浅谈电力变压器瓦斯保护及应对措施

（新疆天富能源股份有限公司供电分公司，石河子市，832000） 蔡明辉

瓦斯保护是一种常见的变压器保护形式，瓦斯保护主要通过存在于变压器内部的油状物及其变化而实现的保护形式的统称。我国管理规定明确要求户外1 000KVA和室内320KVA以上的用户，要在变压器上安装瓦斯保护系统。瓦斯保护装在变压器油箱和油枕的连接管道上，主要由瓦斯继电器（也称气体继电器）构成，能有效地反映变压器内部的各类故障，如铁心过热烧伤、套管内部故障、油面降低、绕组匝间短路及绝缘劣化和油面下降等。为避免变压器故障对设备或用电人的安全造成影响，要求电力工作人员要定期对瓦斯保护动作的变化进行检测，及时发现并有针对性地进行故障排除。

1 瓦斯保护的工作原理

变压器的瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件，瓦斯保护装置主要包括瓦斯继电器、带自保持回路的中间继电器、信号继电器以及作用于跳闸的回路组件。根据故障发生的轻重大小，变压器瓦斯保护分为两种，一种是轻瓦斯保护，另一种是重瓦斯保护。瓦斯继电器常见的有档板式、开口杯式、浮筒式等不同型号。瓦通过利用反应气体状态的瓦斯继电器，瓦斯保护减轻降低变压器内部故障损失的。变压器在正常运行时，瓦斯继电器内充满油质物质，浮筒浸在油内的上浮位置，水银接点是断开的；档板则由于其本身的重量而下垂，它的水银接点也是断开的；当变压器内部发生轻微故障时，就会启动瓦斯保护系统，气体产生的速度较缓慢，气体就会进入变压器并逐渐聚集到瓦斯继电器上部，瓦斯继电器气压逐渐增强，使油面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，发出“轻瓦斯保护”信号；当变压器内部发生较为严重的故障时，油箱内产生强烈的瓦斯气体使压力瞬时突增，产生很大的油枕方向冲击力，就会导致变压器内部油质物质的流动速率变快，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，通过中间继电器的自保持回路，发出跳闸脉冲，使断路器跳闸，这就是重瓦斯保护。重瓦斯动作，立即切断与变压器连接的所有电源，从而避免事故扩大，起到保护变压器的作用。

2 瓦斯保护的安装方式

相对变压器其他保护装置，瓦斯保护正确动作率处于较低的水平，在生产实践中除改进瓦斯继电器的结构以外，采取高标准的安全安装技术措施也可以切实提高瓦斯保护的安全可靠性。

（1）继电器在安装前，要检查新继电器有无检验合格证书，内外部件有没有损坏，继电器的口径、流速是否符合规格，关好放气阀门，检查几点起的档板、浮筒、信号以及跳闸接点的动作是否可靠。

（2）瓦斯继电器安装应保持水平，将顶盖上标示的箭头方向指向油枕，在实际工程安装中往油枕方向的一端，可将继电器的管路轴线适当调整1%～1.5%的坡度，油枕处较高，使气体易流入瓦斯继电器，但是通往继电器的油管不超过4%的坡度；

（3）瓦斯继电器进行保护接线时，要避免漏油对电缆的腐蚀，为防止油枕和油管漏油渗入端子盒，油管和油枕下面不能安置中间端子盒，使直流电源正极和重瓦斯接点隔开。同时应防止接错和短路，防止使导电杆转动和小瓷头漏油，气体继电器管道上的碟阀必须关严，以防在工作中大量的油溢出。

（4）必须保持变压器呼吸器的通畅，投入使用前，要检查是否开启了吸湿器下部的透气孔，变压器油温发生变化时，防止因透气孔关闭造成呼吸器或油枕放入真空或压力升高，使瓦斯继电器产生误动作。

（5）瓦斯继电器变压器内部发生严重故障时会造成油速不稳定，瓦斯接点会时通时断，不能可靠跳闸，因此要将自保持线圈装在瓦斯继电器的出口中间继电器上。同时瓦斯继电器和储油柜间的连接阀门应加铅封。

