变压器瓦斯继电器动作后色谱分析实例三则

变压器重瓦斯保护动作后的原因分析与诊断方法王冬发布时间：2021-09-20T12:29:31.267Z 来源：《中国科技人才》2021年第16期作者：王冬[导读] 变压器是电力事业里主要的组成部分，在变压器运行过程中由于变压器气体保护动作引起的变压器开关跳闸事故在各种电压等级的变电站中频繁发生，严重影响了变压器乃至电力系统的可靠性和稳定性。

国网山西省电力公司晋中供电公司山西晋中 030600摘要：变压器是电力事业里主要的组成部分，在变压器运行过程中由于变压器气体保护动作引起的变压器开关跳闸事故在各种电压等级的变电站中频繁发生，严重影响了变压器乃至电力系统的可靠性和稳定性。

因此，调试技术人员和变电站操作人员必须了解变压器气体保护动作的原因，以防止故障的发生或对发生的故障进行检查和处理。

关键词：变压器；重瓦斯保护动作；原因；诊断方法引言从变压器运行故障角度来说，若想有效避免故障的发生，采取有效的变压器瓦斯保护措施，能够获得不错的效果。

当出现短路故障和绝缘击穿在故障等时，瓦斯保护可以快速反应产生保护。

瓦斯保护凭借自身的应用优势，即灵敏度和动作迅速等，被广泛的应用。

不过其作用的有效发挥，要做好误动作防范。

1瓦斯保护的工作原理变压器的瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件，瓦斯保护装置主要包括瓦斯继电器、带自保持回路的中间继电器、信号继电器以及作用于跳闸的回路组件。

根据故障发生的轻重大小，变压器瓦斯保护分为两种，一种是轻瓦斯保护，另一种是重瓦斯保护。

瓦斯继电器常见的有档板式、开口杯式、浮筒式等不同型号。

瓦通过利用反应气体状态的瓦斯继电器，瓦斯保护减轻降低变压器内部故障损失的。

变压器在正常运行时，瓦斯继电器内充满油质物质，浮筒浸在油内的上浮位置，水银接点是断开的；档板则由于其本身的重量而下垂，它的水银接点也是断开的；当变压器内部发生轻微故障时，就会启动瓦斯保护系统，气体产生的速度较缓慢，气体就会进入变压器并逐渐聚集到瓦斯继电器上部，瓦斯继电器气压逐渐增强，使油面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，发出“轻瓦斯保护”信号；当变压器内部发生较为严重的故障时，油箱内产生强烈的瓦斯气体使压力瞬时突增，产生很大的油枕方向冲击力，就会导致变压器内部油质物质的流动速率变快，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，通过中间继电器的自保持回路，发出跳闸脉冲，使断路器跳闸，这就是重瓦斯保护。

一起35千伏变压器故障的色谱案例分析摘要：电力变压器的故障检测主要有电气量检测和化学检测方法。

化学检测主要是通过变压器油中特征气体的含量、产气速率和三比值法进行分析判断，它对变压器的潜伏性故障及故障发展程度的早期发现具有有效性。

实际应用过程中，为了更准确的诊断变压器的内部故障，色谱分析应根据设备历史运行状况、特征气体的含量等采用不同的分析模型确定设备运行是否属于正常或存在潜伏性故障以及故障类型。

关键词：变压器、色谱分析、故障判别方法一、引言变压器的故障诊断中应综合各种有效的检测手段及方法，对得到的各种检测结果要进行综合分析和评判，根据DL/596-1996电力设备预防性试验规程规定的试验项目及试验顺序，通过变压器油中气体的色谱分析这种化学检测的方法，在不停电的情况下对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效。

二、气相色谱法判断故障的常用方法2.1按油中溶解的特征气体含量分析数据与注意值比较进行判断特征气体主包括总烃(C1～C2)、C2H2、H2、CO、CO2等。

变压器内部在不同故障下产生不同的特征气体，可以根据绝缘油的气相色谱测定结果和产气的特征及特征气体的注意值，对变压器等设备有无故障及故障性质作出初步判断。

2.2根据故障点的产气速率判断有的设备因某些原因使气体含量超过注意值，不能断定故障；有的设备虽低于注意值，如含量增长迅速，也应引起注意。

产气速率对反映故障的存在、严重程度及其发展趋势更加直接和明显，可以进一步确定故障的有无及性质。

它包括绝对产气速率和相对产气速率两种，判断变压器故障一定要用绝对产气速率。

2.3三比值法判断只有根据各特征气体的注意值或产气速率注意值有理由判断可能存在故障时，才能用三比值法判断其故障的类型。

部颁《导则》采用国际电工委员会(IEC)提出的特征气体比值的三比值法作为判断变压器等充油电气设备故障类型的主要方法。

此方法中每种故障对应的一组比值都是典型的，对多种故障的联合作用，可能找不到相应的比值组合，此时应对这种不典型的比值组合进行分析，从中可以得到故障复杂性和多重性的启示2.4故障严重程度与发展趋势的判断在确定设备故障的存在及故障类型的基础上，必要时还要了解故障的严重程度和发展趋势，以便及时制定处理措施，防止设备发生损坏事故。

