瓦斯动作原理
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变压器瓦斯继电器动作原因的分析及处理作者:苏悦蔡希来源:《科学与技术》2018年第22期摘要:本文首先介绍了变压器瓦斯继电器动作原理,然后从其内部故障与辅助系统故障两方面分析了动作出现的主要原因,最后提供了具体处理方法。
旨在为有关人员提供参考,降低变压器瓦斯动作事故的发生率,创造稳定、安全的运行环境。
关键词:变压器;瓦斯继电器;工作原因引言变压器的良好运作离不开瓦斯继电器的支持,其能真实反映油箱内部故障问题,比如油面下降、铁心过热等等。
若变压器绕组某些线匝短路,短路电流会瞬间增大,导致绕组过热,形成较大的油流去撞击油枕。
但体现在相电流上则不会如此灵敏,所以差动保护无法发挥作用,但瓦斯继电器却能对此发生灵敏动作。
1.瓦斯继电器动作原理分析1.1轻瓦斯继电器一旦变压器油位下滑或者变压器在故障点的影响下出现局部高热,将会导致周围的变压器油迅速膨胀,油内溶解的气体变成气泡升高,瓦斯继电器上方储存气体,造成开口杯位置下降,让磁铁向着干簧触点移动逐渐连接在一起,从而发生预警信号。
1.2重瓦斯继电器瓦斯继电器衔接油管的进口和挡板相对,若变压器内出现重大故障时会产生诸多气体,这些气体从本体向油枕冲击,减少挡板上重锤作用与弹簧阻力,促进磁铁朝着干簧触点迁移,让永久性磁铁接近干簧触点,发出预警信号或者开启跳闸回路。
2.瓦斯继电器动作主要原因2.1内部故障若变压器内部出现匝间短路、铁心多点接地以及绝缘破坏等问题时,会形成诸多热能,促使油分解形成气体逐渐向着油枕靠拢,一旦流速大于继电器的整定值,后者的挡板遭受冲击,断路器瞬间跳闸,进而防止事故进一步发展。
此外,继电器中的气体集中到大于集齐盒的标准值时,便可连接继电器的信号触点,发出预警。
所以,若变压器内油位升降频率过快,油中气体迅速分离导致变压器跳闸,相关人员要及时检测防爆孔、油枕等构件能否喷油;检测变压器外壳和盖板之间的密封圈能否因为油膨胀被破坏,造成外壳流油;检测所有焊缝有无开裂情况,外壳有无突起等等。
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。
瓦斯继电器的结构和动作原理
图7—2FJ—80型复合式瓦斯继电器结构
1.上开口杯
2.永久磁铁
3.干簧触点
4.下开口杯
5.进油档板
6.平衡锤
7.档板8.支架9.探针10.放气阀
1.轻瓦斯当油箱内部积聚到瓦斯继电器气体的数量达到250~300㎝3时,轻瓦斯继电器动作于信号
2.重瓦斯当变压器油箱内部短路,汽化的油气流冲向瓦斯继电器,当油气流通过瓦斯继电器的速度达到0.7~1.2m/s 时,重瓦斯继电器动作,发出跳闸脉冲。
由于重瓦斯继电器在油气流的作用下摇摆,致使跳闸不果断,为此在保护出口继电器加装自维持回路,如图7—3所示。
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。
说明书三菱瓦斯继电器1.简介因为变压器内部发生故障会产生气体和油蒸气。
所以要使用瓦斯继电器。
大多数电气故障中,气体的产生是由于绝缘的破坏导致电弧或金属部件过热产生异常高温而造成的。
瓦斯继电器可检测出气体,并报警。
在突发性大事故发生时,瓦斯继电器也反映变压器油流冲击来切断电源开关,防止更大变压器更大的事故。
瓦斯继电器的最大优点在于,为变压器提供正确、快速的双重保护。
2.额定值及规范表1列出了瓦斯继电器的额定值及规范3.动作原理如图1,2,3所示瓦斯继电器安装在储油柜与油箱的连通管上。
平常继电器内发生小故障时,产生汽泡凝结在继电器油箱顶部,油漂F1下降接通报警通路,此时F2不动。
如果变压器内部发生大故障,形成大量气体,导致油在储油柜与变压器连通管中快速流动,油漂F2下降,接通断开的S2通路,这样的话,瓦斯继电器的重要好处就是如果变压器内发生任何故障他们的开关在很短时间里将接通。
