下载文档原格式
变压器瓦斯保护动作原因及对策江苏省新沂市供电公司（221000）朱明武汉大学电气工程学院（430000）舒乃秋1前言近年，变压器特别是大型变压器事故较多，电力变压器的电量型继电保护，如差动保护、电流速断保护、零序电流保护等对变压器内部故障是不灵敏的，内部故障主要从匝间绝缘薄弱处击穿短路开始的，短路匝内部的故障电流虽然很大，但反映到线电流却不大，只有故障发展到多匝短路或对地短路时才能切断电源。
变压器内部故障的主保护是瓦斯保护，它能瞬间切除故障设备。
若瓦斯保护动作，变压器开关跳闸，一般情况下，其事故过程已结束，后果比较严重。
因此，必须在瓦斯信号动作时，认真检查，仔细分析，正确判断，立即采取措施。
变压器瓦斯继电器有浮筒式、挡板式、开口杯式等不同型号，目前大多采用QJ-80型瓦斯继电器，其信号回路接上开口杯，跳闸回路接下挡板。
所谓瓦斯保护信号动作，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。
2瓦斯保护动作的主要原因目前在我国电力系统中广泛应用开口杯挡板式瓦斯继电器，QJ型。
2.1瓦斯保护的正确动作情况（1）当油箱内部发生轻微故障，空气进入变压器逐渐聚集在瓦斯继电器上部，迫使继电器内油面下降。
这时，开口杯在空气中的重量加上杯内油重所产生的力矩使开口杯下降并使干簧解点闭合，发出“轻瓦斯”信号。
（2）变压器本体内部严重故障，瓦斯继电器内油流速度大于 1.0～1.4m/s，即油流冲击挡板干簧触点闭合，发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲。
（3）对于有上下开口杯与挡板的复合式瓦斯继电器（FJ 型），当变压器出现严重漏油使油面降低时，首先上开口杯露出油面，发“轻瓦斯”信号；继而下开口杯露出油面后，发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲，以保护变压器。
2.2瓦斯保护的不正确动作情况（1）非内部故障和其它原因产生较大的油流涌动，使重瓦斯接点闭合，发出跳闸脉冲。
（2）由于瓦斯继电器端子盒进水等原因，造成二次回路接并发出跳闸脉冲。
变压器瓦斯保护动作的原因与处理方法摘要瓦斯保护和差动保护是保证变压器安全运行的有效措施。
本文介绍了变压器瓦斯保护的工作原理、瓦斯保护动作的原因与处理方法及日常维护过程中应注意的问题。
关键词变压器；瓦斯保护；维护0 引言电力系统是发射台的重要组成部分，而变压器是电力系统的重要设备之一。
我局各直属台的主变大部分采用的是户外、油浸式有载调压变压器。
若变压器出现故障将对电力系统的正常运行带来影响，势必影响到电台的安全传输发射。
为保障变压器的安全运行，必须装设性能良好、动作可靠的保护装置，如差动保护、瓦斯保护等。
瓦斯保护是确保油浸式变压器安全运行的有效措施之一。
瓦斯保护的主要优点是动作迅速、灵敏度高、能有效反应变压器油箱内的故障。
包括：油箱内的短路故障、铁芯故障、绕组断线及绝缘劣化和油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。
一般容量在800kV A及以上油浸式变压器均设有瓦斯保护。
我局所属各台主变的瓦斯继电器大部分采用的是QJ系列。
1 瓦斯保护的工作原理瓦斯保护继电器安装于变压器油箱和储油柜（油枕）的通道上，为了便于气体运动，在安装时使变压器油箱顶盖及连通管与水平面稍有倾斜。
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。
