淺談電力變壓器瓦斯保護(hù)及應(yīng)對(duì)措施

（新疆天富能源股份有限公司供電分公司，石河子市，832000） 蔡明輝

瓦斯保護(hù)是一種常見的變壓器保護(hù)形式，瓦斯保護(hù)主要通過存在于變壓器內(nèi)部的油狀物及其變化而實(shí)現(xiàn)的保護(hù)形式的統(tǒng)稱。我國(guó)管理規(guī)定明確要求戶外1 000KVA和室內(nèi)320KVA以上的用戶，要在變壓器上安裝瓦斯保護(hù)系統(tǒng)。瓦斯保護(hù)裝在變壓器油箱和油枕的連接管道上，主要由瓦斯繼電器（也稱氣體繼電器）構(gòu)成，能有效地反映變壓器內(nèi)部的各類故障，如鐵心過熱燒傷、套管內(nèi)部故障、油面降低、繞組匝間短路及絕緣劣化和油面下降等。為避免變壓器故障對(duì)設(shè)備或用電人的安全造成影響，要求電力工作人員要定期對(duì)瓦斯保護(hù)動(dòng)作的變化進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并有針對(duì)性地進(jìn)行故障排除。

1 瓦斯保護(hù)的工作原理

變壓器的瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)元件，瓦斯保護(hù)裝置主要包括瓦斯繼電器、帶自保持回路的中間繼電器、信號(hào)繼電器以及作用于跳閘的回路組件。根據(jù)故障發(fā)生的輕重大小，變壓器瓦斯保護(hù)分為兩種，一種是輕瓦斯保護(hù)，另一種是重瓦斯保護(hù)。瓦斯繼電器常見的有檔板式、開口杯式、浮筒式等不同型號(hào)。瓦通過利用反應(yīng)氣體狀態(tài)的瓦斯繼電器，瓦斯保護(hù)減輕降低變壓器內(nèi)部故障損失的。變壓器在正常運(yùn)行時(shí)，瓦斯繼電器內(nèi)充滿油質(zhì)物質(zhì)，浮筒浸在油內(nèi)的上浮位置，水銀接點(diǎn)是斷開的；檔板則由于其本身的重量而下垂，它的水銀接點(diǎn)也是斷開的；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)瓦斯保護(hù)系統(tǒng)，氣體產(chǎn)生的速度較緩慢，氣體就會(huì)進(jìn)入變壓器并逐漸聚集到瓦斯繼電器上部，瓦斯繼電器氣壓逐漸增強(qiáng)，使油面下降，浮筒隨之下降而使水銀接點(diǎn)閉合，發(fā)出“輕瓦斯保護(hù)”信號(hào)；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生較為嚴(yán)重的故障時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的瓦斯氣體使壓力瞬時(shí)突增，產(chǎn)生很大的油枕方向沖擊力，就會(huì)導(dǎo)致變壓器內(nèi)部油質(zhì)物質(zhì)的流動(dòng)速率變快，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，通過中間繼電器的自保持回路，發(fā)出跳閘脈沖，使斷路器跳閘，這就是重瓦斯保護(hù)。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。

2 瓦斯保護(hù)的安裝方式

相對(duì)變壓器其他保護(hù)裝置，瓦斯保護(hù)正確動(dòng)作率處于較低的水平，在生產(chǎn)實(shí)踐中除改進(jìn)瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)以外，采取高標(biāo)準(zhǔn)的安全安裝技術(shù)措施也可以切實(shí)提高瓦斯保護(hù)的安全可靠性。

（1）繼電器在安裝前，要檢查新繼電器有無檢驗(yàn)合格證書，內(nèi)外部件有沒有損壞，繼電器的口徑、流速是否符合規(guī)格，關(guān)好放氣閥門，檢查幾點(diǎn)起的檔板、浮筒、信號(hào)以及跳閘接點(diǎn)的動(dòng)作是否可靠。

（2）瓦斯繼電器安裝應(yīng)保持水平，將頂蓋上標(biāo)示的箭頭方向指向油枕，在實(shí)際工程安裝中往油枕方向的一端，可將繼電器的管路軸線適當(dāng)調(diào)整1%～1.5%的坡度，油枕處較高，使氣體易流入瓦斯繼電器，但是通往繼電器的油管不超過4%的坡度；

（3）瓦斯繼電器進(jìn)行保護(hù)接線時(shí)，要避免漏油對(duì)電纜的腐蝕，為防止油枕和油管漏油滲入端子盒，油管和油枕下面不能安置中間端子盒，使直流電源正極和重瓦斯接點(diǎn)隔開。同時(shí)應(yīng)防止接錯(cuò)和短路，防止使導(dǎo)電桿轉(zhuǎn)動(dòng)和小瓷頭漏油，氣體繼電器管道上的碟閥必須關(guān)嚴(yán)，以防在工作中大量的油溢出。

（4）必須保持變壓器呼吸器的通暢，投入使用前，要檢查是否開啟了吸濕器下部的透氣孔，變壓器油溫發(fā)生變化時(shí)，防止因透氣孔關(guān)閉造成呼吸器或油枕放入真空或壓力升高，使瓦斯繼電器產(chǎn)生誤動(dòng)作。

（5）瓦斯繼電器變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)會(huì)造成油速不穩(wěn)定，瓦斯接點(diǎn)會(huì)時(shí)通時(shí)斷，不能可靠跳閘，因此要將自保持線圈裝在瓦斯繼電器的出口中間繼電器上。同時(shí)瓦斯繼電器和儲(chǔ)油柜間的連接閥門應(yīng)加鉛封。