4.变压器故障的原因及瓦斯继电器的作用。
从以上描述来看,变压器内部故障可根据油漂的动作分成以下两组。
第一是小故障:——绝缘故障——铁心绝缘损坏导致的短路——开关接触不良——线圈过热及过大的涡流导致的绝缘损坏——与大地绝缘的金属部件放电瓦斯继电器报警电路对以上故障动作另一个是严重故障:——套管完全损坏——相间短路——接地短路——线圈匝间短路——分接点触点间短路——变压器线圈短路以上故障瓦斯继电器动作断开变压器电源,不延时。
瓦斯继电器的用处不仅在于可以检测上述电气故障还在于可以检测下述机械故障:——漏油或低温油面下降到允许的最低限制——油泵故障导致空气进入变压器观察窗上的标度可指示产生气体的体积。
此外,变压器顶部的气体样品塞可获得气体样品。
5.瓦斯继电器的运输及安装为防止运输过程中浮子在继电器内损坏,要将闭锁装置调至“闭锁”位置,只需打开盖子用启子等工具将红色标记点调正“ACT”位置即可。
虽然在运输之前接触开关的开/关动作已经全部检测过,但经过长距离运输之后,继电器需要再检测确定,方法依照第6段所述,以便察出所有故障。
瓦斯继电器工作原理瓦斯继电器是一种用于控制瓦斯供应的重要设备,其工作原理是通过感应瓦斯浓度变化来实现自动开关的功能。
瓦斯继电器主要由传感器、控制电路和执行机构组成,下面将详细介绍其工作原理。
首先,瓦斯继电器的传感器是关键部件之一,它通常采用化学传感器或红外传感器。
化学传感器通过化学反应来检测瓦斯浓度的变化,而红外传感器则是通过检测瓦斯分子对红外光的吸收来实现浓度的测量。
传感器将检测到的瓦斯浓度信号传输给控制电路。
其次,控制电路是瓦斯继电器的大脑,它接收传感器传来的信号,并进行信号处理和判断。
当瓦斯浓度超过设定的安全阈值时,控制电路将触发执行机构,切断瓦斯供应;当瓦斯浓度下降到安全范围内时,控制电路则会恢复供气。
最后,执行机构是瓦斯继电器的执行部件,它根据控制电路的指令来实现开关的动作。
通常执行机构采用电磁阀或电动阀,当控制电路发出切断瓦斯供应的指令时,执行机构将关闭瓦斯管路;反之,当需要恢复供气时,执行机构则会打开瓦斯管路。
总的来说,瓦斯继电器通过传感器检测瓦斯浓度变化,控制电路进行信号处理和判断,最终由执行机构实现瓦斯供应的自动控制。
这种工作原理保障了瓦斯供应的安全稳定,对于防止瓦斯泄漏、爆炸等事故具有重要意义。
在实际应用中,瓦斯继电器不仅广泛应用于家用燃气设备,如燃气灶、燃气热水器等,也被应用于工业领域的瓦斯设备控制。
通过了解瓦斯继电器的工作原理,我们可以更好地理解其在瓦斯安全控制中的作用,也可以更好地进行使用和维护,以确保瓦斯供应的安全可靠。
总之,瓦斯继电器的工作原理是通过传感器检测瓦斯浓度变化,控制电路进行信号处理和判断,最终由执行机构实现瓦斯供应的自动控制。
这种工作原理保障了瓦斯供应的安全稳定,对于防止瓦斯泄漏、爆炸等事故具有重要意义。
通过了解瓦斯继电器的工作原理,我们可以更好地理解其在瓦斯安全控制中的作用,也可以更好地进行使用和维护,以确保瓦斯供应的安全可靠。
双浮球瓦斯继电器工作原理
双浮球瓦斯继电器是指双浮球式瓦斯继电器,它的结构和原理与一般的瓦斯继电器是一样的,只不过它内部装有一个铁心和两个浮球,中间有一根弹簧,当铁心带动机构运动时,弹簧力将使其上下运动,从而带动两个浮球上下移动。
瓦斯继电器一般装在变压器低压侧,与变压器本体相连。
当变压器发生故障时,由于铁心变形或短路等原因使内部发生瓦斯保护动作。
当变压器内部发生故障时,因短路电流较大,瓦斯继电器中的气体会沿着通道上升并使铁心吸力增大。
在铁心和浮球之间有弹簧力的作用下,使其上下运动;当弹簧力消失后,由于气压的作用使其恢复原来的位置。
这样就将故障电流从变压器中排出。
如果铁心和浮球之间的弹簧力不足或压力太小时,则当故障电流流经铁心和浮球时就不能将故障电流完全排出,从而导致瓦斯保护装置不动作或不准确动作。