浮筒和挡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，由于油的浮力作用，处于上浮位置，水银接点处于断开位置；档板则由于本身重量而下垂，其水银接点也是处于断开位置。
当变压器内部发生轻微故障时，故障产生的微弱电弧使变压器油及绝缘物分解产生气体，由于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”动作；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，因油流冲击瓦斯继电器的档板，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”动作。
变压器瓦斯保护动作原因及处理措施摘要：在电力系统中电力变压器的运行效果直接影响整个电力系统的稳定运行，电力管理中对变压器的管理工作也是重中之重。
在进行电力系统管理时，需要对变压器的运行状态进行实时监测，同时，需要设定相应的保护措施来维护变压器的运行。
变压器的瓦斯保护指的是对变压器中油和气的变化进行保护。
瓦斯保护通常是针对油式的电力变压器的保护措施。
瓦斯保护旨在通过对油、气的变化规律进行分析，来辨别电力变压器内部的故障问题。
为了维护电力系统的稳定运行，文中就围绕变压器瓦斯保护的相关问题进行论述，并且提出相应的处理措施。
关键词：电力变压器；电力系统；稳定性；处理措施变压器的瓦斯保护指的是通过分析变压器内部的油、气状态来辨别内部运行故障的一种保护措施。
我国颁发的相关安全管理规定中明确指出，当室外达到1000kVa时需要在变压器上安装瓦斯保护系统，而室内只要达到320kVa以上就需要在变压器上安装瓦斯保护系统。
这充分说明了我国对瓦斯保护工作的重视，通过安装瓦斯保护系统可以有效提高电力工作人员的工作效率，便于通过瓦斯系统查看电力系统中现存的故障，同时，还可以避免由于电力系统故障没有及时处理导致对设备和使用人员的安全隐患问题。
由此可见，瓦斯保护系统对电力系统运行的重要作用。
一、瓦斯保护的组成以及工作原理电力变压器的瓦斯保护装置会根据内部工程的程度不同产生两种保护动作，一种是轻瓦斯保护，即在发生轻度的内部故障之后，瓦斯装置会发出警报，提醒相关工作人员进行故障排查，不会之间断电处理，而重瓦斯保护是指在遇到内部严重故障的情况下，装置发出警报的同时，自动进行跳闸断电处理。
瓦斯保持系统是在瓦斯继电器、中间继电器、信号继电器和跳闸保护装置的共同作用下完成对变电器的保护动作。
其中，跳闸保护装置在发生较为严重的变压器内部故障时利用跳闸回路起到重点的保护作用，可以有效降低故障风险。
1、轻瓦斯保护在变压器运行正常的情况下，瓦斯保护系统中的气体继电器的浮筒会在充满油质的情况下全部隐藏于油质中，此时的水银节点是断开的状态，挡板会在自身重力的作用下形成下坠的态势，同时，水银节点形成开路。
变压器瓦斯保护动作的原因
瓦斯爱护是变压器油箱内部故障的主要爱护，对变压器匝间和层间短路、相间短路、铁芯故障、套管内部故障及绝缘劣化和油面降低等内部故障均能灵敏动作。
它包括轻瓦斯和重瓦斯两种。
对于800kVA及以上的油浸式变压器、400kVA及以上的车间内油浸式变压器应装设瓦斯爱护。
(1)变压器内部故障。
当变压器内部消失相间短路、匝间短路、中性点接地侧绕组单相接地、铁芯接地等故障时，都将产生热能，使油分解出可燃性气体，向油枕方向流淌，引起瓦斯爱护动作。
(2)变压器外部发生穿越性短路故障。
(3)呼吸系统不畅或堵塞。
(4)变压器进气。
例如运行中密封垫圈老化、焊接处砂眼等进入空气，另外，变压器加油、滤油、更换净油器内的硅胶等工作后，也可能进入空气。
