甘芳煜

摘 要：在電力系統(tǒng)中，電力變壓器始終占據(jù)著舉足輕重的地位，而保護電力變壓器的重要裝置之一就是瓦斯保護。瓦斯保護是油浸電力變壓器平穩(wěn)運行的重要保證。近幾年，高低等級的變壓站經(jīng)常出現(xiàn)變壓器跳閘現(xiàn)象，而這種現(xiàn)象多半是因為變壓器瓦斯保護行為引發(fā)的，這種保護行為會降低電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性，給電力用戶帶來極大的不便。所以，了解變壓器瓦斯保護產(chǎn)生的原因，并針對這些原因，排查并處理故障，才能使電力系統(tǒng)安全有效地為用戶服務(wù)。

關(guān)鍵詞：變壓器 瓦斯保護 原因

中圖分類號：TM772 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（b）-0051-02

1 變壓器瓦斯保護的原理

瓦斯保護的原理就是通過氣態(tài)瓦斯繼電器來及時切斷電源，避免發(fā)生更大的事故。這些故障主要是短路故障，這些故障可能發(fā)生在油箱中，也可能發(fā)生在繞組匝中或者是組件之間，也分為短路故障以及斷線故障。另外，絕緣防護措施老化或者絕緣油泄露減少、開關(guān)無法良好接觸、導(dǎo)線沒有牢固焊接等，也都有可能導(dǎo)致這些故障的發(fā)生。當前，變壓器主流的瓦斯保護器的型號大多是QJ-80，這種型號的結(jié)構(gòu)一般是由上方起封閉作用的浮筒以及下面的金屬遮擋板組成，上方和下方都有汞接觸點，而且可以分別繞軸轉(zhuǎn)動。在接收信號的線路中連接的是開口杯，在跳閘功能線路下連接的是下?lián)醢澹l(fā)生保護作用主要是通過以下兩種途徑：第一，不跳閘而只是發(fā)出警告；第二，在發(fā)出警告的同時跳閘切斷電源。

變壓器日常平穩(wěn)工作的時候，瓦斯繼電器內(nèi)部填充滿油，浮筒由于浮力，處在油的上方，汞接觸點是斷開的；擋板受到重力作用，也是下垂的，因此汞接觸點也不是接通狀態(tài)。如果出現(xiàn)較小的故障，變壓器內(nèi)的瓦斯保護氣慢慢地產(chǎn)生氣體，氣體逐漸上飄，進而降低了油位，浮筒也相應(yīng)地下落，當下落到一定程度時，汞接觸點就會閉合，導(dǎo)致警告回路連通，使瓦斯保護器發(fā)出警告，這就是第一種保護動作。如果變壓器出現(xiàn)很重大的故障，瓦斯保護器的氣體產(chǎn)生速度會大大加快，瞬間增大了內(nèi)部壓力，導(dǎo)致不僅油液面位置受到影響，下方的擋板也會受到油的流動產(chǎn)生的沖擊作用而連帶磁鐵向彈簧移動，移動到一定的距離，汞接觸點就會閉合，使跳閘回路接通，也即第二種保護動作。這種保護動作不僅會發(fā)出警告信號，還會切斷變壓器控制的電路，目的是防止事故更加嚴重，變得無法收拾。

2 變壓器瓦斯保護產(chǎn)生原因

2.1 不跳閘而只是發(fā)出警告的原因

（1）變壓器只是出現(xiàn)了微小的故障，例如鐵芯過熱、繞組短路、匝間斷線、絕緣層老化、油箱儲油減少等。

（2）金屬接觸點焊接不牢固，從而增加了該點的電阻，發(fā)出大量的熱量，因而產(chǎn)生部分瓦斯氣體。

（3）由于變壓器周圍溫度突然下降或油箱內(nèi)油面泄露降低。

（4）由于機油濾清器和加油，冷卻系統(tǒng)不夠緊密而使空氣進入。

（5）氣體繼電器的信號回路如果出現(xiàn)問題，如接線盒內(nèi)濕度過高，線路絕緣層老化導(dǎo)致短路或信號中斷。

2.2 同時發(fā)出警告和出現(xiàn)跳閘的原因

（1）內(nèi)部出現(xiàn)極為重大的問題，比如繞組與繞組之間出現(xiàn)短路或繞組與內(nèi)外金屬連接件出現(xiàn)短路，導(dǎo)致鐵芯或內(nèi)殼失效。