另外在双浮球式瓦斯继电器中有一根弹簧可以起到一定的缓冲作用,使故障电流能得到缓冲并将其排出。
—— 1 —1 —。
瓦斯泵工作原理
一个瓦斯泵工作原理的简要说明如下:
瓦斯泵是一种用于输送气体的装置,它基本原理是利用泵的旋转运动来产生负压,从而将气体吸入并推出。
瓦斯泵通常由泵体、活塞、缸套等组成。
当活塞向下运动时,泵缸内的容积增大,从而产生负压。
这种负压会使周围的气体被吸入泵缸内。
当活塞向上运动时,缸内的容积减小,压力增加,将吸入的气体推出。
瓦斯泵通常采用连续循环的工作原理。
活塞的上下运动由电机或其他动力源驱动,使气体能够不断地被吸入和推出。
需要注意的是,瓦斯泵的工作原理与液体泵有些不同。
由于气体的可压缩性,瓦斯泵在工作时需要考虑气体的流动特性和压力变化。
总体而言,瓦斯泵的工作原理基于产生负压和正压的循环运动,从而实现气体的输送。
根据具体的应用和需求,瓦斯泵的结构和参数可能有所不同。
变压器瓦斯保护的结构与工作原理瓦斯保护是油浸式变压器的一种保护装置,是变压器内部故障的主要保护元件,对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。
安装在变压器箱盖与储油柜的联管上,当油浸式变压器的内部发生故障时,由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体或造成油流冲动时,使继电器的接点动作,以接通指定的控制回路,并及时发出信号或自动切除变压器。
一、概念轻瓦斯: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,接通报警信号。
重瓦斯: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,因油流冲击档板,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。
型号的组成及其代表意义:QJ**——** **Q(气体)J(继电器)**(设计序号)——**(管路通径mm) **(特殊使用环境代码,TH —湿热带型;TA —干热带型;一般型不加表示)二、结构与工作原理1、瓦斯继电器结构QJ型继电器结构基本相同,只是QJ4-25型跳闸信号为单接点式,其它均为双接点式。
继电器芯子结构如图所示,继电器芯子上部由开口杯(浮子)3、重锤4、磁铁6和干簧接点10构成动作于信号的气体容积装置,其下部由挡板5、弹簧8、调节杆9、磁铁6和干簧接点10构成动作于跳闸的流速装置。
盖上的气塞1是供安装时排气以及运行中抽取故障气体之用。
探针2是供检查跳闸机构的灵活性和可靠性之用。
1 气塞 2探针 3开口杯(浮子) 4重锤5挡板6磁铁 7接线端子 8弹簧 9调节杆 10干簧接点2、瓦斯继电器工作原理?继电器正常运行时其内部充满变压器油,开口杯(浮子)处于图1所示的上倾位置。
当变压器内部出现轻微故障时,变压器油由于分解而产生的气体聚集在继电器上部的气室内,迫使其油面下降,开口杯3随之下降到一定位置,其上的磁铁6使干簧接点10吸合,接通信号回路,发出报警信号。
Electric Power Technology324主变轻瓦斯保护动作的原理及处置方法李盛川(国网厦门供电公司,福建 厦门 361000)摘要:瓦斯保护是变压器非电量保护的重要组成之一,它能有效保护变压器内部故障对主变本体造成的危害,通过发出重瓦斯跳闸命令或轻瓦斯信号告警来反馈主变内部的故障情况。
但由于轻瓦斯保护通常只作用于发信而不作用于跳闸,其重要性经常被低估,本文着重分析了主变轻瓦斯保护的原理,并介绍了目前变电运维专业在实际生产中对于轻瓦斯保护动作时的处置方法,最后给出了几点建议,帮助变电运维人员在应对此类问题时做到自身保护。
关键词:主变保护;轻瓦斯保护;瓦斯继电器主变压器是电力系统中重要的运行设备,作为最主要的变电站内设备之一,它的运行状态与电网的安全稳定息息相关。