电力变压器瓦斯保护动作分析及处理本文阐述了变压器瓦斯保护的工作原理、保护范围，瓦斯保护动作主要原因，瓦斯动作信号处理对策，继电器气体的鉴别与色谱分析提出了变压器瓦斯保护的安装与投放，防止变压器瓦斯保护误动作的措施及处理方法，并提出了反事故措施。

借此来完成变压器瓦斯保护误动作的分析及防范处理。

变压器主要用于稳压、电压变换、隔离、电压变换。

按用途分种类多多，主要有单相变压器、干式变压器、箱式变压器、防雷变压器、整流变压器、配电变压器、电力变压器等。

按铁心形状主要有E型和C型铁。

变压器是电力系统正常运行关键设备之一，由于变压器的长时间高效率运行，故障事故总不可避免的产生。

但其具有无可替代性，尤其是大型变压设备太过昂贵，没有办法经常更换，所以变压器的维护也很引起人们的高度重视。

因此，对于变压器的异常状态运行和常见故障进行分析和经验总结，对于及时准确的把握故障原因，及时的采取处理方法确保设备的安全运行意义重大。

对此，将变压器维护的方法进行全面的总结以及将新流行的方法用于实际十分重要。

目录1.引言 (2)1.1 课题的背景及意义 (2)1.2 变压器故障保护发展现状 (3)1.3 变压器瓦斯保护 (4)1.3.1 瓦斯保护概述 (4)1.3.2 瓦斯保护的控制 (5)1.4 本文主要工作 (5)2.变压器瓦斯保护 (5)2.1 变压器工作原理 (5)2.2瓦斯保护工作原理 (6)2.3 变压器瓦斯保护的范围 (8)2.4 瓦斯继电器的动作原理 (8)2.5瓦斯保护检验 (8)2.5.1瓦斯继电器的检验 (8)2.5.2 瓦斯保护安装的检验 (9)2.6 瓦斯保护运行时的措施 (9)3 瓦斯保护动作分析 (10)3.1瓦斯保护动作的原因分析 (10)3.1.1 轻瓦斯保护动作的原因分析 (10)3.1.2 重瓦斯保护动作的原因分析 (11)3.2瓦斯保护装置动作的处理 (12)3.2.1 瓦斯保护信号动作 (12)3.2.2 瓦斯继电器动作跳闸 (14)3.3 瓦斯保护动作后处理措施 (15)3.3.1 重瓦斯保护动作的处理步骤 (15)3.3.2 轻瓦斯保护动作的处理步骤 (16)3.4继电器中气体的鉴别 (16)3.4.1 瓦斯气体点燃 (16)3.4.2 点燃试验与色谱分析 (16)4 变压器瓦斯保护误动作分析及处理 (18)4.1 瓦斯保护误动作的分析 (18)4.2 处理措施 (19)4.2.1 安装与投放 (19)4.2.2 检修、运行与维护 (20)4.3变压器瓦斯保护的反事故分析处理 (21)5变压器开关故障分析及处理方法 (20)5.1无负载的分接开关分析 (22)5.2有负载的分接开关分析 (23)6 毕业设计结论 (24)1.引言1.1 课题的背景及意义电力变压器作为联系不同电压等级网络的设备，是电力系统中极其重要组成部分，它在电力系统的发电，输电，配电等各个环节中被广泛使用。

变压器瓦斯保护原理及案例分析摘要：变压器的瓦斯保护是反映变压器内部各种故障，与主变二套不同类型的差动保护共同构成完整的变压器主保护。

本文对瓦斯保护的工作原理、保护范围、实验项目、运行注意事项进行了分析，并结合黄渡站瓦斯保护的动作案例进行探讨分析，并提出了一定的防误措施。

关键词：瓦斯、有载瓦斯、主变、非电气量1 引言黄渡站是华东电网中一个超大型枢纽站，总的变电容量为3000MV A。

目前有四台为500千伏联变。

黄渡站目前使用的电力变压器均为油浸式变压器。

本人自工作以来经常参加了5号主变、6号主变的扩建，3号主变的调换，积累了一定关于变压器的安装、调试、启动操作、检修及日常运行工作的知识，现就变压器的瓦斯保护原理作一介绍，并结合瓦斯保护动作案例分析进行探讨，从而明确变电运行工作中的注意事项和处理措施。

