安利凱

（本鋼板材股份有限公司能源總廠，遼寧 本溪 117000）

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淺談強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器的瓦斯保護動作原因

安利凱

（本鋼板材股份有限公司能源總廠，遼寧 本溪 117000）

摘 要：在電力系統(tǒng)運行當(dāng)中，變壓器出現(xiàn)瓦斯保護動作是一類典型故障。變壓器瓦斯保護動作的原理基本一致。但其中各類細致的原因不盡相同。本文結(jié)合本鋼濱河變電所6號主變重瓦斯保護動作跳閘故障，分析并總結(jié)了變壓器瓦斯保護產(chǎn)生的幾種典型原因，總結(jié)動作原理，提升認識，采取相對應(yīng)措施，進而保障此類變壓器穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：強迫油循環(huán)；變壓器；瓦斯保護；原因；措施

0. 前言

變壓器是供配電系統(tǒng)單元中主要的電類設(shè)備之一，其在發(fā)電廠和變電站當(dāng)中的作用不可替代。在變壓器的運行過程中，由于受到銅損和鐵損等因素影響便會產(chǎn)生發(fā)熱，而這種熱量的產(chǎn)生會直接影響到變壓器當(dāng)中絕緣材料的性能和使用壽命。為了避免或減少發(fā)熱所帶來的一系列不利因素，采用恰當(dāng)?shù)睦鋮s方式成為變壓器運行不可缺少的環(huán)節(jié)。在諸多冷卻方式中，采取強迫油循環(huán)風(fēng)冷是實現(xiàn)變壓器冷卻方式較為經(jīng)濟且有效的一種。強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器應(yīng)用較為普及，更為深入掌握其相關(guān)性能十分必要。

1. 強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器及瓦斯保護工作原理

1.1 強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器冷卻原理。強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器的冷卻原理是采取一種動力循環(huán)裝置將變壓器中的熱油抽出，并強制打入冷卻器中。冷卻器采用風(fēng)冷形式，多為風(fēng)扇吹風(fēng)散熱方式，在經(jīng)過冷卻器后，油進入變壓器底部，在經(jīng)過鐵芯和繞組時將銅損和鐵損產(chǎn)生的熱量帶走，采取該方式冷卻比自然對流效率提高近3倍，進而使得變壓器在許可溫度下運行。這種運行冷卻方式還可以提升變壓器容量近30%。

1.2 瓦斯保護工作原理。變壓器的瓦斯保護是當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障時，受到故障點電流和電弧等作用因素影響，變壓器中的絕緣油會與其他絕緣材料在局部產(chǎn)生受熱現(xiàn)象進而分解產(chǎn)生一些氣體。由于氣體密度小，單位質(zhì)量較輕，產(chǎn)生的這些氣體就會由油箱向油枕的上部流去。受故障程度的影響，氣體的產(chǎn)生量也不相同，一旦故障嚴重，大量和劇烈的氣體就會使得繼電器產(chǎn)生接點動作，進而發(fā)出報警信號或自動切除變壓器，進而實現(xiàn)保護變壓器的作用。

2. 強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器瓦斯保護典型故障經(jīng)過及原因

2.1 故障經(jīng)過。2014年本鋼濱河變電所6號主變重瓦斯保護動作跳閘。事故發(fā)生后，站所值班人員立即對變壓器進行外觀檢查，經(jīng)查無明顯噴油、滲油現(xiàn)象，并對瓦斯繼電器內(nèi)產(chǎn)生的氣體做點燃試驗，氣體不可燃。相關(guān)技術(shù)人員也對6號主變做了接觸電阻、搖絕緣等試驗，并取油樣進行分析，均未查出異常問題。因重瓦斯保護動作，對變壓器本體的主保護，未查明原因前，不能強送電，因此在變壓器靜置3小時以后，發(fā)現(xiàn)3號風(fēng)機組顯示出滲油現(xiàn)象。

2.2 事故原因。3號風(fēng)機組滲油現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使得故障原因得以分析并查出。經(jīng)分析故障的原因是強油循環(huán)導(dǎo)致風(fēng)機散熱管處從縫隙處吸入氣流，大量的氣流上涌、聚集于瓦斯繼電器處，較大速度導(dǎo)致重瓦斯保護動作。在關(guān)閉通往3號風(fēng)機組的上、下?lián)醢搴螅?#主變恢復(fù)運行。