如无法根据主变保护的告警信息快速、准确地作出判断并定位变压器的各类型故障点,迅速隔离故障,将可能导致低级别故障现象在极短时间内发展成为高级别故障,扩大事故停电范围,造成越级跳闸等电网事件,产生重大的经济损失。
近年来,各地区电网主变轻瓦斯保护动作的现象时有发生,严重者可能对主变压器的内部元器件造成不可逆的损伤,更严重者还甚至会发生爆燃引起火灾等恶性事件,危害到人民的生命财产安全,造成恶劣的社会影响。
因此,运维人员如何在主变瓦斯保护动作时正确分析主变故障原因,有针对性的采取相应处置措施就显得尤为重要。
1 变压器瓦斯保护原理 1.1 瓦斯保护概述 瓦斯保护和差动保护一起构成了变压器的主保护,是主变内部保护的第一道防线。
在主变内部发生不严重的匝间短路、放电或单相接地等故障时,短路电流在主变内部产生电弧,电弧击穿主变绝缘油或其他材料将会产生瓦斯气体冲动主变瓦斯继电器,引起瓦斯保护动作。
瓦斯保护按保护对象分为本体瓦斯保护和有载瓦斯保护。
变电运维人员只有对瓦斯保护的动作原理、跳闸范围及故障处理方式有了充分的认识和清晰判断,才能在日常工作中正确处置该类事故异常,保护人身和电网设备安全。
变压器瓦斯保护工作原理哇塞!今天咱们就来好好聊聊变压器瓦斯保护工作原理!首先,咱们得知道啥是变压器瓦斯保护呀?简单说,它就像是变压器的“贴身保镖”!那这“保镖”是咋工作的呢?第一,当变压器内部出现轻微故障的时候,比如说局部过热、铁芯局部烧损,这时候变压器油就会分解出气体。
这些气体可不得了,它们会慢慢聚集在瓦斯继电器的上部!然后呢,瓦斯继电器就会感受到气体的压力,从而发出轻瓦斯信号!这就像是给我们提了个醒:“嘿,有点小状况啦!”第二,要是变压器内部出现了严重故障,像是相间短路、绕组匝间短路等,那可就不得了啦!这时候会产生大量的气体,强烈的油流会直接冲向瓦斯继电器。
这一下,瓦斯继电器就会动作,直接切断变压器的电源!这动作那叫一个迅速,绝对不让故障进一步扩大,保护了整个电力系统的安全!咱们再深入讲讲这气体到底是咋产生的呢?原来呀,变压器油在高温、电弧等作用下,会分解出甲烷、乙烷、乙烯、氢气等各种气体。
这些气体的产生和数量,跟故障的类型、严重程度都有关系呢!你想想,要是没有瓦斯保护,那变压器出了问题可咋办?那后果简直不堪设想啊!所以说,瓦斯保护是不是特别重要?而且哦,瓦斯保护的灵敏度那是相当高的!哪怕是很小的故障,它也能察觉到。
这就好比是一个超级敏锐的“侦察兵”!还有啊,瓦斯保护的可靠性也很强!只要设置得当,很少会出现误动作或者不动作的情况。
但是呢,瓦斯保护也不是完美无缺的!比如说,它可能会受到外界因素的干扰,像强烈的震动、油流的异常涌动等。
这时候,就需要我们的工作人员仔细去判断,到底是真的故障还是干扰导致的信号。
总的来说,变压器瓦斯保护工作原理虽然听起来有点复杂,但它真的是保障变压器安全运行的关键啊!咱们可千万不能小瞧它!大家明白了吗?是不是觉得很神奇呢?。
瓦斯继电器原理及报警原因分析一、瓦斯继电器介绍瓦斯继电器利用变压器内部故障使油分接产生气体或造成油流涌动时,使瓦斯继电器接点动作,发出告警信号(轻瓦斯)或自动切除变压器(重瓦斯)。
轻瓦斯主要反映运行或轻微故障(如超载发热、铁芯局部发热、漏磁导致油箱发热等)时,油分解的气体上升进入瓦斯继电器集气室,气压使油面缓慢下降,继电器随油面落下,轻瓦斯干簧接点导通发出信号,油面进一步下降将引起重瓦斯动作。
重瓦斯主要反映变压器内部发生套管接地、匝间短路等严重故障时,快速产生大量气体,推动油流冲击挡板,挡板上的磁铁吸引重瓦斯干簧接点导通而跳闸。
二、轻瓦斯投告警的原因分析目前,特高压交流变压器主体变和调压变本体均只有一台瓦斯继电器,套管升高座均通过集气管接入本体瓦斯继电器,特高压变压器瓦斯继电器仅有1副轻瓦斯报警接点,正常运行状态中,轻瓦斯投入报警状态,重瓦斯投入跳闸状态。
换流变压器一般配置1台瓦斯继电器(西门子技术路线)或7台及以上瓦斯继电器(ABB技术路线)。