（2）開關(guān)與接線接觸不良。

（3）變壓器附近發(fā)生直通短路故障。

3 瓦斯保護處理方法

在較不嚴重的情況下，瓦斯保護僅僅進行保護信號警告，但是在嚴重的情況下，不僅發(fā)出警告，還會出現(xiàn)跳閘短路保護手段，當這種情況發(fā)生，變壓器開關(guān)關(guān)閉，使得供電無法繼續(xù)，也影響了整個供電的流程。

3.1 不跳閘而只是發(fā)出警告的處理方法

在變壓器正常工作時，出現(xiàn)不跳閘而只是發(fā)出警告時，負責人需要先返回聲信號，加強監(jiān)測變壓器的電流和電壓的大小以及溫度的高低；仔細檢查變壓器的外形是否出現(xiàn)異樣。在氣體保護信號被激活之后，氣體是否集中在氣體繼電器中是區(qū)分產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)判斷手法。由于出現(xiàn)二次故障以及油液面下降，因瓦斯信號的作用，不可能產(chǎn)生氣體。因此，當瓦斯保護器中沒有氣體積聚時，需要先查看變壓器和冷卻系統(tǒng)有無漏油。如果是這樣，立即向上級主管報告，并采取措施防止泄漏；如果不是，需要確定是否由于環(huán)境溫度突然降低導(dǎo)致油液面降低，查看變壓器油襯里指示是否準確，以及油路是否堵塞。如果不正常，應(yīng)該采取適當措施。如果不是由于以上因素導(dǎo)致的，則多半是因為次級信號回路失效，需要檢查并排除故障。

外形檢查之后，假如沒有發(fā)現(xiàn)異常，則收集變壓器的氣體，通過專業(yè)實驗室人員驗證氣體的組成。如果需要，使用氣相色譜檢測采集的油樣，用來判斷故障的產(chǎn)生原因和后續(xù)影響力，進而做出密切監(jiān)控或者停止運行的處理方式。舉個例子：某個時間點，35kV伏變電站在變壓器大修之后投入使用時，在操作過程中，機器經(jīng)常發(fā)出不跳閘而只是發(fā)出警告信號。檢查后，并沒有發(fā)現(xiàn)異常情況。因為變壓器已經(jīng)大修，所以其發(fā)生故障的可能性極低，基本可以排除，猜測是因為變壓器油加入變壓器后，短時間靜置，里面還存在著少量的空氣，導(dǎo)致不跳閘而只是發(fā)出警告信號在運行過程中頻繁發(fā)出。只需要等待信號發(fā)出結(jié)束，變壓器可以自動正常運行。

3.2 同時發(fā)出警告和出現(xiàn)跳閘的處理方法

當運行變壓器同時發(fā)出警告和出現(xiàn)跳閘時，變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障的可能性是很大的。此時，負責人應(yīng)該馬上登錄相應(yīng)電腦查看事故信息，掌握事故基本情況；了解變壓器瓦斯保護的基本動作等；現(xiàn)場檢查變壓器兩側(cè)開關(guān)是否處于開啟位置；壓力釋放裝置是否噴油和噴霧；查看變壓器的外部構(gòu)造是否被破壞，檢查焊接點是否牢固；檢測每一側(cè)的負載運行，如有需要則聯(lián)系調(diào)度員以減少負載；請求故障檢修處理。

4 結(jié)語

只有當電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定，才能使電力用戶有良好的使用體驗。變壓器瓦斯保護雖然可以避免重大事故的發(fā)生，但是也會導(dǎo)致供電中斷的現(xiàn)象，給用戶帶來極大的不便。因此，變電站操作員需要深入了解瓦斯保護的基本原理和發(fā)生原因。當出現(xiàn)瓦斯保護時，需要根據(jù)現(xiàn)場情況，快速準確地分析故障位置，并盡快采取適當?shù)拇胧┻M行處理，這樣才能避免供電系統(tǒng)發(fā)生不穩(wěn)定的情況，有利于電力系統(tǒng)長期有效的發(fā)展。

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