǒng)不暢或堵塞會(huì)造成輕、重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，并大多伴有噴油或跑油現(xiàn)象。例如，某臺(tái)110kV、63MVA主變壓器，投運(yùn)半年后，輕、重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，且壓力閥噴油。但色譜分析正常，經(jīng)檢查，輕、重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原因?yàn)樽儔浩鳉饽液粑氯?。又如某臺(tái)220kV、120MVA主變壓器，在氣溫為33～35℃下運(yùn)行，上層油溫為75～80℃。在系統(tǒng)無(wú)任何沖擊的情況下，突然重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，經(jīng)試驗(yàn)和檢查，證明是呼吸器堵塞。由于它在

5、高溫下突通造成油流沖擊，導(dǎo)致重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。2冷卻系統(tǒng)漏氣當(dāng)冷卻系統(tǒng)密封不嚴(yán)進(jìn)入了空氣，或新投入運(yùn)行的變壓器未經(jīng)真空脫氣時(shí)，都會(huì)引起氣體繼電器的動(dòng)作。例如某臺(tái)主變壓器氣體繼電器頻繁動(dòng)作，經(jīng)分析是空氣進(jìn)人冷卻系統(tǒng)引起的，最后查出第7號(hào)風(fēng)冷器漏氣。3冷卻器入口閥門關(guān)閉冷卻器入口閥門關(guān)閉造成堵塞也會(huì)引起氣體繼電器頻繁動(dòng)作。例如，某電廠廠用變壓器大修后，投運(yùn)一段時(shí)間，氣體繼電器突然動(dòng)作，但色譜分析正常，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)冷卻器入口閥門造成堵塞，相當(dāng)于潛

6、油泵向變壓器注入空氣，造成氣體繼電器頻繁動(dòng)作。4散熱器上部進(jìn)油閥門關(guān)閉散熱器上部進(jìn)油閥門關(guān)閉，也會(huì)引起氣體繼電器的頻繁動(dòng)作。例如，某220kV、120MVA主變壓器沖擊送電時(shí)，冷卻系統(tǒng)投入則發(fā)生重瓦斯保護(hù)動(dòng)作引起跳閘。在檢修后安裝凈油器時(shí)，由于排氣不徹底，凈油器人口膠墊密封不好等原因，使空氣進(jìn)入變壓器，導(dǎo)致輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。另外，停用凈油器時(shí)也可能引起輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。例如，某110kV、31SMVA的主變壓器，因其凈油器滲漏而停用時(shí)，由于

7、凈油器上下蝶閥沒(méi)有關(guān)死，如圖1－48所示，變壓器本體的油仍可以滲到凈油器中，并迫使凈油器中的空氣進(jìn)入本體。集中在氣體繼電器中造成主變壓器發(fā)生輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。圖148凈油器示意圖10氣溫驟降對(duì)開放式的變壓器，其油中總氣量約為10％左右，大多數(shù)分解氣體在油中的溶解度是隨溫度的升高而降低的。但空氣卻不同，當(dāng)溫度升有時(shí)，它在油中的溶解度是增加的。因此，對(duì)于空氣飽和的油，如果溫度降低，將會(huì)有空氣釋放出來(lái)。即使油未飽和，但當(dāng)負(fù)荷或環(huán)境溫度驟然降低時(shí)

8、，油的體積收縮，油面壓力來(lái)不及通過(guò)呼吸器與大氣平衡而降低，油中溶解的空氣也會(huì)釋放出來(lái)。所以，運(yùn)行正常的變壓器，壓力和溫度下降時(shí)，有時(shí)空氣過(guò)飽和而逸出，嚴(yán)重時(shí)甚至引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作。例如，某35kV、5600kVA的變壓器，在氣體繼電器與油枕連通管之間蝶閥關(guān)閉的情況下，就發(fā)生過(guò)兩次因氣溫驟降，引起重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的現(xiàn)象。11忽視氣體繼電器防雨氣體繼電器的接線端子有的采用圓柱型瓷套管絕緣。固定在繼電器頂蓋上的接線盒里，避免下雨對(duì)油枕上的雨水滴進(jìn)

9、接線盒內(nèi)。該接線盒蓋子蓋好后還應(yīng)當(dāng)用外罩罩住。某110kV、10MVA的主變壓器的氣體繼電器既無(wú)接線盒的蓋子又無(wú)防雨罩（實(shí)際是丟在地面上），似至于下大雨時(shí)，氣體繼電器的觸點(diǎn)被接線端子和地之間的雨水漏電阻短接，使跳閘回路接通。當(dāng)出口繼電器兩端電壓達(dá)到其動(dòng)作電壓時(shí)，導(dǎo)致變壓器兩側(cè)的斷路器跳閘。顯然，在上述條件下，若出口繼電器的動(dòng)作電壓過(guò)低，就更容易引起跳閘。（三）放氣操作不當(dāng)當(dāng)氣溫很高、變壓器負(fù)荷又大時(shí)，或雖然氣溫不很高，負(fù)荷突然增大時(shí)，運(yùn)

10、行值班員應(yīng)加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)泊位計(jì)油位異常升高（壓力表指示數(shù)增大）時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行放氣。放氣時(shí)，必須是緩慢地打開放氣閥，而不要快速大開閥門，以防止因油枕空間壓力驟然降低，油箱的油迅速涌向油枕，而導(dǎo)致重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，引起跳閘。（四）器身排氣不充分有的變壓器在大修后投入運(yùn)行不久就發(fā)生重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，引起跳閘的現(xiàn)象。這可能是檢修后器身排氣不充分造成的。當(dāng)變壓器投運(yùn)后，溫度升高時(shí)，器身內(nèi)的氣體團(tuán)突然經(jīng)氣體繼電器進(jìn)入儲(chǔ)油柜，隨之產(chǎn)生較大的油流沖擊造成重

11、瓦斯保護(hù)動(dòng)作。動(dòng)作后，氣體繼電器內(nèi)均有氣體，經(jīng)化驗(yàn)確為空氣。這足以說(shuō)明有的空氣由變壓器器身流向儲(chǔ)油柜。（五）安裝不當(dāng)新裝的變壓器，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作80％是安裝存在問(wèn)題。例如，某部分出現(xiàn)真空、沒(méi)有進(jìn)行真空注油、氣體繼電器安裝不當(dāng)?shù)?，都可能使瓦斯保護(hù)動(dòng)作。例如，某臺(tái)63MVA、220kV的變壓器。其輕瓦斯保護(hù)總是動(dòng)作，經(jīng)取氣和取油分析均無(wú)問(wèn)題，沒(méi)有可燃性氣體，經(jīng)多次查找動(dòng)作規(guī)律才知道，每當(dāng)5號(hào)潛油泵啟動(dòng)1個(gè)月后，輕瓦斯保護(hù)就動(dòng)作，檢查5號(hào)潛油