變壓器瓦斯保護動作原因及處理方法探討

文/楊文濤，內蒙古電力（集團）有限責任公司錫林郭勒電業局阿巴嘎供電分局

變壓器瓦斯保護動作原因及處理方法探討

文/楊文濤，內蒙古電力（集團）有限責任公司錫林郭勒電業局阿巴嘎供電分局

瓦斯保護是保證油浸式電力變壓器能夠在安全狀態下運行的必要措施，這種保護模式能夠有效反應變壓器內部所發生的故障，是一種常見的變壓器保護措施。本文對瓦斯保護動作進行簡要分析，并對其應用質量控制提出了建議。

變壓器；瓦斯保護動作；處理方法

變壓瓦斯保護是一種應用非電氣量保障變壓器安全運行的施設，它能針對變壓器出現的故障給予安全警報或給予拉閘保護處理。這是一種簡單、有效的變壓器保護設施。變壓器保護動作有時會出現異常，本次研究對變壓器保護動作異常進行分析并說明故障排除的策略。

1 變壓器瓦斯保護

1.1 變壓器瓦斯保護的必要性

隨著我國國民經濟的發展，電力設備制造業的進步，社會用電的需要，電力變壓器朝著高電壓、大容量、超大容量方向。新材料、新工藝在變壓器設備制造中不斷應用，新的制造企業不斷涌現，國內變壓器制造質量參差不齊。運行中變壓器內部故障時有發生，輕著變壓器內部發熱，局部放電，扎間、層間短路，重著變壓器燒毀。

1.2 瓦斯保護的正確動作情況

首先，變壓器內出現熱故障、電故障等內部故障情況時，當故障較輕微，變壓器油箱內會產生氣體，氣體會在一定時間內匯聚到瓦斯繼電器裝置的上方，當匯聚到瓦斯繼電器的氣體達到或大于輕瓦斯動作定值（如：260mL），瓦斯繼電器輕瓦斯干簧解點閉合，發出“輕瓦斯”的信號；當故障較嚴重，變壓內部會急速產生氣體伴隨有快速油流涌向瓦斯繼電器，當沖過瓦斯繼電器油的流速達到或大于重瓦斯動作定值（如：1.0m/s）時，瓦斯繼電器重瓦斯動作將變壓器各側開關斷開切斷變壓器電源同時發出“重瓦斯”動作信號，保護變壓器不受到進一步損害。

1.3 瓦斯保護的不正確動作情況

1.3.1 變壓器在注油時，如果不進行抽真空注油，強油循環變壓器油泵在變壓器投運前未事先開啟進行油循環并對變壓器進行排氣，注油后排氣不徹底等均易引起瓦斯繼電器輕瓦動作。

1.3.2 變壓器在運行中更換儲油柜吸附劑，當吸附劑罐與儲油柜間空氣不流通（極少有的特殊情況），由于儲油柜油位突然變動造成油涌動引起電力變壓器重瓦斯動作。

2 瓦斯保護動作后的分析、處理和改進措施

2.1 瓦斯保護動作后的分析、處理

2.1.1 輕瓦斯動作發信時，應立即對變壓器進行檢查，查明動作原因，是否因積聚空氣、油位降低、二次回路故障或是變壓器內部故障造成的。如氣體繼電器內有氣體，則應記錄氣體量，觀察氣體的顏色及試驗是否可燃，并取氣樣及油樣做色譜分析，根據有關規程和導則判斷變壓器的故障性質。如果輕瓦斯動作發信后經分析已判為變壓器內部存在故障，且發信間隔時間逐次縮短，則說明故障正在發展，這時應最快將該變壓器停運。

若氣體繼電器內的氣體為無色、無臭且不可燃，色譜分析判斷為空氣，則變壓器可繼續運行，并及時消除缺陷。若氣體是可燃的或油中熔解氣體分析結果異常，應綜合判斷確定變壓器是否停運。

