變壓器瓦斯保護(hù)的工作原理

　　1、瓦斯保護(hù)動(dòng)作原理

　　瓦斯保護(hù)是變壓器在運(yùn)行中常設(shè)的主要保護(hù)裝置，瓦斯保護(hù)能夠?qū)ψ儔浩鞯膶娱g短路、鐵芯故障以及套管故障、繞組問題以及變壓器油面下降等問題及時(shí)感知，并發(fā)出警報(bào)信號(hào)。當(dāng)變壓器內(nèi)部一旦出現(xiàn)問題時(shí)，由于在工作中設(shè)備電弧會(huì)將絕緣材料分解，從而生成瓦斯氣體，而瓦斯氣體的濃度也和變壓器故障程度有直接關(guān)系。瓦斯保護(hù)就是利用變壓器內(nèi)的瓦斯氣體程度的瓦斯繼電器來察覺和保護(hù)變壓器內(nèi)部故障。

　　在瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)中，上部是封閉的浮筒，下部是金屬擋板，上部和下部都裝有水銀節(jié)點(diǎn)，并且上部的浮筒和下部的金屬擋板都可以圍繞各自的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在變壓器正常工作時(shí)，其繼電器裝有變壓器保護(hù)油，因此使得浮筒能夠漂浮在油面上，這個(gè)上部的水銀節(jié)點(diǎn)實(shí)際上處于斷開狀態(tài)；此時(shí)的下部金屬擋板由于自重而下垂，因此水銀節(jié)點(diǎn)也是斷開狀態(tài)。但是當(dāng)變壓器出現(xiàn)輕微故障，其生成的瓦斯的速度就以緩慢的狀態(tài)出現(xiàn)，當(dāng)瓦斯上升到瓦斯繼電器上部的浮筒時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致油面下降，這時(shí)就會(huì)發(fā)出”輕瓦斯“警告；但是當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)較為嚴(yán)重的問題時(shí)，則會(huì)生成大量的瓦斯，這時(shí)郵箱的壓力就會(huì)急劇增大，其產(chǎn)生的壓力就會(huì)沖擊油枕，當(dāng)油枕接觸擋板，并克服彈簧的阻力時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)磁鐵向觸電方向移動(dòng)，這時(shí)水銀節(jié)點(diǎn)就出閉合，從而接通變壓器跳閘回路，從而導(dǎo)致斷路器跳閘。這就是“重瓦斯”。當(dāng)產(chǎn)生重瓦斯后，繼電器就會(huì)馬上切斷電源，避免故障擴(kuò)大化，從而起到保護(hù)變壓器的作用。

　　2、瓦斯保護(hù)范圍

　　變壓器的瓦斯保護(hù)功能很強(qiáng)大，能夠檢測(cè)絕大多數(shù)變壓器內(nèi)的故障。包括了變壓內(nèi)的多項(xiàng)短路、繞組短路、鐵芯和外殼的接地短路、鐵芯故障、漏油、開關(guān)接觸不良、焊接不良等問題。同時(shí)，由于瓦斯保護(hù)十分敏感，且保護(hù)動(dòng)作十分迅速因?yàn)槟軌蛟跇O短時(shí)間內(nèi)對(duì)問題點(diǎn)作出反應(yīng)。由于瓦斯保護(hù)十分靈敏可靠，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此應(yīng)用在大多數(shù)變壓器中。不過瓦斯保護(hù)還存在一些問題，例如對(duì)于變壓器外部電路故障就不能作出反應(yīng)。這就意味著變壓器保護(hù)不能完全依賴于瓦斯保護(hù)。同時(shí)，由于瓦斯保護(hù)太過敏感，因此也容易觸發(fā)誤報(bào)現(xiàn)象，這些都是將來需要解決的問題。

　電力變壓器的主要構(gòu)成附件

　　電力變壓器的主要構(gòu)成附件（油浸式）：

　　1、吸潮器

　　吸潮器的主要作用是吸收空氣中的水分和雜質(zhì)，以保持變壓器的干燥與運(yùn)行通暢，保持變壓器絕緣組件的絕緣性能。

　　吸潮器內(nèi)裝有硅膠，儲(chǔ)油柜（油枕）中的絕緣油通過吸潮器與空氣接觸，干燥劑就可以吸收到空氣中的水分和雜質(zhì)：硅膠變質(zhì)、變色容易堵塞吸潮器，使干燥劑無法接觸到空氣。