2 瓦斯保护原理2.1 工作原理瓦斯保护属非电气量保护之一，是大型变压器的主保护之一。

能较灵敏的反映变压器内部各类故障，对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线、绝缘劣化、油面下降、有载调压开关接触不良（有载调压气体保护反映）等故障均能灵敏动作。

变压器的绕组装在油箱内，并利用变压器油作为绝缘和冷却介质。

当变压器的内部发生故障时，由于故障电流产生的电弧会使绝缘物和变压器油分解，从而产生大量的气体，由于油箱盖沿气体继电器的方向有1%——1.5%的升高坡度，连接气体继电器的管道也有2%——4%的升高坡度，故强烈的油流和气体将通过连接管冲向变压器油枕的上部，其强烈程度随故障的严重程度不同而不同。

瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯继电器（又称气体继电器）来保护变压器内部故障的。

用于告警的气体继电器有开口杯、干簧触点等组成。

用于跳闸的气体继电器由挡板、弹簧、干簧触点组成。

正常运行时，气体继电器中充满油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧触点断开。

当变压器内部发生故障时，故障点局部变热，引起附近的变压器油膨胀，油内融解的空气被逐出，形成气泡上升，同时油和其他材料在电弧和放电作用下电离而产生气体。

变压器瓦斯保护动作原因分析（1）文摘：文中综述了变压器瓦斯保护信号动作的主要原因，提出了瓦斯保护信号动作后分析诊断变压器事故的基本原则与处理对策关键词：变压器瓦斯保护诊断对策1.概述在电力工业中，油浸式电力变压器应用非常广泛，在油浸式电力变压器的内部故障保护中，气体继电器保护是一种最基本的保护措施。

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。

由于多种原因导致气体继电器频繁动作，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，常常因动作原因判断错误导致造成设备损坏或人力物力资源的浪费。

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。

下面就气体继电器动作故障分析其常见原因，并指出判断的方法。

2瓦斯保护信号动作的主要原因2.1动作原因2.1.1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，引起固体绝缘材料分解，变压器油分解，产生氢气、一氧化碳、二氧化碳，低分子烃类气体，这些气体随油的对流循环逐渐变成大气泡并上升聚集在瓦斯继电器上部，迫使继电器内油面降低。

当流速超过气体继电器的整定值时，气体继电器的档板受到冲击，使继电器跳闸，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，也可使气体继电器的信号接点接通，发出警报，发生轻瓦斯保护。

如某台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，经测直流电阻为分接开关故障，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。

2.1.2辅助设备异常：①呼吸系统不畅通。

变压器的呼吸系统包括气囊呼吸器，防暴简呼吸器(有的变压器两者合一)等，呼吸系统不畅或堵塞往往会造成轻、重瓦斯保护动作，并大多伴有喷油或跑油现象。

色谱分析法在判断变压器内部故障中的应用摘要：文中阐述了采用色谱分析法判断变压器内部故障的方法，列举了采用色谱分析法判断变压器故障的工程实例。

关键词：电气工程；变压器；色谱分析；故障判断引言：电力变压器故障的检测技术是准确判断故障的主要手段，根据《DL/T596-1996电力设备预防性试验规程》规定的试验项目及试验顺序，主要包括油中气体的色谱分析、直流电阻检测、绝缘电阻及吸收比、极化指数检测、绝缘介质损失角正切检测、油质检测、局部放电检测及绝缘耐压试验等。

目前，在变压器故障判断中，单靠电气试验方法往往很难发现某些局部故障和发热缺陷，而通过变压器油中气体的色谱分析这种化学检测方法，对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏有效。

1 概述变压器的内部故障主要有过热性故障、放电性故障及绝缘受潮等类型。

据有关资料介绍，在对359台故障变压器的统计表明：过热性故障占63%；高能量放电故障占18.1%；过热兼高能量放电故障占10%；火花放电故障占7%；受潮或局部放电故障占1.9%。

过热性故障中，分接开关接触不良占50%；铁心多点接地和漏磁环流约占33%；导线过热和接头不良或紧固件松动引起过热约占14.4%；其余为其他故障。

电弧放电以绕组匝、层间绝缘击穿为主，其次为引线断裂或对地闪络和分接开关飞弧等故障。

变压器出现故障时，绝缘油裂解产生气体，由于气体的扩散，使绝缘油在故障变压器内不同部位所含气体各特征气体浓度不同。

用色谱分析法判断变压器内部故障，可以直接从绝缘油中分析各特征气体浓度的大小来确定变压器内部是否有故障。

油中各种气体成分可以从变压器中取油样经脱气后用色谱分析仪分析得出，根据特征气体的含量、特征、三比值和产气速率等方法判断变压器内部故障。

根据色谱分析数据进行变压器内部故障判断时，应包括：a)分析气体产生的原因及变化。

b)判定有无故障及故障的类型。

如过热、电弧放电、火花放电及局部放电等。