摘要:變壓器是電力系統(tǒng)特別是變配電系統(tǒng)中十分重要，不可缺少的電器元件，它的安全運行和正常供電會對電網(wǎng)及用戶起到重要的作用，基于這點，它必須配備安全可靠的保護裝置。氣體繼電器就是變壓器內(nèi)部故障的一種基本保護。

　　關(guān)鍵詞:變壓器;氣體繼電器;重瓦斯;輕瓦斯

　　變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，結(jié)構(gòu)上比較可靠，發(fā)生故障的機會較少。但是，它又是電力系統(tǒng)中使用普遍而又十分重要的電氣元件，一旦發(fā)生故障就會給系統(tǒng)的正常供電和安全運行帶來嚴重的影響。大容量的電力變壓器又是十分貴重的設(shè)備。因此，必須根據(jù)變壓器的容量及其重要程度，裝設(shè)性能良好，動作可靠的保護裝置。

　　變壓器論文范例：正源電站主變壓器發(fā)生三相短路事故原因分析

　　特別是油箱內(nèi)部故障，包括繞組的相間短路、單相匝間短路及接地短路等。這些故障將產(chǎn)生電弧，燒壞繞組及鐵芯、引起絕緣材料及變壓器的強烈氣話，甚至造成油箱的爆炸。瓦斯保護它是油箱內(nèi)部故障的主保護，能反應(yīng)油面的降低，并可根據(jù)故障的嚴重程度，動作于信號或跳閘。氣體繼電器保護是油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本保護。根據(jù)規(guī)定對于容量在800kVA以上的電力變壓器均應(yīng)裝有氣體繼電器，它可以監(jiān)視變壓器內(nèi)部所發(fā)生的大部分故障，幫助運行和檢修，試驗人員預(yù)測和分析事故。

　　當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生各種故障時，由于故障點局部的高溫，將使變壓器油分解而產(chǎn)生氣體。當故障比較嚴重時，在電弧的作用下，絕緣材料和變壓器油分解所產(chǎn)生的氣體大量增加。反應(yīng)故障時的氣體而構(gòu)成的保護，稱瓦斯保護。 當變壓器內(nèi)部出現(xiàn)匝間短路，絕緣損壞等故障時，其內(nèi)部都將產(chǎn)生大量的熱能，使油分解出可燃性氣體，向油枕方向流動。當流速超過氣體繼電器的整定值時，氣體繼電器的擋板受到?jīng)_擊，使斷路器跳閘，從而避免事故擴大，此種情況稱之為重瓦斯保護動作。當氣體沿油面上升，聚集在氣體繼電器內(nèi)部超過30mL時，也可以使氣體繼電器的信號接點接通，發(fā)出警報，此種情況稱之為輕瓦斯保護動作。

　　氣體繼電器動作的原因很多，諸如再給變壓器加油，慮油時，或者冷卻系統(tǒng)不嚴密，致使空氣進入了變壓器，當溫度急劇下降或者漏油時，致使油面緩慢降低，變壓器本身故障而 產(chǎn)生故障少量氣體;內(nèi)部發(fā)生穿越性短路故障;保護裝置二次回路發(fā)生故障等等。當變壓器輕瓦斯保護動作發(fā)生信號時，值班人員應(yīng)立即停止音響，如有備用變壓器，必要時可投備用變壓器，再停用工作變壓器，以便查明輕瓦斯保護動作的原因。然后檢查變壓器的油位，油色，電流，電壓，溫度，聲響等是否發(fā)生了異常變化。

　　如果變壓器外觀未見異常現(xiàn)象，則進一步鑒定繼電器內(nèi)部積聚氣體的性質(zhì)。若氣體無色無臭，在混合氣體中主要是惰性氣體，氧含量大于16%，同時油的閃點并不降低時，說明是空氣侵入了變壓器內(nèi)，此時變壓器可繼續(xù)運行;如氣體顏色為黃色不易燃，其CO的含量大于1%~2%時，說明變壓器固體絕緣物因過熱而分解，內(nèi)部水質(zhì)絕緣有損壞;如氣體顏色為灰色和黑色，易燃，且H2的含量在30%以下，有焦糊味，閃光點又顯著降低，則說明油因過熱分解或油內(nèi)曾發(fā)生閃絡(luò)故障;如氣體顏色為淡灰色，并帶有強烈的臭味，可燃，則說明絕緣材料有故障，內(nèi)部紙或紙板有損壞。應(yīng)該注意的是在檢查氣體可燃性時，必須特別小心，認真執(zhí)行操作監(jiān)護制，不得將火靠近瓦斯繼電器頂端，而應(yīng)在其上面5~6cm處進行。