正常运行状态中,轻瓦斯投入报警状态,重瓦斯投入跳闸状态。
换流变瓦斯继电器仅有1副或2副轻瓦斯报警接点,容易因继电器接线盒进水、油色谱载气进入油箱、本体密封不良进气等原因造成轻瓦斯信号动作,且无法采取三取二等防误动措施。
若轻瓦斯信号投跳闸,轻瓦斯信号误动会造成直流单极(单阀组)跳闸,损失1500MW或更多功率,可能影响电网系统稳定运行。
此外发生变压器铁芯、绝缘轻微发热产气等轻微故障时,轻瓦斯正确动作而重瓦斯尚未动作,轻瓦斯报警后现场有一定时间进行判断和处理,可以提高设备可用率,因此《18项电网重大反事故措施》和《电力变压器运行规程》(DL/T572-2010)规定,轻瓦斯仅投报警。
误动案例:某换流站因换流变平抗瓦斯继电器接线盒进水造成双极闭锁,损失共1281MW;某站因换流变瓦斯继电器接点回路故障造成临时停运。
三、变压器轻瓦斯改投跳闸的建议考虑到目前特高压变压器设备存在突发故障风险,对运行人员人身安全造成严重威胁,建议将特高压变压器轻瓦斯动作后由告警改为跳闸。
变压器瓦斯保护动作原因及处理措施发表时间:2017-11-23T16:08:59.953Z 来源:《电力设备》2017年第19期作者:阿力普•阿布都热依木[导读] 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。
(新疆独山子石化公司供水供电公司 833699)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。
变压器瓦斯保护,变压器瓦斯保护工作原理变压器瓦斯保护工作原理瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件,对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。
当油浸式变压器的内部发生故障时,由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体,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。
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,因油流冲击档板,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。
瓦斯继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。
目前大多采用QJ-80型继电器,其信号回路接上开口杯,跳闸回路接下档板。
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。
3 保护范围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。
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。
变压器气体继电器(瓦斯继电器)保护动作原因2011年07月06日星期三 16:59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℃。
在系统无任何冲击的情况下,突然重瓦斯保护动作跳闸,经试验和检查,证明是呼吸器堵塞。
由于它在高温下突通造成油流冲击,导致重瓦斯保护动作。
2.冷却系统漏气当冷却系统密封不严进入了空气,或新投入运行的变压器未经真空脱气时,都会引起气体继电器的动作。
例如某台主变压器气体继电器频繁动作,经分析是空气进人冷却系统引起的,最后查出第7号风冷器漏气。
3.冷却器入口阀门关闭冷却器入口阀门关闭造成堵塞也会引起气体继电器频繁动作。
例如,某电厂厂用变压器大修后,投运一段时间,气体继电器突然动作,但色谱分析正常,经检查发现冷却器入口阀门造成堵塞,相当于潜油泵向变压器注入空气,造成气体继电器频繁动作。
