电力变压器瓦斯保护浅谈

电力变压器瓦斯保护浅谈

陈云

（天威保变（合肥）变压器有限公司安徽合肥230041）

摘要：变压器是用来改变交流电压大小的电气设备，在电力系统和供用电系统中占有极其重要的地位。目前在我国电力系统中大量普及使用油浸式变压器，保护变压器的安全运行也自然成为供电部门的重点工作，而瓦斯保护就是确保油浸式变压器安全运行的有效技术措施之一。瓦斯保护的主要优点是动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反映油箱内部发生的各种故障。变压器在运行中，由于内部故障，有时候我们无法及时辨别和采取措施，容易引起一些事故，采取瓦斯继电器保护后，一定程度上避免了类似事件的发生。

关键词：电力变压器；瓦斯保护

引言

变压器是变电站主要的电气设备，对系统的安全和供电可靠性带来严重影响，瓦斯保护是变压器的主保护，能有效地反应变压器的内部故障，因此，运行人员要熟练掌握瓦斯保护的保护范围、瓦斯保护装置动作的原因和事故分析等，当故障发生时能准确作出判断并进行处理。

1、变压器瓦斯保护的概念和作用：

1.1概念

在变压器油箱内部发生故障（包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的经电弧电阻接地短路）时，由于故障点电流和电弧的作用，将使变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们将从油箱流向油枕的上部。当严重事故时，油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。利用油箱内部故障的上述特点，可以构成反应于上述气体而动作的保护装置，称为瓦斯保护。

（1）轻瓦斯：当变压器内部发生轻微故障时，气体产生的速度较缓慢，气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上部空间，使油面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，接通报警信号。

（2）重瓦斯：当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈的瓦斯气体，油箱内压力瞬时突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击档板，档板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使水银触点闭合，接通跳闸回路，使断路器跳闸。

（3）型号的组成及其代表意义：

QJ××――△△☆☆

Q（气体）J（继电器）××（设计序号）――△△（管路通径mm）

☆☆（特殊使用环境代码，TH―湿热带型；TA―干热带型；一般型不加表示）

1.2作用

新安装或大修后的变压器，在加油、滤油过程中，稍不注意就会将空气带入变压器的油箱内。投运前如果未将空气及时排出，则在变压器投运后，由于油温上升，油箱内的油将形成对流，将空气“赶出”油面，从而使瓦斯继电器动作。通常，内部存有的气体越多，瓦斯断电器的动作越频繁。

在投运初期，如果发现瓦斯继电器动作频繁，应根据变压器的音响、温度、油面以及加油、滤油情况进行综合分析。如果变压器运行正常，则可判定为进入空气所致。否则应取气体做点燃试验，以判断变压器本身是否存在故障以及故障性质，从而及时采取相应措施予以消除，避免故障扩大，保证变压器安全运行。

2、变压器的瓦斯保护

变压器的本体保护又称非电量保护。它是反映电力变压器油箱内部故障时的温度、油位、油流和气体等非电气量的本体保护，它不是变压器差动保护所能代替的。因为当变压器内部发生严重漏油或匝数很少的匝间短路时，一般情况下差动保护都不会动作，而瓦斯保护却能够动作。运行经验表明，变压器油箱内的故障大部分是由瓦斯保护动作切除的。所以，在变压器的本体保护中瓦斯保护尤为重要。下面具体谈谈瓦斯保护。

当变压器油箱内部发生故障时（包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的经电弧电阻接地的短路），由于故障点电流和电弧的作用，将使变压器油及其它绝缘材料因局部受热而分解产生气体。因气体比较轻，它们将从油箱流向油枕的上部。当故障严重时，变压器油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。根据油箱内部故障时的这一特点，可以构成反应于上述气体而动作的保护，称之为瓦斯保护。

瓦斯继电器是构成瓦斯保护的主要元件，它安装在油箱和油枕之间的连接管道上，这样油箱内产生的气体必须通过瓦斯继电器才能流向油枕。

为了不妨碍气体的流通，电力变压器安装时应该使顶盖沿瓦斯继电器的方向与水平面具有1～1.5％的升高坡度，通往瓦斯继电器的连接管具有2～4％的升高坡度。在我国电力系统中推广应用的是开口杯挡板式瓦斯继电器。重瓦斯保护按开关量光电隔离的方法引入微机保护的输入端来实现保护的出日动作和发信；轻瓦斯保护动作仅发信号。重瓦斯保护动作值的大小，系采用油流速度大小表示，一般的整定范围为0.6～1.5％m／s；轻瓦斯保护动作值的大小，系采用气体容积的大小表示，一般的整定范围为250～300mm。

3、瓦斯继电器发生误动作采取的反事故措施

将瓦斯继电器的下浮筒式改为挡板式，触点改为立式。这样可以提高重瓦斯动作的可靠性。瓦斯继电器引出线应采用耐油绝缘线。

瓦斯继电器的引出线和通往室内的二次电缆应经过接线箱。在箱内端子排的两侧，引线应接在下面，电缆应接在上面，以防电缆绝缘被油侵蚀；引线排列应使重瓦斯跳闸端子与正极隔开。

4、总结

变压器在运行中，由于内部故障，有时候我们无法及时辨别和采取措施，容易引起一些事故，采取瓦斯继电器保护后，一定程度上避免了类似事件的发生。

变压器瓦斯信号动作后，运行人员必须对变压器进行检查，查明动作的原因，并立即向上级调度和主管领导汇报，上级主管领导应立即派人去现场提取继电器气样、油样和本体油样，分别作色谱分析。根据有关导则及现场分析结论采取相应的对策，避免事故的发生，以保证变压器的安全经济运行。

参考文献

[1]朱英浩.新编变压器实用技术问答.辽宁科学技术出版社，1999.

[2]陈化钢.李天元大型电力变压器瓦斯保护分析.东北电力技术，1994.