3. 變壓器瓦斯保護產(chǎn)生的幾種典型原因

透過該起典型故障，暴露出對強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器重瓦斯保護動作的原因認識不足，因而導(dǎo)致不能迅速做出正確判斷，造成延遲6#主變送電時間。因此，有必要分析探討強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器重瓦斯保護動作原因，以達到提高值班人員故障判斷的快速性和準確性。

3.1 變壓器內(nèi)部故障。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)匝間短路，鐵芯過熱，分接開關(guān)或內(nèi)部接頭接觸不良或燒毀；對地絕緣擊穿，相間絕緣擊穿都將產(chǎn)生大量的熱能，并使油分解出可燃性氣體，向油枕（儲油柜）方向流動，導(dǎo)致重瓦斯保護動作。此類故障可通過取油樣分析，得出結(jié)論。

3.2 變壓器的密閉性。該類型故障與文中的典型故障相一致，除風(fēng)冷系統(tǒng)故障外，還有密封墊老化、法蘭結(jié)合面失效、焊接處砂眼等密封性問題均會造成主變進氣進而產(chǎn)生瓦斯保護。這類故障歸結(jié)起來均是由于密封不嚴導(dǎo)致空氣進入進而產(chǎn)生瓦斯保護。這種問題一般還會在新投入運行的變壓器由于未經(jīng)真空脫氣時產(chǎn)生重瓦斯保護動作。此外冷卻器的操作不當(dāng)例如進油閥門誤關(guān)閉，油泵本身故障以及油泵窺視玻璃破裂等都會給變壓油中的氣體產(chǎn)生影響，進而造成變壓器瓦斯動作。

3.3 瓦斯繼電器的密封及接線的防水問題。大多數(shù)情況下采用圓柱形瓷套管作為瓦斯繼電器的接線端子絕緣，其一般均固定在繼電器頂蓋上的接線盒里。但如果密封不好，在受到外界如淋雨等因素的干擾時，雨水就會進入接線盒內(nèi)，雨水的進入可造成瓦斯繼電器接點的短接，進而造成跳閘回路的接通。一旦出口繼電器兩端的電壓達到其動作電壓時，會使得變壓器兩側(cè)的斷路器跳閘。因此瓦斯繼電器的密封及接線的防水問題也是較為重要的因素之一。

3.4 呼吸系統(tǒng)故障。變壓器呼吸系統(tǒng)故障在一般情況下是由于呼吸系統(tǒng)不順暢，并在一定作用下突然暢通時，會使得氣囊中的氣體快速排出到外界。這樣會導(dǎo)致變壓器油受到高壓氣體因素影響從瓦斯繼電器排入到油枕，產(chǎn)生油流沖擊，產(chǎn)生瓦斯保護動作。

4. 瓦斯保護動作的預(yù)防

通過對變壓器瓦斯保護產(chǎn)生的幾種典型原因分析，可以得出以下幾種預(yù)防措施：首先要保證瓦斯繼電器連接管上的閥門位置的準確性，其次就是要通過各種手段保證變壓器的密封性，無論各個環(huán)節(jié)都需要采取可靠的措施得以保證。例如瓦斯繼電器防水罩一定牢固可靠；瓦斯繼電器接線端子處不應(yīng)滲油，且應(yīng)能防止雨、雪、灰塵的侵入，電源及其二次回路要有防水、防油和防凍的措施，并要在春秋二季進行防水、防油和防凍檢查以及冷卻裝置運行良好。此外變壓器呼吸器處于正常工作狀態(tài)也是預(yù)防瓦斯保護動作的重要環(huán)節(jié)。

結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟的發(fā)展，供電的安全可靠性更加重要。變壓器的安全運行影響電網(wǎng)供電的持續(xù)性和穩(wěn)定性。從各種角度避免強迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器的故障跳閘，成為變電站管理者和技術(shù)人員的必要技能，并成為變電站安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。

參考文獻

［1］陳德桂.提高油浸式變壓器瓦斯保護可靠性的措施［J］.計量與測試技術(shù)，2014（3）：16-17+19.

中圖分類號：TM41

文獻標識碼：A