4.散热器上部进油阀门关闭散热器上部进油阀门关闭,也会引起气体继电器的频繁动作。
例如,某220kV、120MVA主变压器冲击送电时,冷却系统投入则发生重瓦斯保护动作引起跳闸。
其原因是因为变压器第 7号散热器上部进油蝶阀被误关闭,而下部出油蝶阀处于正常打开位置,当装于该处的潜油泵通电后,迅速将散热器内的油排入本体,散热器内呈真空状态,本体油量增加时,油便以很快的速度经气体继电器及管路流向油枕,在高速油流冲击下,气体继电器动作导致跳闸。
5.潜油泵有缺陷潜油泵缺陷对油中气体有很大影响,其一是潜油泵本身烧损,使本体油热分解,产生大量可燃性气体。
例如某110kV、75MVA的主变压器,由于潜油泵严重磨损,在一周内使油中总烃由786ppm增到1491ppm。
其二是当窥视玻璃破裂时,由于轴尖处油流急速而造成负压,可以带入大量空气。
即使玻璃未破裂,也有由于滤网堵塞形成负压空间使油脱出气泡,其结果是使气体继电器动作,这种情况比较常见。
例如,某220kV、120MVA强油导向风冷变压器的气体继电器频繁动作,其原因之一就是潜油泵内分流冷却回路底部的滤网堵塞而造成的。
又如,某220kV、120MVA主变压器轻瓦斯保护动作,是由于潜油泵负压区漏气造成的。
6.变压器进气运行经验表明,轻瓦斯保护动作绝大多数是由于变压器进入空气所致。
造成进气的原因较多,主要有:密封垫老化和破损、法兰结合面变形、油循环系统进气、潜油泵滤网堵塞、焊接处砂眼进气等。
例如某台220kV、120MVA的主变压器,轻瓦斯保护频繁动作,用平衡判据分析油样和气样表明,油中溶解气体的理论值与实测值近似相等,且故障气体各组分含量较小,故该变压器内部没有故障。
经过反复检查,最后确定轻瓦斯保护动作是由于油循环系统密封不良进气造成的。
7.变压器内出现负压区变压器在运行中有的部位的阀门可能被误关闭,如。
①油税下部与油箱连通管上的蝶阀或气体继电器与油枕连通管之间的蝶阀;②安装时,油枕上盖关得很紧而吸湿器下端的密圈又未取下等。
由于上述阀门被误关闭,当气温下降时,变压器主体内油的体积缩小,进而缺油又不能及时补充过来,致使油箱顶部或气体继电器内出现负压区,有时在气体继电器中还会形成油气上下浮动。
油中逸出的气体向负压区流动,最终导致气体继电器动作。
例如,某220kV的主变压器,由于在短路事故后关闭了油枕下部与油箱连通管上的阀门,投运后又未打开,使变压器主体内“缺油集气”,造成轻瓦斯保护频繁动作。
又如某35kV、 56Q0kVA主变压器在两次大雨中均发生重瓦斯保护动作,就是因为夜间突降大雨,使变压器急剧冷却,内部油位也随之下降,由于蝶阀关闭,油枕内的油不能随油位一同下降,在气体继电器内形成了一个无油的负压区,使溶解在油中的气体逸出并充满了气体继电器,造成气体继电器的下浮桶下沉,引起重瓦斯保护动作。
8.油枕油室中有气体大型变压器通常装有胶囊隔膜式油枕,胶囊将油枕分为气室和油室两部分。
若油室中有气体,当运行时油面升高就会产生假油面,严重时会从呼吸器喷油或防爆膜破裂。
此时变压器油箱内的压力经呼吸器法兰突然释班,在气体继电器管路产生油流,同时套管升高座等死区的气体被压缩而积累的能量也突然释放,使油流的速度加快,导致瓦斯保护动作。
例如某电厂2号主变压器就是因油枕抽空中有气体受热时对油室产生附加压力所致。
9.净油器的气体进入变压器在检修后安装净油器时,由于排气不彻底,净油器人口胶垫密封不好等原因,使空气进入变压器,导致轻瓦斯保护动作。
另外,停用净油器时也可能引起轻瓦斯保护动作。
例如,某110kV、31.SMVA的主变压器,因其净油器渗漏而停用时,由于净油器上下蝶阀没有关死,如图1-48所示,变压器本体的油仍可以渗到净油器中,并迫使净油器中的空气进入本体。
集中在气体继电器中造成主变压器发生轻瓦斯保护动作。
图1-48 净油器示意图10.气温骤降对开放式的变压器,其油中总气量约为10%左右,大多数分解气体在油中的溶解度是随温度的升高而降低的。