　　2、油位計(jì)

　　油位計(jì)顧名思義就是反映變壓器的油位變化的表計(jì)。變壓器的油位受天氣變化影響較大。在炎熱的夏天，變壓器處于負(fù)載狀態(tài)，油溫上升，油位就會(huì)上升，而在寒冷的冬天，油溫較低，負(fù)載輕時(shí)油位浮動(dòng)較小，油位變化也小。油位器的變化一般在+20℃左右，屬于正?，F(xiàn)象。高則放油、低則加油。

　　3、油枕

　　油枕是儲(chǔ)存油料的容器，能夠起到調(diào)節(jié)油箱油料容量，減緩油料氧化速度的作用，其上方位置設(shè)有一個(gè)加油孔。

　　4、防爆管

　　防爆管屬于安全裝置。主要是應(yīng)對(duì)變壓器故障引起油箱內(nèi)壓力增大造成的爆炸事故。

　　5、信號(hào)油溫計(jì)

　　信號(hào)油溫計(jì)反映變壓器上層油溫情況，主要作用是監(jiān)控電力變壓器運(yùn)行溫度變化。變壓器線圈溫度比上層油溫高10℃。按照國(guó)標(biāo)規(guī)定：變壓器繞組工作的極限溫度為105℃；上層最高溫度不能超過95℃，通常以監(jiān)控溫度設(shè)定在85℃及以下為佳。

　　6、分接開關(guān)

　　分接開關(guān)能夠改變變壓器運(yùn)行的電壓比，通過增加或降低電壓比保障變壓器正常運(yùn)行。它主要依靠改變高壓繞組抽頭產(chǎn)生作用。

　　7、瓦斯信號(hào)繼電器

　　輕瓦斯、重瓦斯信號(hào)保護(hù)。上接點(diǎn)為輕瓦斯信號(hào)，輕瓦斯信號(hào)在變壓器運(yùn)行異常時(shí)會(huì)發(fā)出信號(hào)報(bào)警：下接點(diǎn)為重瓦斯信號(hào)，在輕瓦斯信號(hào)發(fā)出報(bào)警后完成斷路器跳閘、掉牌、報(bào)警動(dòng)作。瓦斯繼電器內(nèi)充滿油說明沒有氣體，當(dāng)油箱內(nèi)存在氣體會(huì)進(jìn)入瓦斯繼電器，當(dāng)它達(dá)到一定容量以后，氣體擠走貯油使觸點(diǎn)動(dòng)作。帶電操作時(shí)必須戴絕緣手套。

　　輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原因

　　輕瓦斯動(dòng)作的原因：變壓器內(nèi)部輕微故障，如局部絕緣水平降低而出現(xiàn)間隙放電或漏電，產(chǎn)生少量氣體；也可能是空氣浸入變壓器內(nèi)，如濾油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密，導(dǎo)致空氣進(jìn)入變壓器而聚積在氣體繼電器內(nèi)；變壓器油位降低，并低于氣體繼電器，使空氣進(jìn)入氣體繼電器內(nèi)；二次回路故障，如直流系統(tǒng)發(fā)生兩點(diǎn)接地或氣體繼電器引線絕緣不良，引起誤發(fā)信號(hào)。

　　輕瓦斯動(dòng)作處理：

　　a、檢查變壓器油位、溫度、音響是否正常，有無漏油現(xiàn)象。

　　b、檢查是否因油系統(tǒng)的檢修維護(hù)，引起空氣進(jìn)入變壓器，如信號(hào)是空氣進(jìn)入所引起，應(yīng)對(duì)瓦斯繼電器進(jìn)行放氣恢復(fù)信號(hào)監(jiān)視。

　　c、如非上述原因，應(yīng)聯(lián)系化學(xué)人員取氣樣進(jìn)行化驗(yàn)分析。取氣樣后，瓦斯繼電器應(yīng)放氣。如果頻繁發(fā)信號(hào)且間隔逐漸縮短，應(yīng)做好事故跳閘準(zhǔn)備。報(bào)告值長(zhǎng)盡快安排停電檢修。

