淺析主變瓦斯保護

摘 要：本文剖析了變壓器繼電保護主保護之一的瓦斯保護的作用、原理以及運行中存在的問題，為電力系統的變電運行專業提供了較好的運行、維護以及故障分析、處理技術手段、方法。

關鍵詞：繼電保護 瓦斯繼電器

瓦斯保護是變壓器的繼電保護中的主保護，其能有效地反應變壓器的內部故障。當主變壓器瓦斯保護動作后，對于變電站的供電負荷會產生很大影響，處理不當甚至會造成全站停電事故。因此采取科學的處理方法，能為變電站的安全運行提供可靠的保證。

1 變壓器及氣體瓦斯保護的工作原理

變壓器的工作原理是電磁感應原理。變壓器是借助于電磁感應，以相同的頻率在兩個或多個相互耦合的繞組回路之間傳輸功率的靜止電器。變壓器通過變換交流電壓和電流，傳輸交流電能。因此，變壓器也稱作是沒有運動功能部件的電氣設備。

氣體瓦斯保護是變壓器的主要保護，能有效地反應變壓器的內部故障。輕瓦斯繼電器由開口杯、干簧觸點等組成，作用于信號。重瓦斯繼電器由擋板、彈簧、干簧觸點等組成，作用于跳閘。

正常運行時，氣體繼電器充滿油，開口杯浸在油內，處于上浮位置，干簧觸點斷開。當變壓器內部故障時，故障點局部發生高熱，引起附近的變壓器油膨脹，油內溶解的空氣形成氣泡上升，同時油和其它材料在電弧和放電等的作用下電離而產生瓦斯。當故障輕微時，排出的瓦斯緩慢地上升而進入氣體繼電器，使油面下降，開口杯產生以支點為軸逆時針方向轉動，使干簧觸點接通，發出信號。

當變壓器內部故障嚴重時，產生強烈的瓦斯，使變壓器內部壓力突增，產生很大的油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊擋板，擋板克服彈簧的阻力，帶動磁鐵向干簧觸點方向移動，使干簧觸點接通，作用于跳閘。

2 變壓器輕瓦斯保護動作的原因及檢查處理

2.1運行中的變壓器輕瓦斯保護動作的原因主要

(1)變壓器內部有輕微程度的故障，如匝間短路、鐵芯局部發熱、漏磁導致油和變壓器油箱壁發熱等產生微量的氣體;

(2)空氣侵入變壓器內部;

(3)長期漏油或滲油導致油位過低;

(4)變壓器繞組接頭焊接不牢，接觸電阻過大，引起發熱;

(5)二次回路兩點接地，導致誤發信號。

2.2 檢查處理方法

輕瓦斯保護動作后，值班人員應立即對變壓器外觀進行檢查。例如:油位、油色是否正常;氣體繼電器中是否有氣體，氣體量及其顏色;檢查變壓器本體及冷卻系統是否有漏油現象;變壓器負荷、溫度及聲音是否有異常。經過外部檢查后，如未發現異常現象，應吸取變壓器的瓦斯氣體，由化驗人員驗明氣體的性質，必要時取油樣進行氣相色譜分析，以綜合判斷故障類型。

3 變壓器重瓦斯保護動作的原因及檢查處理

3.1 變壓器重瓦斯保護動作掉閘的原因

變壓器重瓦斯保護動作掉閘的原因是:

(1)變壓器內部發生嚴重故障;

(2)瓦斯回路有故障;

(3)近區穿越性短路故障。

(4)瓦斯保護防雨措施不力，導致瓦斯繼電器接線盒有水，從而引發接點導通，產生誤動作。

4 瓦斯保護取氣注意事項

在收集瓦斯氣體時，必須由兩人進行，一人操作，一人監護。攀登變壓器取氣時，應小心謹慎，并與帶電部分保持安全距離，一般人體不應超過變壓器的油枕。另外，在取氣打開放氣閥時，要確認為正壓，若出現負壓，則應立即關閉放氣閥，停止放氣，防止空氣漏入變壓器中。

收集來的氣體交由化驗員進行化驗分析。對氣體的顏色、數量、可燃性及化學成分進行鑒別，并結合氣相色譜分析結果，判明瓦斯動作的原因、變壓器內部故障的性質及輕重程度。下面具體說明瓦斯氣體顏色、氣味及可燃性與變壓器內部故障的關系。

(1)若氣體是無色、無臭、不可燃的，說明輕瓦斯動作是由于空氣漏入所致或二次回路發生兩點接地，導致誤發信號。

(2)若氣體呈灰黑色、略有臭味、可燃，說明是變壓器故障引起的，一般是因放電引起油分解而造成的，此時應取油樣進行化驗分析。

(3)若氣體是黃色不易燃的，則說明是變壓器內部的木質材料故障，如木質支架故障等。

(4)若氣體是灰白色的，有臭味、可燃，說明是變壓器內部的絕緣故障。

值得注意的是，在變壓器故障的初期，收集到的氣體通常都是無色、不可燃的。

5 結語

通過對變壓器及氣體瓦斯保護的工作原理、變壓器輕瓦斯保護動作一般原因及檢查處理、變電站變壓器重瓦斯保護動作原因及處理步驟、瓦斯保護取氣注意事項，提供了一種處理變電站主變壓器瓦斯保護動作的方法。

參考文獻

[1]賀家李，宋從矩.《電力系統繼電保護原理》(第二版)[M].北京:水利電力出版社，1985.