实际中很多轻瓦斯爱护动作都是由于变压器进入空气所致。
(5)直流系统两点接地、二次回路故障等造成瓦斯爱护误动作，例如气体继电器接线盒进水，电缆绝缘损坏，二次接线端子排受潮等。
(6)气温骤降。
(7)气体继电器本身有问题。
(8)受剧烈振动影响。
(9)油位严峻降低，使气体继电器动作。
(10)新安装的变压器由于安装不当可能引起瓦斯爱护动作。
变压器瓦斯保护的原理及处理一、动作原理1、轻瓦斯动作原理：轻瓦斯动作是由于气体聚集在朝下的开口杯内使开口杯在变压器油浮力的作用下，上浮接通继电器，发出报警，反应变压器内故障轻微，变压器油受热分解产生了气体。
2、重瓦斯动作原理：重瓦斯是由于变压器内部发生严重故障时，产生强烈的瓦斯气体，使变压器的内部压力突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击挡板，挡板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使干簧触点接通，跳闸回路接通断路器跳闸。
变压器瓦斯保护的主要元件就是瓦斯继电器，它安装在油箱与油枕之间的连接管中。
当变压器发生内部故障时，因油的膨胀和所产生的瓦斯气体沿连接管经瓦斯继电器向油枕中流动。
若流动的速度达到一定值时，瓦斯继电器内部的挡板被冲动，并向一方倾斜，使瓦斯继电器的触点闭合，接通跳闸回路或发出信号，如图所示：瓦斯继电器KG的上触点接至信号，为轻瓦斯保护；下触点为重瓦斯保护，经信号继电器KS、连接片XE起动出口中间继电器KOM，KOM的两对触点闭合后，分别使断路器QF1、QF2、跳闸线圈励磁。
跳开变压器两侧断路器，即：直流+ →KG →KS →XE →KOM →直流-，起动KOM。
直流+ →KOM →QF1 →YT →直流-，跳开断路器QF1。
直流+ →KOM →QF2 →YT →直流-，跳开断路器QF2。
再有，连接片XE也可接至电阻R，使重瓦斯保护不投跳闸而只发信号。
二、处理方法1、运行中变压器轻瓦斯动作后处理：1）汇报值长，联系检修人员，加强运行监视。
2）立即对变压器进行外部检查：是否漏油，油位是否过低，油温、绕组温度是否升高，变压器是否过负荷，变压器运行声音是否异常，保护装置或二次回路是否有故障，瓦斯继电器是否有气体并判断气量和颜色。
3）若瓦斯继电器内有气体，记录气量并鉴定颜色是否可燃，取样气样和油样色谱分析。
4）若色谱分析判断为空气，则变压器仍可运行；若气体为可燃的，说明变压器故障，必须停止运行；若气体不可燃，但不是空气，进行严密监视，如色谱分析超过正常值，经判断变压器故障，则停止运行。
变压器瓦斯保护动作原因与对策变压器是电力系统中至关重要的设备之一。
作为一种能够对电压进行调节的设备，变压器的稳定性对电力系统的稳定运行起着至关重要的作用。
在变压器的生产过程和使用过程中，瓦斯保护动作是一个常见的问题。
本文将探讨变压器瓦斯保护动作的原因，并提出一些可行的对策。
变压器瓦斯保护动作原因瓦斯保护动作是变压器运行过程中的一种保护方式。
当变压器内部的压力过高时，瓦斯保护装置会启动，将内部的瓦斯排出来，以保护变压器的安全。
下面我们将具体探讨瓦斯保护动作产生的原因。
1. 电击穿电击穿是变压器瓦斯保护动作的一个常见原因。
当变压器内部电击穿时，瓦斯保护装置会启动，将气体排出以保护变压器。
电击穿的原因包括过电压、过电流等。
2. 机械振动机械振动也是变压器瓦斯保护动作的一个原因。
当变压器内部出现过度振动时，瓦斯保护装置会启动，将气体排出以保护变压器。
对于机械振动的原因，可能包括电机震动、传动分析不当等。
3. 绝缘损坏变压器的绝缘是使其正常运行的重要部分。