但空气却不同,当温度升有时,它在油中的溶解度是增加的。
因此,对于空气饱和的油,如果温度降低,将会有空气释放出来。
即使油未饱和,但当负荷或环境温度骤然降低时,油的体积收缩,油面压力来不及通过呼吸器与大气平衡而降低,油中溶解的空气也会释放出来。
所以,运行正常的变压器,压力和温度下降时,有时空气过饱和而逸出,严重时甚至引起瓦斯保护动作。
例如,某35kV、5600kVA的变压器,在气体继电器与油枕连通管之间蝶阀关闭的情况下,就发生过两次因气温骤降,引起重瓦斯保护动作的现象。
11.忽视气体继电器防雨气体继电器的接线端子有的采用圆柱型瓷套管绝缘。
固定在继电器顶盖上的接线盒里,避免下雨对油枕上的雨水滴进接线盒内。
该接线盒盖子盖好后还应当用外罩罩住。
某11 0kV、 10MVA的主变压器的气体继电器既无接线盒的盖子又无防雨罩(实际是丢在地面上),似至于下大雨时,气体继电器的触点被接线端子和地之间的雨水漏电阻短接,使跳闸回路接通。
当出口继电器两端电压达到其动作电压时,导致变压器两侧的断路器跳闸。
显然,在上述条件下,若出口继电器的动作电压过低,就更容易引起跳闸。
(三)放气操作不当当气温很高、变压器负荷又大时,或虽然气温不很高,负荷突然增大时,运行值班员应加强巡视,发现泊位计油位异常升高(压力表指示数增大)时,应及时进行放气。
放气时,必须是缓慢地打开放气阀,而不要快速大开阀门,以防止因油枕空间压力骤然降低,油箱的油迅速涌向油枕,而导致重瓦斯保护动作,引起跳闸。
(四)器身排气不充分有的变压器在大修后投入运行不久就发生重瓦斯保护动作,引起跳闸的现象。
这可能是检修后器身排气不充分造成的。
当变压器投运后,温度升高时,器身内的气体团突然经气体继电器进入储油柜,随之产生较大的油流冲击造成重瓦斯保护动作。
动作后,气体继电器内均有气体,经化验确为空气。
这足以说明有的空气由变压器器身流向储油柜。
(五)安装不当新装的变压器,轻瓦斯保护动作80%是安装存在问题。
例如,某部分出现真空、没有进行真空注油、气体继电器安装不当等,都可能使瓦斯保护动作。
例如,某台63MVA、220kV的变压器。
其轻瓦斯保护总是动作,经取气和取油分析均无问题,没有可燃性气体,经多次查找动作规律才知道,每当5号潜油泵启动1个月后,轻瓦斯保护就动作,检查5号潜油系发现,其上面油路放气阀被堵死,因而在上面真空形成负压区。
处理后,放气阀畅通,故障排除。
(六)气体继电器部件设计不合理例如,某局两个变电所的35/10kV主变压器的重瓦斯保护相继动作、引起跳闸。
经现场调查、测试、分析,变压器的主绝缘、油质、电气试验结果均正常,两台主变压器所供10kV配电系统无异常,负荷电流很小(分别在凌晨4时左右动作)。
通过分析,最后找出主变压器重瓦斯保护动作跳闸的原因是气体继电器(QJI)的探针部件设计不合理。
图1-49和图1-50分别给出气体继电器内部结构位置示意图和深外部件示意图。
图1-49气体继电器内部结构位置示意图1. 瓦斯放气阀;2_探针罩帽;3_法兰;4_轻瓦斯部件;5_探针棒;6_重瓦斯档板;7_支架图1-50 探针部件示意图(mm)1_探针金属软客;2_探针棒; 3_重瓦斯挡板;4_探针塑料罩帽根据探针部件尺寸所示,探针塑料罩帽内脏长度应大于37mm,而实际只E有35mm;探针棒从气体继电器法兰内平面量得尺寸长为65mm,而从内平面至重瓦斯挡板空间净距为64mm。
因此,若将塑料罩帽按常规拧紧,势必造成探针棒已紧紧压住重瓦斯挡板,使重瓦斯挡板位移一个角度(实物检查该挡板在探计棒顶住处三明显变形),装在挡板上的磁性件接近重瓦斯接点。
运行中变压器,受环境温度变化而影响变压器油温变化,一个微小的变压器油容积变化,造成重瓦斯接点闭合。
为改变不合理设计,避免重瓦斯保护动作,应采取的处理方法是:(1)探针棒适当截短1~2mm(运行中难处理)。
(2)探针塑料罩帽内脏长度加长至38mm以上。