3 变压器瓦斯保护应对措施

通过研究分析变压器瓦斯保护动作，可以判断出变压器故障原因，并及时制定应对措施。常见的瓦斯保护产生原因包括：漏油故障、短路故障、套管内部故障、绝缘恶化等故障类型。

3.1 轻瓦斯保护应对措施

当变压器发出轻瓦斯保护动作信号时，维修人员要根据轻瓦斯保护信号警报以及变压器的运行状态判断原因，进而采取正确的对应措施式对故障进行处理。

常见的轻瓦斯保护原因有：（1）变压器油质物质分解释放出气体引发瓦斯保护动作，当变压器内部放电或过热发生轻微故障时，油质物质分解释放出气体聚集在继电器的周围，继电器油面下降发出轻瓦斯保护信号；（2）变压器绕组接触电阻过大产生少量的气体，引发变压器发出轻瓦斯保护动作；（3）变压器在进行滤油、加油以及启动强制油循环等维护工作时，少量空气进入引发轻瓦斯保护动作；（4）变压器外部穿越性电流的影响引发轻瓦斯保护动作；（5）瓦斯继电器回路短路故障引发轻瓦斯保护动作。

轻瓦斯保护应对措施：（1）工作人员可以通过变压器发出的故障信号，发生故障原因进行判断，同时对变压器油位开展进程初步检查。如果变压器继电器内部没有发生气体聚集，下一步检查变压器内部的容易漏油位置，判断是否是因为变压器漏油引起故障发出的警报信号。如果没有发生漏油现象，有可能是因为气温过低而产生的故障。工作人员可以按照油枕指示的油面位置开展判断，并处理相关故障。解决油位的缓降问题后，工作人员要再次检查回路，避免处理有所遗漏。（2）结合变压器内部的气体情况进行故障判断和处理，通过检测变压器内部状态，检查内部的气体聚集情况，取一些气体进行点燃实验，观察气体燃烧的颜色，判断气体的成分，通过气体成分，工作人员判断变压器内部的故障所属的类型，分析原因，采取正确的应对措施解决故障问题。

3.2 重瓦斯保护应对措施

当变压器发出重瓦斯保护动作信号时，维修人员要根据重瓦斯保护信号警报以及变压器的运行状态判断原因，进而采取正确的对应措施式对故障进行处理。

常见的重瓦斯保护原因有：（1）变压器内部绕组发生多相短路造成严重故障，变压器油质分解产生大量可燃性气体，引发重瓦斯保护动作；（2）变压器油箱严重漏油造成油面急剧下降，引发重瓦斯保护动作；（3）变压器绝缘物质老化造成电阻急剧增大，分解产生大量气体，引发重瓦斯保护动作；（4）二次回路有接地和触点故障现象。

重瓦斯保护应对措施：发生重瓦斯保护动作，并发生跳闸现象时，（1）工作人员首先要及时断开变压器电源，避免对变压器造成二次损伤；（2）工作人员在断掉电源后，需及时检查变压器内部故障情况，全面了解故障发生情况，记录后台电脑中保护动作，特别是要记录好事故发生时间、变压器重瓦斯保护跳闸动作时电路状况等；（3）工作人员及时处理故障主机，及时测量对变压器中的油质液体温度，观察其油质状态并测算油面温度以及油色是否正常，是否有气体存在瓦斯继电器的内部等。工作人员需要根据故障具体情况及时处理，确保设备正常运行。

4 结语

瓦斯保护对电力系统的安全运行起到十分重要的作用，变压器瓦斯保护是变压器的主保护之一，具有结构简单、灵敏度高、动作迅速的鲜明优点。电力从业人员特别是检修人员要准确掌握瓦斯保护的优缺点，在实际生产中及时规避其缺点和故障发生，最大限度发挥瓦斯保护的优点，保证变压器的正常可靠运行；同时研究分析瓦斯保护故障的原因，及时总结维护经验，确保提高安全用电的效率，保证用电人员的生命财产安全。