当变压器的绝缘损坏时，会释放出大量瓦斯。
为了避免因绝缘损坏而导致变压器着火甚至爆炸，瓦斯保护装置会启动，将气体排出以保护变压器。
变压器瓦斯保护动作对策针对瓦斯保护装置频繁启动的情况，我们需要采取一些措施，以保证变压器的正常运转。
下面我们将探讨一些可行的对策。
1. 增加保护装置的传感器在变压器内部增加传感器，可以更准确地探测到变压器内部的压力变化，并及时做出反应。
这样一来，瓦斯保护装置的启动次数会减少，从而保证变压器的正常运行。
2. 增加绝缘的检测频率如果变压器内部的绝缘发生损坏，会释放大量的瓦斯。
为了避免这种情况的发生，我们可以增加绝缘检测的频率，及时发现损坏的绝缘部分，以便进行维修。
3. 加强机械维护机械故障也是导致变压器瓦斯保护动作的一个原因。
为了减少机械故障的发生，我们可以加强变压器的机械维护，确保机械部分的正常运转。
4. 增加压力释放阀门当变压器内部的压力过高时，瓦斯保护装置会启动并将压力释放出来。
瓦斯保护频繁动作的原因分析气体继电器保护（也称瓦斯保护）是油浸式电力变压器内部故障的一种基本保护。
近几年来，由于多种原因导致气体继电器频繁动作，引起运行、检修、试验人员广泛重视，共同关心气体继电器的动作原因、判断和处理方法，以避免误判断造成的设备损坏或人力、物力浪费。
一、动作原因（一）变压器内部故障当变压器内部出现匝间短路，绝缘损坏、接触不良、铁芯多点接地等故障时，都将产生大量的热能，使油分解出可燃性气体，向油枕（储油柜）方向流动。
当流速超过气体继电器的签定值时，气体继电器的档板受到冲击，使断路器跳闸，从而避免事故扩大，这种情况通常称之为重瓦斯保护动作。
当气体沿油面上升，聚集在气体继电器内超过30ml时，也可以使气体继电器的信号接点接通，发出警报，通常称之为轻瓦斯保护动作。
例如：（l）某台220kV、120MVA主变压器瓦斯保护动作，经试验和吊芯检查判断为35kV侧B相统组上部匝间绝缘损坏，形成层或匝间短路造成的。
（2）某台220kV、60MVA的主变压器轻、重瓦斯保护动作，经综合分析和放油检查确定为63kV侧B相套管均压球对升高座放电造成的，与推断吻合，避免了吊芯检查。
（3）某台35kV、4．2MVA的主变压器，轻瓦斯保护一天连续动作两次，色谱分析为裸金属过热，经测直流电阻力分接开关故障，吊芯检查发现分接开关的动静触点错位2／3，这是引起气体继电器动作的根本原因。
（二）附属设备异常1．呼吸系统不畅通变压器的呼吸系统包括气囊呼吸器，防爆筒呼吸器（有的产品两者合一）等。
分析表明，呼吸系统不畅或堵塞会造成轻、重瓦斯保护动作，并大多伴有喷油或跑油现象。
例如，某台110kV、63MVA主变压器，投运半年后，轻、重瓦斯保护动作，且压力阀喷油。
但色谱分析正常，经检查，轻、重瓦斯保护动作的原因为变压器气囊呼吸堵塞。
又如某台220kV、120MVA 主变压器，在气温为33～35℃下运行，上层油温为75～80℃。
变压器瓦斯保护动作的分析与处理电力变压器是电网中的主设备之一。
变压器瓦斯保护可以在充油变压器内出现热故障、电故障等内部故障时提供有效的保护，一般情况下电力变压器重瓦斯保护动作，可以在短时间断开变压器各侧开关设备同时发出信号，内切除变压器各侧电源，有效地保护变压器设备。
技术人员在瓦斯动作后，及时对变压器及瓦斯继电器进行认真检查、分析，找出瓦斯继电器动作原因及时采取针对性措施。
在《电力安全工作规程》中对变压器的设置有着明确的规定，凡是1000kVA或者1000kVA 以上的户外使用的充油式变压器和凡是320kVA以上的室内使用的充油式变压器都应该设置瓦斯保护装置进行保护。
变压器故障常被分为内部故障和外部故障。