2.1.2 重瓦斯動作后應檢查其它保護裝置動作信號情況、一/二次回路情況、直流系統情況；檢查變壓器有無著火、爆炸、噴油、漏油等情況；檢查氣體繼電器內有無氣體積聚；檢查變壓器本體及有載分接開關油位情況；變壓器跳閘后，應立即停油泵，并進行油色譜分析；檢查氣體繼電器接線盒內有無進水受潮或異物造成端子短路；變壓器的油色譜試驗；開展變壓器重瓦斯保護的傳動試驗，有關中間繼電器的動作試驗，二次絕緣電阻試驗；開展氣體繼電器的校驗。

2.1.3 電力變壓器的瓦斯保護，一般輕瓦斯動作發出信號“輕瓦斯”的信號，重度瓦斯動作將變壓器各側開關斷開，切斷變壓器電源同時發出“重瓦斯”動作信號。如：在瓦斯保護完好、整定正確等情況下變壓器運行過程中跳閘如若瓦斯保護未動作，而是差動保護動作，故障點一般在變壓器的外部，差動保護范圍內，我們就可以重點對變壓器與各側間隔和母線等相連的部分設備、母線、引線進行檢查。

2.2 瓦斯保護改進措施

2.2.1 電力變壓器本體與儲油柜與的接通油管的與水平面應有3%至4%坡度，有利于變壓器內的氣體流入瓦斯繼電器。

2.2.2 瓦斯氣體繼電器的引出線使用耐油導線且應走線槽或套護管。

2.2.3 防止瓦斯繼電器因接點因漏水或潮濕等原因發生短路誤動，運行中應當注意瓦斯繼電器端蓋的密封，瓦斯繼電器加裝防雨罩，防止水、潮氣的進入瓦斯接線盒。

2.2.4 結合變壓停電對變壓器瓦斯保護裝置的電纜進行檢查、維護也是十分必要的，只有這樣才能防止瓦斯誤動的發生，更好的起到對變壓器的保護作用。

3 變壓器瓦斯繼電器中氣體分析、診斷

3.1 瓦斯繼電器中氣體分析、診斷的方法

電力變壓器內的氣體信號是否可以被激活很大程度上在于瓦斯氣體繼電器內有沒有氣體，如果油箱內油位較低引發了電路的故障，又或者有空氣進入變壓器的瓦斯氣體繼電器，導致其無法正確的做出保護動作，就容易引發變壓器的故障的發生。瓦斯氣體繼電器中氣體的點燃與色譜分析是對變壓器瓦斯繼電器中氣體進行鑒別和處理的重要方法。

3.2 繼電器中氣體的鑒別和處理

《電力變壓器運行規程》中有著明確的規定：如果變壓器瓦斯繼電器中有氣體的存在，則必須對氣量進行紀錄，并及時的對氣體的顏色進行觀察，逐步確定其是否可燃，如果是可燃氣體的存在則表明是變壓器存在故障。如果不能自行燃燒，就有可能是空氣或者其他氣體。一時不能對氣體繼電器內的氣體進行色譜分析時，可按下面方法鑒別：①無色、不可燃的是空氣。②黃色、可燃的是木質故障產生的氣體。③淡灰色、可燃并有臭味的是紙質故障產生的氣體。④灰黑色、易燃的是鐵質故障使絕緣油分解產生的氣體。

色譜分析是對收集到的氣體中所包含的氫氣、乙炔、一氧化炭、二氧化炭、甲烷等一些氣體進行定性和定量分析，這也是分析變壓器故障時經常用到的對氣體的分析手段。無論是點燃試驗，還是色譜分析其實都是技術人員為例判斷變壓器內部有無故障的主要的兩種方法。

4 結語

變壓器是一種重要的施備，如果變壓器出現故障，并且未能即時排除，可能會引導極大的安全事故。為了做好變壓器的安全保護，人們在變壓器系統中設置了瓦斯繼電器設施。本次研究說明了瓦斯繼電器設施原行的原理，使用時可能會出現的異常及故障排除的措施。