魏漫沆

(中國南方電網(wǎng)揭陽供電局，廣東 揭陽 522000)

淺析變壓器瓦斯保護

魏漫沆

(中國南方電網(wǎng)揭陽供電局，廣東 揭陽 522000)

變壓器瓦斯保護具有動作快、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單，能反映變壓器油箱內(nèi)部各種類型的故障。通過對瓦斯保護繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和變壓器瓦斯保護線路的分析，介紹瓦斯保護的動作原理，最后介紹瓦斯保護的范圍及應(yīng)對措施。

變壓器;瓦斯保護;繼電器

1 引言

變電站是電力系統(tǒng)中的最主要設(shè)施，是實現(xiàn)電能電壓變換和電能分配的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要工作設(shè)備就是變壓器，所以保護變壓器的安全運行也成為供電部門工作的重點。而瓦斯保護則是眾多保護裝置中最常用的，其主要優(yōu)點是安裝接線簡單、靈敏度高、動作迅速、能反映變壓器內(nèi)部發(fā)生的各種故障［1］。本文將通過介紹瓦斯保護回路中的瓦斯繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及其二次回路來分析瓦斯保護的動作原理。

2 瓦斯保護工作原理

瓦斯保護是變壓器的主要保護，利用反應(yīng)氣體狀態(tài)的瓦斯繼電器(又稱氣體繼電器)，能有效地反映變壓器內(nèi)部故障［2］，特別是當(dāng)繞組短路匝數(shù)很少時，故障循環(huán)電流很大，可能造成嚴重過熱，但外部電流變化很小，各種反映電流的保護難以動作，瓦斯保護對這種故障具有特殊優(yōu)越性。

2．1 瓦斯保護繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

瓦斯繼電器有浮筒式、檔板式、開口杯式等不同型號。輕瓦斯繼電器由開口杯、干簧觸點等組成，作用于信號。重瓦斯繼電器由擋板、彈簧、干簧觸點等組成，作用于跳閘［3］。目前大多采用QJ-80型繼電器，如圖1所示，其信號回路接上開口杯，跳閘回路接下檔板。當(dāng)變壓器出現(xiàn)瓦斯保護信號動作時，即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，光字牌燈亮，瓦斯繼電器工作。

在瓦斯保護繼電器內(nèi)，上部是一個密封的浮筒，下部是一塊金屬檔板，兩者都裝有密封的水銀接點。浮筒和檔板可以圍繞各自的軸旋轉(zhuǎn)。在正常運行時，繼電器內(nèi)充滿油，浮筒浸在油內(nèi)，處于上浮位置，水銀接點斷開;檔板則由于本身重量而下垂，其水銀接點也是斷開的。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，氣體產(chǎn)生的速度較緩慢，氣體上升至儲油柜途中首先積存于瓦斯繼電器的上部空間，使油面下降，浮筒隨之下降而使水銀接點閉合，接通延時信號，這就是所謂的“輕瓦斯”;當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，則產(chǎn)生強烈的瓦斯氣體，油箱內(nèi)壓力瞬時突增，產(chǎn)生很大的油流向油枕方向沖擊，因氣流沖擊檔板，檔板克服彈簧的阻力，帶動磁鐵向干簧觸點方向移動，使水銀觸點閉合，接通跳閘回路，使斷路器跳閘，這就是所謂的“重瓦斯”。重瓦斯動作，立即切斷與變壓器連接的所有電源，從而避免事故擴大，起到保護變壓器的作用。

圖1 QJ-80型瓦斯繼電器

2．2 變壓器瓦斯保護的控制分析

變壓器瓦斯保護控制線路示意圖［4］，如圖2所示。瓦斯繼電器的一對接點動作于信號，發(fā)出報警信號，另一對接點接通信號繼電器和出口中間繼電器，作用于跳閘。繼電器作用于信號的接點，反映了變壓器的輕微故障，故稱為輕瓦斯保護。作用于跳閘的點，反映了變壓器的嚴重故障，故稱為重瓦斯保護。變壓器在充油或新注人油后，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常打開瓦斯繼電器內(nèi)的放氣閥門，防止油中的空氣在變壓器帶負載受熱上升。當(dāng)空氣進人繼電器時，可能使瓦斯繼電器動作。為了防止斷路器或信號的誤動作，可以利用壓板，將瓦斯保護切換至作用信號，直至不再存在空氣逸出為止。瓦斯繼電器的接點，是由于油的流動或氣流的沖擊而閉合。因此，接點的閉合，是有沖擊性，為了使接點發(fā)出的脈沖有足夠時間跳斷路器，出口中間繼電器應(yīng)有自保持回路。

圖2 變壓器瓦斯保護控制線路

2．3 瓦斯保護的范圍及處理措施

瓦斯保護是變壓器的主要保護，它可以反映油箱內(nèi)的一切故障。包括:油箱內(nèi)的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等［5］。瓦斯保護動作，輕者發(fā)出保護動作信號，提醒維修人員馬上對變壓器進行處理;重者跳開變壓器開關(guān)，導(dǎo)致變壓器馬上停止運行，不能保證供電的可靠性。為提高安全性，可應(yīng)采取相應(yīng)措施。

(1)為防止瓦斯繼電器因漏水而短路，應(yīng)在其端子和電纜引線端子箱上采取防雨措施。

(2)瓦斯繼電器引出線應(yīng)采用防油線。

(3)瓦斯繼電器的引出線和電纜應(yīng)分別連接在電纜引線端子箱內(nèi)的端子上。

3 結(jié)束語

瓦斯保護動作迅速、靈敏可靠而且結(jié)構(gòu)簡單。但是它不能反映油箱外部電路(如引出線上)的故障，所以不能作為保護變壓器內(nèi)部故障的唯一保護裝置。另外，瓦斯保護也易在一些外界因素(如地震)的干擾下誤動作，對此必須采取相應(yīng)的措施。變壓器瓦斯信號動作后，運行人員必須對變壓器進行檢查，查明動作的原因，并立即向上級調(diào)度和主管領(lǐng)導(dǎo)匯報，根據(jù)有關(guān)規(guī)程和現(xiàn)場分析結(jié)論采取相應(yīng)的措施，避免事故的發(fā)生，以保證變壓器的安全經(jīng)濟運行。

［1］ 李士賢．變壓器瓦斯保護的探討［J］．廣東科技，2008(10):169－171．

［2］ 李霖．220kV主變瓦斯保護誤動分析與處理［J］．電工技術(shù)，2010(1):48，53．

［3］ 顧艷華．220kV變電站主變壓器瓦斯保護淺析［J］．機電信息，2010(18):98．

［4］ 周理．變壓器的瓦斯保護及探討［J］．煤炭技術(shù)，2008，27(9):149－150．

［5］ 張曉兵．淺談變壓器瓦斯保護［J］．云南電力技，2009，37(10):54－55．

2012－05－04

Analysis of Transformer Gas Protection

WEIMan-hang
(Jieyang Power Supply Bureau，China Southern Power Grid，Jieyang 522000 China)

Transformer gas protection has the features of fast operation，high sensitivity and simple structure，which can reflect all types of faults of transformer tank．Based on the analysis of the internal structure of gas protection relay and transformer gas protection circuits，it introduces the operation principle of gas protection．Finally，it introduces the gas protection scope and countermeasures．

transformer;gas protection;relay

TM41

B

1004－289X(2013)03－0104－02