淺析電力變壓器瓦斯保護(hù)的反事故措施

【摘要】瓦斯繼電器是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)元件，它對變壓器的匝間和層間短路、鐵芯故障、繞組斷線、絕緣劣化等故障都能靈敏保護(hù)動作。本文在實踐的基礎(chǔ)上，針對目前地方電網(wǎng)仍然廣泛使用的油浸式電力變壓器的瓦斯保護(hù)動作，從其動作原因、處理、反事故措施等方面，從工程應(yīng)用上進(jìn)行了透切的探析。

【關(guān)鍵詞】瓦斯保護(hù)；反事故措施

一、瓦斯保護(hù)動作原理

當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障（包括輕微的匝間短路以及絕緣破壞引起的經(jīng)電弧電阻的接地短路）時，由于故障點電流和電弧的作用，將使變壓器油（通常為25#絕緣油）及其他絕緣材料因局部受熱而分解產(chǎn)生氣體，因氣體比重較輕，它們將從油箱流向油枕的上部，這時可能引起“輕瓦斯”動作；當(dāng)故障嚴(yán)重時，油會迅速膨脹并產(chǎn)生大量氣體，此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部，使繼電器的接點動作，接通指定的控制回路，及時發(fā)出信號并自動跳閘，切斷與變壓器相連的所有電源，退出變壓器，即所謂的“重瓦斯”動作。

二、瓦斯保護(hù)動作處理

（一）瓦斯保護(hù)動作的原因

1.輕瓦斯

變壓器的輕瓦斯動作于信號，表示變壓器運行異常，在結(jié)構(gòu)上是指因各種原因造成繼電器內(nèi)上開口杯的信號回路接點閉合所致。接點閉合的原因一般有以下幾方面： （1）空氣進(jìn)入變壓器逐漸聚集在繼電器上部，迫使繼電器內(nèi)油面下降，使干簧觸點閉合，發(fā)出輕瓦斯信號。（2）環(huán)境溫度驟然下降，變壓器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動作。（3）瓦斯繼電器二次信號回路故障，包括信號電纜絕緣損壞短路、端子排接點短路，個別在信號回路中所接信號等引起干簧觸點閉合，造成瓦斯信號動作。（4）變壓器內(nèi)部存在放電或過熱故障，引起固體絕緣材料及變壓器油分解，產(chǎn)生氫氣、一氧化碳、二氧化碳、低分子烴類氣體，這些氣體隨油的對流循環(huán)逐漸變成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，引起瓦斯信號動作。

2.重瓦斯

變壓器的重瓦斯保護(hù)動作掉閘的原因是變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，回路有故障，近區(qū)穿越性短路故障。

（二）瓦斯保護(hù)動作的處理

1.輕瓦斯保護(hù)動作

（1）處理原則。輕瓦斯動作：停止音響信號，檢查變壓器的溫度、音響、油面及電壓、電流指示情況，未發(fā)現(xiàn)異常，收集繼電器頂部氣體進(jìn)行故障判別。如果收集的氣體為空氣，值班人員應(yīng)將繼電器內(nèi)的氣體排出，變壓器可繼續(xù)運行；如果為可燃?xì)怏w，且動作頻繁，則應(yīng)先匯報，按命令處理；如果無氣體，變壓器也無異常，則可能是二次回路故障，值班人員應(yīng)將重瓦斯由掉閘改投信號，并將情況報告有關(guān)負(fù)責(zé)人，待命處理。（2）氣體鑒別。氣體鑒別前先要進(jìn)行氣體收集，其方法一般是將專用玻璃瓶倒置，使瓶口靠近瓦斯繼電器的放氣閥來收集氣體，也可用100 ml注射器進(jìn)行收集。對瓦斯氣體的判別方法有點燃實驗與色譜分析兩種。如果做點燃試驗，收集到的氣體為黃色，且不易點燃，說明變壓器的木質(zhì)部分出現(xiàn)了故障；收集的氣體為淡黃色并帶強烈臭味，又可燃燒，則表明是紙質(zhì)部分故障；如果氣體為灰色或黑色易燃?xì)怏w，則為絕緣油故障。做色譜分析，則應(yīng)將色譜分析的成分進(jìn)行比對后做出故障判斷。

2.重瓦斯保護(hù)動作

重瓦斯處理的原則是對變壓器上層油溫、外部特征、防爆噴油和各側(cè)開關(guān)掉閘情況、停電范圍等進(jìn)行檢查，如有備用變壓器，應(yīng)立即投入，并報告有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，然后收集氣體進(jìn)行故障判別。如果通過氣體鑒別是內(nèi)部故障，則不得試送電，應(yīng)按規(guī)定拉開各側(cè)開關(guān)，并采取安全措施后等待搶修；如果氣體不可燃，而且表計無擺動，則可考慮試送電；如果瓦斯繼電器內(nèi)無氣體，外部也無異常，則可能是瓦斯繼電器二次回路存在故障。但在未證實變壓器良好以前，不得試送電。

三、瓦斯保護(hù)的反事故措施

長期以來，瓦斯保護(hù)正確動作率低于變壓器其他保護(hù)裝置的平均水平，為提高瓦斯保護(hù)的安全可靠性，除改進(jìn)瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)以外，還需要執(zhí)行以下安全技術(shù)措施：變壓器安裝應(yīng)有1%～1.5%的坡度，通往繼電器的油管應(yīng)有2%～4%的坡度，油枕處較高，使氣體易流入瓦斯繼電器；瓦斯繼電器的引出線應(yīng)采用防油線或塑料線，電纜和引出線應(yīng)分別連接在接線盒內(nèi)端子排的兩側(cè)，引出線從端子排下方接入電纜，并從端子排上方引出，這樣接線可以避免由于油的毛細(xì)管現(xiàn)象引起對電纜的腐蝕；引線排列要使重瓦斯接點和直流電源正極隔開，中間端子盒不要安置在油管和油枕下面，以防油管和油枕漏油滲入端子盒；瓦斯繼電器的端蓋部分和電纜引出線的小端子箱應(yīng)有密封措施，以防止雨水浸入造成瓦斯繼電器接點引出線短路誤動；瓦斯繼電器的出口中間繼電器應(yīng)帶自保持線圈，以防止變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故障時油速不穩(wěn)定，造成接點時通時斷而不能可靠跳閘；變壓器的呼吸器必須保持通暢，變壓器投入前，必須檢查吸濕器下部的透氣孔是否開啟，運行中也應(yīng)檢查吸濕器的透氣情況，以防止變壓器油溫變化時，因透氣孔閉塞造成呼吸器或油枕真空或壓力升高，使瓦斯繼電器誤動作；瓦斯繼電器和儲油柜間的連接閥門運行時應(yīng)打開，為防止檢修后遺忘開啟，造成瓦斯誤動作，閥門應(yīng)加鉛封； 變壓器運行時，重瓦斯應(yīng)接入跳閘，輕瓦斯投入信號。

參考文獻(xiàn)

[1]李火元.電力系統(tǒng)繼電及自動裝置[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]孫秋野，李海濤.電力系統(tǒng)分析[M].北京：人民郵電出版社，2012.

作者簡介：鄒雪蓮（1974.02—），女，漢族，重慶人，本科，講師，研究方向：變電站綜合自動化系統(tǒng)。