内部故障为变压油箱内发生的各种故障；外部故障为变压油箱外部绝缘套管及引出线上发生的各种故障。
变压器内部故障从性质上一般分为热故障、电故障两大类。
热故障通常为变压器内部局部过热、温度升高等；电故障通常指变压内部在高电场强度的作用下造成绝缘性能下降或劣化的故障，根据放电能量不同，一般可分为局部放电、火花放电和高能放电三种故障类型。
变压器瓦斯结构设计简单，对于变压器内部故障的反映灵敏度高。
当变压器内部出现热故障、电故障时，瓦斯保护能灵敏、迅速动作，较其他保护装置有其独特的优越性。
1 变压器瓦斯保护1.1 变压器瓦斯保护的必要性电力变压器是电网中的主设备之一。
随着我国国民经济的发展，电力设备制造业的进步，社会用电的需要，电力变压器朝着高电压、大容量、超大容量方向。
新材料、新工艺在变压器设备制造中不断应用，新的制造企业不断涌现，国内变压器制造质量参差不齐。
运行中变压器内部故障时有发生，轻着变压器内部发热，局部放电，扎间、层间短路，重着变压器烧毁。
目前，瓦斯继电器是变压器本体的主要保护之一，在变压器内部故障时能有效、迅速、准确地动作。
在我国电力系统充油式变压器中主要应用的有挡板式、开口挡板式、浮球式、双浮球式等瓦斯继电器，瓦斯继电器设备的安装更好的保护充油式变压器。
瓦斯保护动作原因及处理方法浅析
作者：吴崇华
来源：《科技创新导报》 2014年第32期
吴崇华
(国网西藏电力有限公司拉萨供电公司西藏拉萨 850000)
摘要：瓦斯保护是油浸式变压器主保护，反映其内部故障的一种基本保护。
瓦斯保护分轻瓦斯和重斯瓦斯，轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳闸。
在变压器运行中，导致瓦斯保护动作的原因很多，受到运行、试验、检修人员高度重视。
该文从瓦斯保护动作原因、故障判断和处理进行分析，为现场变压器内部故障处理提供帮助。
关键词：重瓦斯保护故障分析事故处理
中图分类号:TN948.53;TM863
文献标识码：A
文章编号:1674-098X(2014)11(b)-0082-01
1 瓦斯保护动作原因
1.1 变压器内部故障
当变压器内部严重故障时，必然会有强烈的气体产生，变压器内部压力突然增大，内部
油流冲向油枕方向，当流速达到整定值，启动继电器直接跳闸，切除故障。
当继电器内聚集气体超过30mL时，只报警发信号不跳闸，即轻瓦斯动作。
变压器内部故障主要有匝间短路、铁芯过热损伤、接触不良、铁芯多点接地等，这些内部故障都会导致热量突增，分解出可燃气体，启动瓦斯继电器。
1.2 附属设备异常
变压器附属设备主要有呼吸器、净油器、冷却器等，这些附属设备与变压器内部相通，其油路不通、堵塞、进气等原因均可导致变压器瓦斯保护动作。
总结变压器运行情况，其附属设备异常主要有：
呼吸器不通畅或堵塞，此时会引起变压器轻、重瓦斯动作，并伴随喷油或者跑油现象。
冷却器密封不严漏气，特别是新投变压器时此现象会引起瓦斯频繁动作于轻瓦斯。
此外，在变压器新安装、大修等工作后，冷却器阀门未打开均会造成瓦斯保护频繁动作。
潜油泵异常时在烧伤潜油泵的同时会使油分解产生可燃气体，引起瓦斯继电器动作。
当变压器密封垫老化、焊接处砂眼、法兰盘结合面不吻和时可能造成变压器本体进气，这种情况主要使用于轻瓦斯发出报警信号。
检修、新安装时误关闭油阀口，当气温下降时，变压器内部油面下降缺油得不到及时补充，会在油箱内或继电器内形成负压，导致继电器动作。
新安装、大修后，变压器油枕、净化器气体未彻底排出，或者密封不严，使空气进入变压
器均可导致轻瓦斯动作，发出报警信号。
