浅析电力变压器瓦斯保护的反事故措施

【摘要】瓦斯继电器是变压器内部故障的主要保护元件，它对变压器的匝间和层间短路、铁芯故障、绕组断线、绝缘劣化等故障都能灵敏保护动作。本文在实践的基础上，针对目前地方电网仍然广泛使用的油浸式电力变压器的瓦斯保护动作，从其动作原因、处理、反事故措施等方面，从工程应用上进行了透切的探析。

【关键词】瓦斯保护；反事故措施

一、瓦斯保护动作原理

当变压器油箱内部发生故障（包括轻微的匝间短路以及绝缘破坏引起的经电弧电阻的接地短路）时，由于故障点电流和电弧的作用，将使变压器油（通常为25#绝缘油）及其他绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比重较轻，它们将从油箱流向油枕的上部，这时可能引起“轻瓦斯”动作；当故障严重时，油会迅速膨胀并产生大量气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部，使继电器的接点动作，接通指定的控制回路，及时发出信号并自动跳闸，切断与变压器相连的所有电源，退出变压器，即所谓的“重瓦斯”动作。

二、瓦斯保护动作处理

（一）瓦斯保护动作的原因

1.轻瓦斯

变压器的轻瓦斯动作于信号，表示变压器运行异常，在结构上是指因各种原因造成继电器内上开口杯的信号回路接点闭合所致。接点闭合的原因一般有以下几方面： （1）空气进入变压器逐渐聚集在继电器上部，迫使继电器内油面下降，使干簧触点闭合，发出轻瓦斯信号。（2）环境温度骤然下降，变压器油很快冷缩造成油位降低，或者变压器本体严重漏油引起变压器内油位降低，即所谓油流引起瓦斯继电器信号动作。（3）瓦斯继电器二次信号回路故障，包括信号电缆绝缘损坏短路、端子排接点短路，个别在信号回路中所接信号等引起干簧触点闭合，造成瓦斯信号动作。（4）变压器内部存在放电或过热故障，引起固体绝缘材料及变压器油分解，产生氢气、一氧化碳、二氧化碳、低分子烃类气体，这些气体随油的对流循环逐渐变成气泡并上升聚集在瓦斯继电器上部，迫使继电器内油面降低，引起瓦斯信号动作。

2.重瓦斯

变压器的重瓦斯保护动作掉闸的原因是变压器内部发生严重故障，回路有故障，近区穿越性短路故障。

（二）瓦斯保护动作的处理

1.轻瓦斯保护动作

（1）处理原则。轻瓦斯动作：停止音响信号，检查变压器的温度、音响、油面及电压、电流指示情况，未发现异常，收集继电器顶部气体进行故障判别。如果收集的气体为空气，值班人员应将继电器内的气体排出，变压器可继续运行；如果为可燃气体，且动作频繁，则应先汇报，按命令处理；如果无气体，变压器也无异常，则可能是二次回路故障，值班人员应将重瓦斯由掉闸改投信号，并将情况报告有关负责人，待命处理。（2）气体鉴别。气体鉴别前先要进行气体收集，其方法一般是将专用玻璃瓶倒置，使瓶口靠近瓦斯继电器的放气阀来收集气体，也可用100 ml注射器进行收集。对瓦斯气体的判别方法有点燃实验与色谱分析两种。如果做点燃试验，收集到的气体为黄色，且不易点燃，说明变压器的木质部分出现了故障；收集的气体为淡黄色并带强烈臭味，又可燃烧，则表明是纸质部分故障；如果气体为灰色或黑色易燃气体，则为绝缘油故障。做色谱分析，则应将色谱分析的成分进行比对后做出故障判断。

2.重瓦斯保护动作

重瓦斯处理的原则是对变压器上层油温、外部特征、防爆喷油和各侧开关掉闸情况、停电范围等进行检查，如有备用变压器，应立即投入，并报告有关领导，然后收集气体进行故障判别。如果通过气体鉴别是内部故障，则不得试送电，应按规定拉開各侧开关，并采取安全措施后等待抢修；如果气体不可燃，而且表计无摆动，则可考虑试送电；如果瓦斯继电器内无气体，外部也无异常，则可能是瓦斯继电器二次回路存在故障。但在未证实变压器良好以前，不得试送电。

三、瓦斯保护的反事故措施

长期以来，瓦斯保护正确动作率低于变压器其他保护装置的平均水平，为提高瓦斯保护的安全可靠性，除改进瓦斯继电器的结构以外，还需要执行以下安全技术措施：变压器安装应有1%～1.5%的坡度，通往继电器的油管应有2%～4%的坡度，油枕处较高，使气体易流入瓦斯继电器；瓦斯继电器的引出线应采用防油线或塑料线，电缆和引出线应分别连接在接线盒内端子排的两侧，引出线从端子排下方接入电缆，并从端子排上方引出，这样接线可以避免由于油的毛细管现象引起对电缆的腐蚀；引线排列要使重瓦斯接点和直流电源正极隔开，中间端子盒不要安置在油管和油枕下面，以防油管和油枕漏油渗入端子盒；瓦斯继电器的端盖部分和电缆引出线的小端子箱应有密封措施，以防止雨水浸入造成瓦斯继电器接点引出线短路误动；瓦斯继电器的出口中间继电器应带自保持线圈，以防止变压器内部严重故障时油速不稳定，造成接点时通时断而不能可靠跳闸；变压器的呼吸器必须保持通畅，变压器投入前，必须检查吸湿器下部的透气孔是否开启，运行中也应检查吸湿器的透气情况，以防止变压器油温变化时，因透气孔闭塞造成呼吸器或油枕真空或压力升高，使瓦斯继电器误动作；瓦斯继电器和储油柜间的连接阀门运行时应打开，为防止检修后遗忘开启，造成瓦斯误动作，阀门应加铅封； 变压器运行时，重瓦斯应接入跳闸，轻瓦斯投入信号。

参考文献

[1]李火元.电力系统继电及自动装置[M].北京：中国电力出版社，2006.

[2]孙秋野，李海涛.电力系统分析[M].北京：人民邮电出版社，2012.

作者简介：邹雪莲（1974.02—），女，汉族，重庆人，本科，讲师，研究方向：变电站综合自动化系统。