　　d、氣體是無色無味不可燃的，外部檢查又無短路象征，則可以繼續(xù)運(yùn)行，如氣體是有色可燃的，必須立即停止變壓器運(yùn)行。

　　重瓦斯動(dòng)作后應(yīng)做如下檢查和處理：

　　a、檢查油位、油溫、油色有無變化，檢查防爆管是否破裂噴油，檢查呼吸器、套管有無異常，變壓器外殼有無變形；

　　b、立即取氣體和油樣做色譜分析；

　　c、根據(jù)變壓器跳閘時(shí)的現(xiàn)象、外部檢查及色譜分析結(jié)果，判斷故障性質(zhì)，找出原因。在重瓦斯保護(hù)動(dòng)作原因未查清之前，不得合閘送電；

　　d、如果經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)任何異常，而確系二次回路故障引起誤動(dòng)作，可將差動(dòng)及過流保護(hù)投入，將重瓦斯保護(hù)投信號(hào)或退出，試送電一次，并加強(qiáng)監(jiān)視。

　　變壓器的事故處理

　?。?）輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作

　　1、變壓器內(nèi)產(chǎn)生氣體的原因

　　1） 濾油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密導(dǎo)致空氣進(jìn)入變壓器，聚集在氣體繼電器內(nèi)。

　　2） 變壓器油位下降，并低于瓦斯繼電器，使空氣進(jìn)入氣體繼電器。

　　3） 變壓器內(nèi)部輕微故障，產(chǎn)生小量氣體。

　　4） 對(duì)于新投運(yùn)或經(jīng)過檢修處理的變壓器出現(xiàn)這些情況是正常的，但對(duì)正常運(yùn)行中的變壓器若出現(xiàn)上述異?，F(xiàn)象則應(yīng)立即進(jìn)行分析處理。

　　2、輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作的處理

　　1） 如果是由于變壓器油位過低引起的，應(yīng)設(shè)法消除并恢復(fù)正常油位。

　　2） 若無氣體，則考慮二次回路故障引起的，這時(shí)將瓦斯保護(hù)投信號(hào)位置，檢查正常后再將瓦斯保護(hù)投入跳閘。

　　3） 經(jīng)檢查輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作是由于氣體繼電器內(nèi)聚集氣體所產(chǎn)生的，則應(yīng)記錄氣體數(shù)量和報(bào)警時(shí)間，收集氣體做鑒定，然后根據(jù)鑒定結(jié)果作出相應(yīng)的處理。

　　3、瓦斯氣體的判斷處理

　　1） 氣體無色無味，不可燃，則認(rèn)為是空氣。

　　2） 氣體可燃且色譜分析不正常，說明變壓器內(nèi)部有故障，則應(yīng)停運(yùn)變壓器。

　　3） 氣體為淡灰色，有強(qiáng)烈臭味且可燃時(shí)，可能為變壓器內(nèi)部絕緣材料故障，應(yīng)停運(yùn)變壓器。

　　4） 氣體為灰黑色或黑色或燃，可能是變壓器油分解引起或變壓器鐵芯燒壞，應(yīng)停運(yùn)變壓器。

　　5） 氣體為微黃色，有燃燒困難，可能是變壓器內(nèi)本質(zhì)材料故障，也應(yīng)停運(yùn)變壓器。

　　6） 變壓器的瓦斯取氣方法。使用專用的瓦斯集氣瓶；集（取）氣瓶?jī)?nèi)大約有3分之2的水，保證取氣瓶倒放時(shí)，長(zhǎng)管不能被水淹沒；使用前兩個(gè)管子用小夾子夾??；集氣瓶長(zhǎng)管接瓦斯繼電器放氣閥，集氣瓶短管打開小夾子排水；收集完畢將兩小夾子夾好，在安全地點(diǎn)做點(diǎn)燃試驗(yàn)。

　?。?）重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的處理

　　當(dāng)變壓器內(nèi) 部發(fā)生短路故障時(shí)，故障點(diǎn)的電弧引起高溫，造成絕緣物和變壓器油分解，產(chǎn)生大量氣體，造成油的快速流動(dòng)，使重瓦斯繼電器動(dòng)作。