瓦斯继电器在下雨时，雨水进入接线盒，接通跳闸回路，当出口电压达到整定值，重瓦斯
将启动，引起变压器跳闸。
1.3 保护动作跳闸
大修、新安装变压器需排气时，运行人员操作方法不当，快速将打开阀门，油枕压力突然
降低，油箱的油快速流向油枕，导致保护动作跳闸。
1.4 瓦斯保护动作
除上述3种原因，变压器由于安装不当、瓦斯继电器部件设计不合理在运行中均可能造成
瓦斯保护动作。
2 瓦斯保护动作判断
2.1 监控人员通过后台机信号判断
后台机“重瓦斯保护”动作，主变各侧开关闪烁，电流、功率等指示为“0”；若备自投装置投入，此时备自投装置动作。
从上述现象，监控人员可以判断主变重瓦斯动作，主变跳闸。
2.2 运维人员检查
（1）核对现场运行方式是否与监控一致，保护屏信号与监控一致、备自投动作情况与监控一致、开关变位情况与监控一致。
（2）现场检查：对主变本体进行检查，瓦斯保护范围为主变本体内部，在现场检查主要内容为：油温、油色、油位变化情况；释压器是否动作，有无着火、喷油等现象；检查变压器外
壳是否有变形；透过瓦斯继电器观察窗检查瓦斯继电器内是否有气体；检查防爆管膜是否被冲破。
现场人员通过上述现象进行是否是重斯斯动作。
运维人员在现场通过瓦斯保护范围内的现象进行检查，通过上述现象，运维人员可以判断
瓦斯动作情况。
在检查中，运维人员必须做好相应的防范措施，不得在检查造成人身伤害，或
者扩大事故。
在瓦斯保护动作的同时，可能会伴随差动保护动作，此时，运维人员要对差动保
护范围内的设备进行检查。
在现场检查中，若主变压器本体没有上述异常及故障痕迹、瓦斯继电器亦无充满油、冒泡、其他设备和线路亦无故障动作信号，此时，要查阅直流系统是否有“直流接地”信号发出，若
有说明是直流多点接地引起的保护误动作。
2.3 试验人员对变压器内部故障的判断[1]
试验人员主要通过现场取样，对油中溶解气体和继电器中自由气体的浓度进行分析判断。
自由气体含量与实测值比较，若结果相等，且故障气体各组分含量偏少，可以
判断变压器无异常。
自由气体含量与实测值比较，若结果大于实测值，可以判断变压器存在早期潜
伏性故障。
此时，可以采用特征气体法、三比值法、产气率来分析故障的性质和变化速度。
自由气体与油中溶解气体比较，若小于溶解气体，可以判断该台变压器内部不
存在潜伏性故障，可能是主变压器附属设备造成。
在试验中，若发现自由气体中氢气、氧气含量偏高，但总烃含量低，可以分析
出存在漏气，有空气进入。
3 处理方法
在处理瓦斯保护动作时，要分析动作原因，判断到底是内部故障或是附属设备导异常引起，根据不同的原因采取不同的方法。
下面以运维人员现场处理经验对变压器重瓦斯动作处理进行
研究。
在事故处理中，运维人员根据调度命令进行处理。
首先按调度命令将故障变压
器由备用转为检修，不建议运维人员在此时采集气体；等待专业人员到现场进行气体采集、检查、试验。
在试验人员给出试验合格的结论后，汇报调度，在调度命令下将变压器投入运行。
运维人员在事故处理中，若现场备自投入使用或者备自投未成功动作，此时，
运维人员按事故处理程序，将失压母线上所有开关转为备用，并检查另一段运行母线负荷
情况向调度申请，通过分段对失压母线进行送电，出线投入情况按调度对负荷控制进行投入。
在此运行方式下，监控人员要加强对运行变压器负荷、油温进行监视，不得越限运行，扩大事故。
[2]
参考文献
[1] 陈化钢.电力设备异常运行及事故处理手册[M].中国水利水电出版社，2009.
[2] 陶苏东.国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材变电运行（110kV及以下）[M].中国电力出版社，2010.。
