浅析变压器瓦斯保护

魏漫沆

(中国南方电网揭阳供电局，广东 揭阳 522000)

浅析变压器瓦斯保护

魏漫沆

(中国南方电网揭阳供电局，广东 揭阳 522000)

变压器瓦斯保护具有动作快、灵敏度高、结构简单，能反映变压器油箱内部各种类型的故障。通过对瓦斯保护继电器内部结构和变压器瓦斯保护线路的分析，介绍瓦斯保护的动作原理，最后介绍瓦斯保护的范围及应对措施。

变压器;瓦斯保护;继电器

1 引言

变电站是电力系统中的最主要设施，是实现电能电压变换和电能分配的关键环节，其主要工作设备就是变压器，所以保护变压器的安全运行也成为供电部门工作的重点。而瓦斯保护则是众多保护装置中最常用的，其主要优点是安装接线简单、灵敏度高、动作迅速、能反映变压器内部发生的各种故障［1］。本文将通过介绍瓦斯保护回路中的瓦斯继电器内部结构以及其二次回路来分析瓦斯保护的动作原理。

2 瓦斯保护工作原理

瓦斯保护是变压器的主要保护，利用反应气体状态的瓦斯继电器(又称气体继电器)，能有效地反映变压器内部故障［2］，特别是当绕组短路匝数很少时，故障循环电流很大，可能造成严重过热，但外部电流变化很小，各种反映电流的保护难以动作，瓦斯保护对这种故障具有特殊优越性。

2．1 瓦斯保护继电器的内部结构

瓦斯继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。轻瓦斯继电器由开口杯、干簧触点等组成，作用于信号。重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成，作用于跳闸［3］。目前大多采用QJ-80型继电器，如图1所示，其信号回路接上开口杯，跳闸回路接下档板。当变压器出现瓦斯保护信号动作时，即指因各种原因造成继电器内上开口杯的信号回路接点闭合，光字牌灯亮，瓦斯继电器工作。

在瓦斯保护继电器内，上部是一个密封的浮筒，下部是一块金属档板，两者都装有密封的水银接点。浮筒和档板可以围绕各自的轴旋转。在正常运行时，继电器内充满油，浮筒浸在油内，处于上浮位置，水银接点断开;档板则由于本身重量而下垂，其水银接点也是断开的。当变压器内部发生轻微故障时，气体产生的速度较缓慢，气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上部空间，使油面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，接通延时信号，这就是所谓的“轻瓦斯”;当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈的瓦斯气体，油箱内压力瞬时突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因气流冲击档板，档板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使水银触点闭合，接通跳闸回路，使断路器跳闸，这就是所谓的“重瓦斯”。重瓦斯动作，立即切断与变压器连接的所有电源，从而避免事故扩大，起到保护变压器的作用。

图1 QJ-80型瓦斯继电器

2．2 变压器瓦斯保护的控制分析

变压器瓦斯保护控制线路示意图［4］，如图2所示。瓦斯继电器的一对接点动作于信号，发出报警信号，另一对接点接通信号继电器和出口中间继电器，作用于跳闸。继电器作用于信号的接点，反映了变压器的轻微故障，故称为轻瓦斯保护。作用于跳闸的点，反映了变压器的严重故障，故称为重瓦斯保护。变压器在充油或新注人油后，应当经常打开瓦斯继电器内的放气阀门，防止油中的空气在变压器带负载受热上升。当空气进人继电器时，可能使瓦斯继电器动作。为了防止断路器或信号的误动作，可以利用压板，将瓦斯保护切换至作用信号，直至不再存在空气逸出为止。瓦斯继电器的接点，是由于油的流动或气流的冲击而闭合。因此，接点的闭合，是有冲击性，为了使接点发出的脉冲有足够时间跳断路器，出口中间继电器应有自保持回路。

图2 变压器瓦斯保护控制线路

2．3 瓦斯保护的范围及处理措施

瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。包括:油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等［5］。瓦斯保护动作，轻者发出保护动作信号，提醒维修人员马上对变压器进行处理;重者跳开变压器开关，导致变压器马上停止运行，不能保证供电的可靠性。为提高安全性，可应采取相应措施。

(1)为防止瓦斯继电器因漏水而短路，应在其端子和电缆引线端子箱上采取防雨措施。

(2)瓦斯继电器引出线应采用防油线。

(3)瓦斯继电器的引出线和电缆应分别连接在电缆引线端子箱内的端子上。

3 结束语

瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。但是它不能反映油箱外部电路(如引出线上)的故障，所以不能作为保护变压器内部故障的唯一保护装置。另外，瓦斯保护也易在一些外界因素(如地震)的干扰下误动作，对此必须采取相应的措施。变压器瓦斯信号动作后，运行人员必须对变压器进行检查，查明动作的原因，并立即向上级调度和主管领导汇报，根据有关规程和现场分析结论采取相应的措施，避免事故的发生，以保证变压器的安全经济运行。

［1］ 李士贤．变压器瓦斯保护的探讨［J］．广东科技，2008(10):169－171．

［2］ 李霖．220kV主变瓦斯保护误动分析与处理［J］．电工技术，2010(1):48，53．

［3］ 顾艳华．220kV变电站主变压器瓦斯保护浅析［J］．机电信息，2010(18):98．

［4］ 周理．变压器的瓦斯保护及探讨［J］．煤炭技术，2008，27(9):149－150．

［5］ 张晓兵．浅谈变压器瓦斯保护［J］．云南电力技，2009，37(10):54－55．

2012－05－04

Analysis of Transformer Gas Protection

WEIMan-hang
(Jieyang Power Supply Bureau，China Southern Power Grid，Jieyang 522000 China)

Transformer gas protection has the features of fast operation，high sensitivity and simple structure，which can reflect all types of faults of transformer tank．Based on the analysis of the internal structure of gas protection relay and transformer gas protection circuits，it introduces the operation principle of gas protection．Finally，it introduces the gas protection scope and countermeasures．

transformer;gas protection;relay

TM41

B

1004－289X(2013)03－0104－02