3 變壓器瓦斯保護(hù)應(yīng)對(duì)措施

通過研究分析變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作，可以判斷出變壓器故障原因，并及時(shí)制定應(yīng)對(duì)措施。常見的瓦斯保護(hù)產(chǎn)生原因包括：漏油故障、短路故障、套管內(nèi)部故障、絕緣惡化等故障類型。

3.1 輕瓦斯保護(hù)應(yīng)對(duì)措施

當(dāng)變壓器發(fā)出輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作信號(hào)時(shí)，維修人員要根據(jù)輕瓦斯保護(hù)信號(hào)警報(bào)以及變壓器的運(yùn)行狀態(tài)判斷原因，進(jìn)而采取正確的對(duì)應(yīng)措施式對(duì)故障進(jìn)行處理。

常見的輕瓦斯保護(hù)原因有：（1）變壓器油質(zhì)物質(zhì)分解釋放出氣體引發(fā)瓦斯保護(hù)動(dòng)作，當(dāng)變壓器內(nèi)部放電或過熱發(fā)生輕微故障時(shí)，油質(zhì)物質(zhì)分解釋放出氣體聚集在繼電器的周圍，繼電器油面下降發(fā)出輕瓦斯保護(hù)信號(hào)；（2）變壓器繞組接觸電阻過大產(chǎn)生少量的氣體，引發(fā)變壓器發(fā)出輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作；（3）變壓器在進(jìn)行濾油、加油以及啟動(dòng)強(qiáng)制油循環(huán)等維護(hù)工作時(shí)，少量空氣進(jìn)入引發(fā)輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作；（4）變壓器外部穿越性電流的影響引發(fā)輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作；（5）瓦斯繼電器回路短路故障引發(fā)輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

輕瓦斯保護(hù)應(yīng)對(duì)措施：（1）工作人員可以通過變壓器發(fā)出的故障信號(hào)，發(fā)生故障原因進(jìn)行判斷，同時(shí)對(duì)變壓器油位開展進(jìn)程初步檢查。如果變壓器繼電器內(nèi)部沒有發(fā)生氣體聚集，下一步檢查變壓器內(nèi)部的容易漏油位置，判斷是否是因?yàn)樽儔浩髀┯鸵鸸收习l(fā)出的警報(bào)信號(hào)。如果沒有發(fā)生漏油現(xiàn)象，有可能是因?yàn)闅鉁剡^低而產(chǎn)生的故障。工作人員可以按照油枕指示的油面位置開展判斷，并處理相關(guān)故障。解決油位的緩降問題后，工作人員要再次檢查回路，避免處理有所遺漏。（2）結(jié)合變壓器內(nèi)部的氣體情況進(jìn)行故障判斷和處理，通過檢測(cè)變壓器內(nèi)部狀態(tài)，檢查內(nèi)部的氣體聚集情況，取一些氣體進(jìn)行點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)，觀察氣體燃燒的顏色，判斷氣體的成分，通過氣體成分，工作人員判斷變壓器內(nèi)部的故障所屬的類型，分析原因，采取正確的應(yīng)對(duì)措施解決故障問題。

3.2 重瓦斯保護(hù)應(yīng)對(duì)措施

當(dāng)變壓器發(fā)出重瓦斯保護(hù)動(dòng)作信號(hào)時(shí)，維修人員要根據(jù)重瓦斯保護(hù)信號(hào)警報(bào)以及變壓器的運(yùn)行狀態(tài)判斷原因，進(jìn)而采取正確的對(duì)應(yīng)措施式對(duì)故障進(jìn)行處理。

常見的重瓦斯保護(hù)原因有：（1）變壓器內(nèi)部繞組發(fā)生多相短路造成嚴(yán)重故障，變壓器油質(zhì)分解產(chǎn)生大量可燃性氣體，引發(fā)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作；（2）變壓器油箱嚴(yán)重漏油造成油面急劇下降，引發(fā)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作；（3）變壓器絕緣物質(zhì)老化造成電阻急劇增大，分解產(chǎn)生大量氣體，引發(fā)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作；（4）二次回路有接地和觸點(diǎn)故障現(xiàn)象。

重瓦斯保護(hù)應(yīng)對(duì)措施：發(fā)生重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，并發(fā)生跳閘現(xiàn)象時(shí)，（1）工作人員首先要及時(shí)斷開變壓器電源，避免對(duì)變壓器造成二次損傷；（2）工作人員在斷掉電源后，需及時(shí)檢查變壓器內(nèi)部故障情況，全面了解故障發(fā)生情況，記錄后臺(tái)電腦中保護(hù)動(dòng)作，特別是要記錄好事故發(fā)生時(shí)間、變壓器重瓦斯保護(hù)跳閘動(dòng)作時(shí)電路狀況等；（3）工作人員及時(shí)處理故障主機(jī)，及時(shí)測(cè)量對(duì)變壓器中的油質(zhì)液體溫度，觀察其油質(zhì)狀態(tài)并測(cè)算油面溫度以及油色是否正常，是否有氣體存在瓦斯繼電器的內(nèi)部等。工作人員需要根據(jù)故障具體情況及時(shí)處理，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

4 結(jié)語

瓦斯保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起到十分重要的作用，變壓器瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(hù)之一，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、動(dòng)作迅速的鮮明優(yōu)點(diǎn)。電力從業(yè)人員特別是檢修人員要準(zhǔn)確掌握瓦斯保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中及時(shí)規(guī)避其缺點(diǎn)和故障發(fā)生，最大限度發(fā)揮瓦斯保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，保證變壓器的正?？煽窟\(yùn)行；同時(shí)研究分析瓦斯保護(hù)故障的原因，及時(shí)總結(jié)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，確保提高安全用電的效率，保證用電人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。