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1、1谈冬季如何防止变压器轻瓦斯误动作刘韦摘 要：瓦斯保护是变压器的主要保护之一，其中轻瓦斯是当变压器内部轻微故障或油面降低时发出信号。重瓦斯是当变压器内部发生严重故障时，保护跳开变压器两侧开关。由于气体继电器工作原理限制，冬季有时轻瓦斯会出现误动作。本文通过分析判别一次轻瓦斯误动作故障，谈冬季如何防止变压器轻瓦斯误动作，提高变压器运行可靠性。关键词：变压器 瓦斯保护 轻瓦斯误动作1、瓦斯保护概况变压器是电力系统的重要设备之一，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响，因此必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好，动作可靠的保护装置。瓦斯保护是变压器的重要保护之一，容量在 800KV
2、A 以上（车间内的变压器在 400KVA 以上）的变压器应装设瓦斯保护，用以反映变压器内部故障及油面降低。瓦斯保护灵敏、快速、接线简单，可以有效反映 变压 器内部故障。运行经验证明，变压 器油箱内的故障大部分是瓦斯保护切除的，瓦斯保护和差动保护共同构成变压器的主保护。气体继电器是瓦斯保护的主要设备，安装于变压器油箱和储油柜的通道上，为了便于气体运动在安装时使变压器油箱顶盖及联通管与水平面稍有倾斜。气体继电器的形式很多，根据结构可分三种类型：浮筒式、挡板式、复合式。2三种类型的工作原理基本相同，下面以常见的挡板式为例来说明气体继电器动作过程。挡板式气体继电器的外壳是一个三通管，内部有一个带有水银
3、开关的浮筒和一块能带动另一个水银开关的挡板。正常运行时，气体继电器管内充满油，由于油的浮力作用，浮筒浮起，继电器的接点处于断开状 态。当 变压器内部有故障时，电弧使 变压器油及绝缘 物分解产生气体。故障 轻 微时油箱内气体缓慢产生，气体上升聚集在气体继电器上部，使气体继电器管内油面降低，浮筒随油面下降，带动水银开关接通信号回路， 发出“轻瓦斯动作”信号。当变压器内部发生严重短路故障时，油箱内油温升高，变压器油膨胀，油箱内油压快速升高，在该气体作用下形成强烈的油流，油流冲 击挡板， 挡板偏转时带动 一套机构，使另一个水 银开关接通跳闸回路，切断电 源，避免故障 扩大，同时 信号回路也被接通，发出
4、“重瓦斯动作”信号。通常我们把带水银开关的浮筒部分称为轻瓦斯保护，带水银开关的挡板部分称为重瓦斯保护。轻瓦斯保 护主要反映变压器内部轻微故障或油面降低，动作于信号，保护动作值按气体容 积整定，整定 值为 250300cm 3。重瓦斯保护反映变压器内部严重故障，动作于跳闸，保 护值按油流流速整定，油流流速 值为0.61.5m/s，一般取 1.0m/s。2、轻瓦斯误动作故障现象冯家山水电站上网主变配套为一台容量 5000KVA 户外式变压器， 额定电压35KV，型号 SL7-5000/35，联结组采用 Y，d11，变比 38.5/6.3，阻抗电压 6.9%。变压器冷却采用油浸自冷式， 变压器油根据
5、使用区域(冯家山地区属暖温带大陆性半湿润季风气候区，多年平均气温 10.8，极端最低温度-19.9)选用 DB-25 号。变压器装设的保护装置有：瓦斯保护，差动保护， 过 流保护， 过负荷保护，温度信3号装置等。其中瓦斯保护选用挡板双接点型气体继电器，出口中间继电器为一个电压线圈动作、两个电流线圈保持的中间继电器 DZS-136。重瓦斯保护回路中串联 DX-11 信号继电器，在跳闸时启动信号，且保 护回路中当重瓦斯两对接点WSJ1 与 WSJ2 同时接通才作用于跳闸， 这样可避免由于振 动引起的瓦斯保护误动作。2002 年 12 月，由于枯水期，来水量较少，电站停机，主变仅带 400KVA 负
6、荷供厂区生产生活用电。由于 负荷低,值班采取无人职守定期巡视方式,在当月中旬白班巡视中,值班员发现主变控制屏(轻瓦斯动作)光字牌闪亮,轻瓦斯保护动作。值班员立即对户外主变进行检查，变压器运行声音正常，引线套管瓷瓶无电弧闪烙防爆管完好。变压器温度表指示值为 10，器身无焦糊味散出，从外观上没有发现变压器存在问题，因此决定停运主变作全面检查。变压器退出运行后，对瓦斯保护回路进行检查，通 过测量发现气体继电器轻瓦斯接点接通，进一步确定了主变轻瓦斯保护动作。轻瓦斯保护是由变压器内部轻微故障或油面降低启动，首先对储油柜油面进行检查，油面处于正常油位下线，比最低油位线高 2cm，油位基本正常，这就要检查变
7、压 器内部是否从在问题。冯家山水电站每年都按要求进行油化和电气预防性实验，包括主变在内的电气设备都符合电网运行要求，这次故障距上次实验时间约五个月，从时间上考虑对主变做一次油化及电气实验。用 2.5KV 兆欧表测变压器线圈绝缘电阻及套管对地绝缘电阻均正常；对油取样做耐压及气相色谱分析变压器油合格。最后从气体继电器上部的放气孔收集继电器内部气体做化学成份分析，油气中化学成分正常。从以上油化和电气 实验表明主变绝缘良好，此故障属于误动作。3、故障原因分析及处理4冯家山水电站发电总装机容量 4500KW，主变额定容量 5000KVA。电站在丰水期运行时，主变容量基本 处于满载状态，且丰水期七、八、九
8、月份环境温度高，铜损产 生的热量不易散 发，主 变油温较高，热胀 使储油柜内的油面升高。枯水期，电 站停机，变压器负荷较低，铜损产生的热量少，加之环境温度低，丰水期储油柜内正常油位到枯水期降至正常低油位。当日白班油位距最低油位线高约2cm 左右，后夜正值寒流降温， 环境温度骤降，油箱内的油冷 缩，使 储油柜内油面下降，由于储油柜内储油量 较少， 储油柜内的气体 经变压器油箱和储油柜间的通道进入气体继电器，使气体 继电器内的油面下降，轻瓦斯浮筒随油面下降， 带动水银开关接通信号回路，启 动轻瓦斯信号。经以上原因分析，并结合油化和电气实验判断主变绝缘良好，这次轻瓦斯动作属于误动作，故决定气体 继电
9、器放气恢复信号，并在储油柜内添加适量的变压器油。在以后每年入冬时都要 检查变压器油位，使 储 油柜内油位比最低油位线高约 4cm 左右，防止此类误动作再次发生。4、结论变压器运行的可靠性直接关系到电力系统运行的稳定，为减少变压器故障和不正常运行状态，应按电 网运行规程要求定期对包括变压器在内的电气设备进行油化及预防性实验，保 证电网运用中的设备正常。除此之外，在日常运行中，对变压器的附件要详细检查，保证设备正常运行。北方地区应针对当地冬季昼夜温差及负荷变化情况，确保 变压器储油柜内的油位处于适当位置，防止气温骤降引起变压器轻瓦斯误动作，使 变压器处于不正常运行状态，给电网运行造成不安全因素，从而提高变压器运行的可靠性，保证电力系 统运行的稳定。
