一起变压器重瓦斯保护动作分析

王 伟，王 赛，何登森

（1.国网唐山供电公司，河北 唐山 063000；2.国家电网有限公司技术学院分公司，山东 济南 250002）

0 引言

瓦斯保护分为变压器本体瓦斯保护和有载调压分接开关瓦斯保护，可快速反映变压器油箱内部、有载调压分接开关内的各种故障和异常，并发出报警信号或跳闸[1]。本文对某110 kV变电站一起变压器有载调压重瓦斯保护动作情况进行分析，根据反措相关要求，结合现场相关案例从二次回路各环节分析保护误动、拒动的原因，在技术层面与管理层面提出了预防措施。

1 故障现象

某110 kV变电站采用内桥接线方式，2号主变压器相关接线情况如图1所示。

图1 2号主变压器相关接线

2021年8月19 日该变电站2号主变压器有载调压重瓦斯保护动作，保护装置动作情况如表1所示。

表1 保护装置动作情况

2 现场检查与原因分析

由于该变电站无故障录波装置，调取对侧变电站录波图并进行分析。结果显示，对侧110 kV线路电流在本侧2号主变压器跳闸前一段时间内并无明显增大，且本侧主变压器差动保护未动作，初步判断2号主变压器内部不存在故障。2号主变压器有载调压重瓦斯保护动作时，变电站所在地有中到大雨。结合2号主变压器非电量保护变位报告，发现有载调压重瓦斯保护频繁动作、复归，进一步推断二次回路中正电端与有载调压重瓦斯跳闸端之间绝缘有受损情况。

检修工作人员在2号主变压器非电量保护屏处，断开二次回路内回路、外回路连接，用绝缘电阻表500 V档测量正电端401号线芯与跳闸端033号线芯的外回路之间的绝缘电阻，显示为0，说明正电端与跳闸端之间绝缘受损。为了缩小查找范围，在室外主变压器本体端子箱处再次测量正电端与跳闸端之间的绝缘，仍然显示为0。

运维人员做好安全措施后，检修工作人员检查主变压器有载调压气体继电器内部情况，发现继电器外电缆裸露破损，如图2所示。打开气体继电器封盖检查，内部接线无破损、无浸水情况。检修工作人员将破损线芯剪掉，重新制作电缆接头并紧固，用绝缘胶布对气体继电器外的电缆护套进行绝缘处理。

图2 继电器外电缆裸露破损示意图

重新接线完毕后，检修工作人员在2号主变压器非电量保护屏处，断开二次回路内回路、外回路连接片。对外回路用绝缘电阻表500 V档测量正电端401号线芯对地、跳闸端033号线芯对地，以及正电端401号线芯与跳闸端033号线芯之间的绝缘电阻值，均满足规程要求，正电端与有载调压重瓦斯跳闸端之间的绝缘恢复正常。

3 防范措施

该案例中，气体继电器外电缆裸露破损导致正电端与有载调压重瓦斯跳闸端之间二次线绝缘降低，有载调压重瓦斯保护不能正确动作。文献[2]介绍的案例，主变压器端子箱至保护测控屏段非电量开关量输入电缆破损，多股线芯接地短路，造成瓦斯保护误动作。文献[3]介绍的案例，绝缘油中水分进入气体继电器内部，导致气体继电器回路短路，造成有载调压重瓦斯保护跳闸。文献[4]介绍的案例，螺丝紧固不到位造成盖子密封不严，长期受潮导致接线端子之间绝缘降低，大风暴雨时，雨水沿边孔间隙进入气体继电器二次接线盒，造成气体继电器跳闸接点回路短接，引起瓦斯保护误动作。

气体继电器及接线盒、就地端子箱、二次电缆等在室外运行，所处环境较差，外界环境等多种因素可能造成瓦斯保护误动或者拒动。当重瓦斯保护误动时，主变压器各侧开关跳闸，影响电网安全稳定和可靠供电。当重瓦斯保护拒动时，不能及时切除故障，引起故障范围扩大，造成更大损失，影响电网安全稳定运行。

文献[5]规定，主设备非电量保护应防水、防振、防油渗漏、密封性好。气体继电器至保护柜的电缆应尽量减少中间转接环节。户外布置的变压器气体继电器、油流速动继电器、温度计、油位表应加装防雨罩，并加强与其相连的二次电缆结合部的防雨措施，二次电缆应采取防止雨水顺电缆倒灌的措施（如反水弯）。

同时，二次电缆进气体继电器的穿线孔应做好封堵措施。气体继电器接线端子盒下部应设计有排水口。接线端子盒盖板宜采用不少于4个密封螺钉，盖板密封胶条应根据当地气候条件选择耐气候产品。

二次回路各环节都要保证质量，并且采取有效防护措施，防止重瓦斯保护误动、拒动。防误动目标是做好正电端和跳闸端之间的隔离，防拒动目标是防止断线开路。结合现场经验与事故案例，由二次回路问题或者防护措施缺陷造成误动、拒动的原因与防范措施汇总如表2所示。

表2 瓦斯保护误动、拒动的原因与防范措施

由于气体继电器位于变压器顶部，不易维护和观测，可结合无线传输技术，采用传感器和摄像头对气体继电器、接线盒、二次电缆运行状态、接线状态、漏雨状态等进行远程在线监测，及时发现气体继电器、相关二次回路和防护措施可能存在的问题以消除隐患。

4 验收和校验注意事项

为防止主变压器非电量保护误动和拒动，在新投验收和保护校验工作中应注意以下几方面：

1）加强对主变压器瓦斯保护、压力释放装置等非电量保护防雨、二次电缆外观及绝缘的检查。应打开气体继电器接线盒盖板进行检查，检查二次接线是否正确、密封是否良好、内部是否有受潮腐蚀痕迹、排水孔是否畅通等，发现问题及时处理。

2）保护校验工作结束后，应做好回检工作，保证设备无异常。

3）主变压器检修后，运维人员应检查主变压器瓦斯保护、压力释放装置等非电量信号二次电缆外观、接口处的防雨措施等。

5 结语

瓦斯保护作为变压器内部故障的主保护，其安全可靠运行至关重要，拒动、误动均会对变压器、电网安全稳定运行造成较大危害。瓦斯保护误动、拒动有多种原因，检修工作人员应根据相关规定，加强在调试验收、保护校验、运行维护等各阶段的管理，强化反措落实，从二次回路各环节保证接线的正确性与防护措施的可靠性，防止瓦斯保护误动和拒动。