　　在取氣體試樣時，必須用專用的容器收集，且氣體顏色的鑒定必須迅速進行，否則經(jīng)過一定時間后，由于有色物質(zhì)的沉淀，顏色將全部消失。如果檢查結(jié)果證明瓦斯繼電器內(nèi)積聚的氣體是不可燃且不是空氣時，則必須檢查油的閃光點，并將閃光點與歷年試驗報告相比較，若閃光點降低5℃以上時，說明變壓器內(nèi)部有故障，必須停用變壓器并進行詳細檢查。

　　如果繼電器發(fā)出信號是因油內(nèi)分解出空氣而動作，則值班人員應(yīng)放出瓦斯繼電器內(nèi)積聚的空氣。放氣時，必須緩慢打開放氣閥，以防止因油枕空間壓力驟然降低，使油箱的油迅速涌向油枕，而導(dǎo)致重瓦斯保護動作，引起跳閘。放氣后，要仔細觀察本次信號與下次信號動作的時間間隔，如果時間間隔愈來愈長，且不久信號消失，說明變壓器無問題，如果信號動作的時間間隔逐漸縮短，表明變壓器所屬的斷路器即將跳閘，此時值班人員應(yīng)將瓦斯保護的跳閘回路切斷，并立即報告上級，如果有備用變壓器，則應(yīng)立即投入備用變壓器。當信號和上一級斷路器同時跳閘時，或僅斷路器動作時，則可能變壓器內(nèi)部發(fā)生了嚴重的故障。

　　如：變壓器內(nèi)部油位下降太快或油面上升太快，二次保護回路有故障，變壓器在修理后投入運行，油中空氣分離出來太快等等。當發(fā)生上述現(xiàn)象致使變壓器跳閘時，值班人員應(yīng)沉重冷靜，先投入備用變壓器，再斷開工作變壓器，對其進行外觀檢查，看一看油枕，防爆孔，法蘭盤，散熱器，導(dǎo)油管等處是否噴油，各焊縫是否有裂開現(xiàn)象，外殼是否凸起，最后在進行氣體性質(zhì)分析。如果氣體可燃或在檢查中發(fā)現(xiàn)一種外部異常現(xiàn)象，不論輕重，變壓器未經(jīng)內(nèi)部檢查不得合閘送電，因為變壓器內(nèi)部損壞很嚴重時，外部的跡象有時也不明顯。如果氣體為空氣，且變壓器外表無異常，而又查明了瓦斯保護動作的原因，證明變壓器內(nèi)部無故障。此時，變壓器可不經(jīng)內(nèi)部檢查而投入運行。

　　瓦斯保護的優(yōu)點是能全面地反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生各種故障，特別是發(fā)生匝間短路且匝數(shù)很少時，故障回路的電流雖然很大，可能造成嚴重的過熱，但反應(yīng)在外部電路電流的變化卻很小，甚至連具有高靈敏度的差動保護都可能不動作。因此瓦斯保護對于反應(yīng)這類故障具有特別重要的意義。此外，瓦斯保護還具有動作迅速、靈敏度高、接線簡單等優(yōu)點。所以通常800kVA以上容量的變壓器均裝設(shè)瓦斯保護，作為變壓器的一種主保護。瓦斯保護的主要缺點是不能反應(yīng)變壓器套管及引出線的故障，所以不能作為變壓器內(nèi)部故障的唯一保護。此外，瓦斯繼電器在采取了防震結(jié)構(gòu)后，雖然可靠性有所提高，但仍然存在有誤動作的情況，需要在結(jié)構(gòu)上作進一步的改進。

　　參考文獻：

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　　作者：于光華