变压器本体瓦斯保护误动分析及防范措施

崔厚洋

摘 要：针对由于运行、维护不当等多种原因造成变压器本体瓦斯保护误动而导致的变压器跳闸问题，进行了较为深入的分析，并从安装、投运、检修、运行、检验等方面提出了治理措施。

关键词：变压器；瓦斯；保护；误动

气体继电器是变压器产品的一种重要保护组件，当变压器内部有故障，而使油分解产生气体或造成油流冲击时，继电器瓦斯的接点动作，给出信号或自动切除变压器。可近年来很多电力企业发生了由于变压器本体瓦斯保护误动而引起变压器跳闸的故障，这种误动作使电力系统和变压器可靠性运行水平和电力用户供电可靠性都受到影响；同时鉴于瓦斯保护装置对反映变压器绕组匝间短路或内部绝缘电弧的故障高度灵敏性和重要作用，一旦误动必须彻底查清误动原因，变压器本体无故障后方可投运，从而增加了大量现场工作，因此必须采取措施杜绝瓦斯保护误动。

目前各电力变压器厂家广泛使用双浮子挡板式气体继电器，QJ型，也经常使用进口继电器，例如德国EMB。下面就气体继电器的动作行为作以简单分析：

1 气体继电器的正常动作情况

a.当油箱内部发生轻微故障，变压器内的绝缘件或油产生气体汇集在气体继电器内。对于50或80型气体继电器，其内积聚气体数量达到250～300ml时，使气体继电器上浮子下降，上浮子上的磁铁使继电器内的干簧触点动作，发“轻瓦斯”信号。

b.变压器本体内部有严重故障，引起油的大量分解，产生的气体在联管内产生很高的流速，当对于80型继电器当油流速度大于1.0～1.5m/s时，油流冲击挡板，下浮子动作，发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲。

c.当变压器出现严重漏油使油面降低时，首先上浮子动作，发出“轻瓦斯”信号；如果故障得不到及时处理油位继续下降下浮子的位置也继续下降，达到设定的位置时，发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲，以保护变压器。

2 气体继电器的不正常动作情况

a.非变压器内部质量故障和其它原因产生较大的油流涌动，使重瓦斯接点闭合，发出跳闸脉冲。

b.由于气体继电器端子盒进水等原因，造成二次回路短接并发出跳闸脉冲。

c.操作人员误碰探针等，使重瓦斯接点闭合，发出跳闸脉冲。

对于变压器误动作情况大多数都是由上述a类情况造成。对于b类情况现在电力企业及变压器生产企业在配置气体继电器时都要求带有防雨罩，以避免继电器进水带来的麻烦。对于c类，只要提高操作人员的细心度，也是能够避免的。对于非变压器内部故障造成的较大涌流主要与变压器的冷却结构有很大的关系，下面进一步阐述。

就变压器的冷却形式而言，主要为自然油循环冷却方式，即ONAN，ONAF和强迫油循环冷却，即OFAF，ODAF，OFWF，ODWF四种。对于ONAN因没有控制箱进行控制，可不必考虑。其它冷却方式的结构可分为以下几种：

1 散热器+风机结构

散热器本身或通过母管对称或不对称地排布在变压器的高低压两侧，风机挂于散热器的下部。

2 轴流泵+散热器+风机

散热器通过母管对称或不对称地排布在变压器的高低压两侧，风机挂于散热器的下部，下部母管通过轴流泵与变压器相连。

3 风冷却器或水冷却器

具有一定冷却容量的冷却器本身或通过母管（集中冷却）与变压器相连。

以上几种冷却方式在变压器制造厂家都会通过专门的控制系统对其进行分段的开断智能控制，在变压器不同的运行状态下改变冷却设备的起停，以利于变压器的经济运行及对冷却设备的缺陷进行维护检修。但对冷却设备的突然起停势必会造成变压器油的非正常流动，当传递到气体继电器后可能会造成气体继电器的误动作。

另外，全国已发生多起因波纹式储油柜卡涩使瓦斯保护误动导致变压器跳闸故障。对以上诸多情况分析可以看出，变压器本体瓦斯保护误动涉及到设计制造、运行维护、瓦斯继电器运行的可靠性等多方面因素，因此必须采取有力措施进行全方位、全过程、各环节治理，以达到杜绝瓦斯保护误动的目的。

1 安装与投运

a.变压器投运前应确认储油柜、冷却装置、净油器等油系统阀门均在正确的开启位置，保证油路畅通。

b.为防范不对称启/停潜油泵，造成较大的油流涌动，冷却器分成2组，每组潜油泵环变压器对称布置。

2 检修、运行与维护

2.1 运行操作与维护

a.强油循环变压器应对称投入相应台数的冷却器，冷却器工作、辅助、备用的设定应符合厂家规定；按负荷或油温启/停冷却器时，应保证所选冷却器对称运行；当冷却装置电源全部失去，恢复电源时应逐台对称间歇（间隔时间不小于2min）投入相应台数的冷却器，变压器运行中严禁用分段开关启/停冷却器。

b.500kV变压器在任何运行方式下，禁止同时投入2组及以上冷却器；工作电源切换前，应保证只有1组冷却器工作，其余冷却器切换至停运位置，电源切换后逐台恢复至原运行方式。

2.2 冷却装置控制系统注意事项

a.检修人员在查找控制系统故障原因和修复工作中，严禁频繁启/停潜油泵。

b.冷却装置电源的分段开关运行中在合位，当检修需要其断开时，潜油泵停、投的操作均应逐台对称间歇进行。

2.3 检修工作

a.变压器运行中进行滤油、补油、更换潜油泵、冷却器、净油器和呼吸器或其内的吸湿剂工作时，本体重瓦斯保护切换为信号方式。

b.运行中的变压器冷却器油回路、通向储油柜各阀门由关闭位置旋转至开启位置时；以及当油位计的油面异常升高或呼吸系统有异常现象，需要打开放油或放气阀门时，应先将变压器本体重瓦斯保护切换为信号方式。

c.波纹式储油柜应保证动作灵活，杜绝出现卡涩现象。

3 注意事项

a.应定期全面检查瓦斯继电器各部位元器件状态完好，严格按规程检验，做到方法正确、整定准确、动作可靠。

b.应有可靠有效的防雨、防潮、防振动措施，防止由于环境原因造成瓦斯保护误动。

c.变压器运行中，防止误碰探针。

在采取上述措施之后，由于变压器本体瓦斯保护误动导致变压器跳闸的现象将会大大减少。