　　重瓦斯保護(hù)動(dòng)作時(shí)，應(yīng)同時(shí)檢查差動(dòng)，速斷保護(hù)是否同時(shí)動(dòng)作，防爆門是否已經(jīng)動(dòng)作。并對(duì)變壓器進(jìn)行外部檢查，檢查變壓器的油位，油溫，防爆門，呼吸器，套管等，同時(shí)檢查變壓器內(nèi)部有無爆裂聲和噴油現(xiàn)象，具體處理如下：

　　1、立即檢查變壓器有無噴油、著火損壞等異常情況。

　　2、檢查變壓器外殼有無異常變形。油枕油面是否正常。

　　3、檢查變壓器引線有無燒傷或短路現(xiàn)象。

　　4、如檢查后均未發(fā)現(xiàn)異常，且瓦斯為空氣，測(cè)量變壓器絕緣良好，則應(yīng)檢查二次回路。

　　5、若判明是瓦斯繼電器誤動(dòng)作，應(yīng)將重瓦斯保護(hù)停運(yùn)，用遞升加壓的辦法恢復(fù)送電，但差動(dòng)保護(hù)必須投運(yùn)。

　　6. 取油樣做色譜分析。

　　7. 檢查變壓器溫度有無急劇上升現(xiàn)象。

　　8. 取瓦斯氣體，判明氣體性質(zhì)，取油進(jìn)行化驗(yàn)，測(cè)絕緣，分析事故性質(zhì)，找出跳閘原因，經(jīng)生產(chǎn)廠長(zhǎng)或總工程師同意后，可遞升加壓送電。

　?。?）差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的處理

　　1. 檢查差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)一次設(shè)備詳細(xì)情況。首先檢查有無著火，如著火應(yīng)立即滅火。

　　2. 檢查保護(hù)是否由于保護(hù)誤動(dòng)或有人誤碰。

　　3. 檢查差動(dòng)回路和繼電器。

　　4. 停機(jī)后測(cè)量變壓器絕緣電阻。

　　5. 如檢查未發(fā)現(xiàn)不良現(xiàn)象，在取得生產(chǎn)副廠長(zhǎng)或總工程師同意后 ，啟動(dòng)機(jī)組。慢慢進(jìn)行遞升加壓，并聯(lián)系檢修測(cè)量繼電器差壓，加強(qiáng)監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常，立即滅磁停機(jī)。

　　6. 遞升加壓試驗(yàn)良好后?？苫謴?fù)送電。

　　7. 重瓦斯、差動(dòng)保護(hù)同時(shí)動(dòng)作時(shí)，未查明原因和消除故障前，不得將變壓器投入運(yùn)行。

　?。?）變壓器后備保護(hù)動(dòng)作的處理

　　1. 在后備保護(hù)動(dòng)作的同時(shí)，若未發(fā)現(xiàn)電壓下降或沖擊短路現(xiàn)象，可不經(jīng)檢查將變壓器投入運(yùn)行，通知檢修人員進(jìn)行檢查。

　　2. 過流保護(hù)動(dòng)作的同時(shí)有明顯的短路沖擊現(xiàn)象或其它明顯，則對(duì)變壓器，母線等一次系統(tǒng)進(jìn)行外部檢查，在查明原因消除故障，測(cè)量變壓器絕緣合格后，將變壓器重新投入。若確定由由于外部短路故障引起，且故障設(shè)備已隔離，而且系統(tǒng)要，則變壓器可不經(jīng)外部檢查，重新投入運(yùn)行。

　?。?）變壓器著火的處理

　　1. 將起火變壓器停電。

　　2. 停運(yùn)冷卻系統(tǒng)或風(fēng)機(jī)電源。

　　3. 若變壓器油溢在頂蓋上著火，則應(yīng)打開下部的油閥放油至適當(dāng)油位，用二氧化碳、四氯化碳滅火。

　　4. 火勢(shì)較大時(shí)可用水滅。

　　5. 如果油箱破裂，噴油燃燒，外部火勢(shì)很大時(shí)，才可將油放入事故排油廊道。地上油火宜用大量泡沫滅火劑撲救。

　　6. 著火后要防止著火的油流入電纜溝和其它生產(chǎn)場(chǎng)所。