变压器瓦斯保护动作原因及其处理

甘芳煜

摘 要：在电力系统中，电力变压器始终占据着举足轻重的地位，而保护电力变压器的重要装置之一就是瓦斯保护。瓦斯保护是油浸电力变压器平稳运行的重要保证。近几年，高低等级的变压站经常出现变压器跳闸现象，而这种现象多半是因为变压器瓦斯保护行为引发的，这种保护行为会降低电力系统的供电稳定性，给电力用户带来极大的不便。所以，了解变压器瓦斯保护产生的原因，并针对这些原因，排查并处理故障，才能使电力系统安全有效地为用户服务。

关键词：变压器 瓦斯保护 原因

中图分类号：TM772 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）08（b）-0051-02

1 变压器瓦斯保护的原理

瓦斯保护的原理就是通过气态瓦斯继电器来及时切断电源，避免发生更大的事故。这些故障主要是短路故障，这些故障可能发生在油箱中，也可能发生在绕组匝中或者是组件之间，也分为短路故障以及断线故障。另外，绝缘防护措施老化或者绝缘油泄露减少、开关无法良好接触、导线没有牢固焊接等，也都有可能导致这些故障的发生。当前，变压器主流的瓦斯保护器的型号大多是QJ-80，这种型号的结构一般是由上方起封闭作用的浮筒以及下面的金属遮挡板组成，上方和下方都有汞接触点，而且可以分别绕轴转动。在接收信号的线路中连接的是开口杯，在跳闸功能线路下连接的是下挡板，发生保护作用主要是通过以下两种途径：第一，不跳闸而只是发出警告；第二，在发出警告的同时跳闸切断电源。

变压器日常平稳工作的时候，瓦斯继电器内部填充满油，浮筒由于浮力，处在油的上方，汞接触点是断开的；挡板受到重力作用，也是下垂的，因此汞接触点也不是接通状态。如果出现较小的故障，变压器内的瓦斯保护气慢慢地产生气体，气体逐渐上飘，进而降低了油位，浮筒也相应地下落，当下落到一定程度时，汞接触点就会闭合，导致警告回路连通，使瓦斯保护器发出警告，这就是第一种保护动作。如果变压器出现很重大的故障，瓦斯保护器的气体产生速度会大大加快，瞬间增大了内部压力，导致不仅油液面位置受到影响，下方的挡板也会受到油的流动产生的冲击作用而连带磁铁向弹簧移动，移动到一定的距离，汞接触点就会闭合，使跳闸回路接通，也即第二种保护动作。这种保护动作不仅会发出警告信号，还会切断变压器控制的电路，目的是防止事故更加严重，变得无法收拾。

2 变压器瓦斯保护产生原因

2.1 不跳闸而只是发出警告的原因

（1）变压器只是出现了微小的故障，例如铁芯过热、绕组短路、匝间断线、绝缘层老化、油箱储油减少等。

（2）金属接触点焊接不牢固，从而增加了该点的电阻，发出大量的热量，因而产生部分瓦斯气体。

（3）由于变压器周围温度突然下降或油箱内油面泄露降低。

（4）由于机油滤清器和加油，冷却系统不够紧密而使空气进入。

（5）气体继电器的信号回路如果出现问题，如接线盒内湿度过高，线路绝缘层老化导致短路或信号中断。

2.2 同时发出警告和出现跳闸的原因

（1）内部出现极为重大的问题，比如绕组与绕组之间出现短路或绕组与内外金属连接件出现短路，导致铁芯或内壳失效。

（2）开关与接线接触不良。

（3）变压器附近发生直通短路故障。

3 瓦斯保护处理方法

在较不严重的情况下，瓦斯保护仅仅进行保护信号警告，但是在严重的情况下，不仅发出警告，还会出现跳闸短路保护手段，当这种情况发生，变压器开关关闭，使得供电无法继续，也影响了整个供电的流程。

3.1 不跳闸而只是发出警告的处理方法

在变压器正常工作时，出现不跳闸而只是发出警告时，负责人需要先返回声信号，加强监测变压器的电流和电压的大小以及温度的高低；仔细检查变压器的外形是否出现异样。在气体保护信号被激活之后，气体是否集中在气体继电器中是区分产生原因的基础判断手法。由于出现二次故障以及油液面下降，因瓦斯信号的作用，不可能产生气体。因此，当瓦斯保护器中没有气体积聚时，需要先查看变压器和冷却系统有无漏油。如果是这样，立即向上级主管报告，并采取措施防止泄漏；如果不是，需要确定是否由于环境温度突然降低导致油液面降低，查看变压器油衬里指示是否准确，以及油路是否堵塞。如果不正常，应该采取适当措施。如果不是由于以上因素导致的，则多半是因为次级信号回路失效，需要检查并排除故障。

外形检查之后，假如没有发现异常，则收集变压器的气体，通过专业实验室人员验证气体的组成。如果需要，使用气相色谱检测采集的油样，用来判断故障的产生原因和后续影响力，进而做出密切监控或者停止运行的处理方式。举个例子：某个时间点，35kV伏变电站在变压器大修之后投入使用时，在操作过程中，机器经常发出不跳闸而只是发出警告信号。检查后，并没有发现异常情况。因为变压器已经大修，所以其发生故障的可能性极低，基本可以排除，猜测是因为变压器油加入变压器后，短时间静置，里面还存在着少量的空气，导致不跳闸而只是发出警告信号在运行过程中频繁发出。只需要等待信号发出结束，变压器可以自动正常運行。

3.2 同时发出警告和出现跳闸的处理方法

当运行变压器同时发出警告和出现跳闸时，变压器内部出现故障的可能性是很大的。此时，负责人应该马上登录相应电脑查看事故信息，掌握事故基本情况；了解变压器瓦斯保护的基本动作等；现场检查变压器两侧开关是否处于开启位置；压力释放装置是否喷油和喷雾；查看变压器的外部构造是否被破坏，检查焊接点是否牢固；检测每一侧的负载运行，如有需要则联系调度员以减少负载；请求故障检修处理。

4 结语

只有当电力系统的供电稳定，才能使电力用户有良好的使用体验。变压器瓦斯保护虽然可以避免重大事故的发生，但是也会导致供电中断的现象，给用户带来极大的不便。因此，变电站操作员需要深入了解瓦斯保护的基本原理和发生原因。当出现瓦斯保护时，需要根据现场情况，快速准确地分析故障位置，并尽快采取适当的措施进行处理，这样才能避免供电系统发生不稳定的情况，有利于电力系统长期有效的发展。

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