油浸式电力变压器瓦斯继电器控制原理分析油浸式电力变压器瓦斯继电器控制原理分析

电气百科：油浸式电力变压器结构及功能油浸式变压器是一种重要的电力设备，也是一种重要的用电器，油浸式变压器的各个部件的作用也是比较大的，对于油浸式变压器的各个部件要掌握住基本的功能，这样的话油浸式变压器的运行需要注意，才会更加安全的。

油浸式变压器部件的作用是比较多的，今天我们和油浸式变压器厂家的小编就和大家进行共同去看一下油浸式变压器各个部件的作用以及主要的构造吧：油浸式变压器下面分析各部件的作用：(1) 铁芯：油浸式变压器的铁芯是磁力线的通路，起集中和加强磁通的作用，同时用以支持绕组。

(2) 绕组：油浸式变压器的绕组是电流的通路，靠绕组通入电流，并借电磁感应作用产生感应电动势。

(3) 油箱：油箱是油浸式油浸式变压器的外壳，油浸式变压器主体放在油箱中，箱内充满油浸式变压器油。

(4) 油枕：油枕也叫辅助油箱，它是由钢板做成的圆桶形容器，水平安装在油浸式变压器油箱盖上，用弯曲联管与油箱连接，油枕的一端装有油位指示计，油枕的容积一般为油浸式变压器油箱所装油体积的8%～10%。

其作用是油浸式变压器内部充满油，而由于油枕内油位在一定限度，当油在不同温度下膨胀和收缩时有回旋余地，并且油枕内空余的位置小，使油和空气接触的少，减少了油受潮和氧化的可能性，另外，储油柜内的油比油箱上部的油温低很多，几乎不和油箱内的油对流。

在油枕和油箱的连接管上装有瓦斯继电器，来反映油浸式变压器的内部故障。

(5) 呼吸器：呼吸器内装有干燥剂即硅胶，用来吸收空气中的水分。

(6) 防爆管：防爆管安装在油浸式变压器的油箱盖上。

防爆管的顶端装有一个玻璃片，当油浸式变压器内部发生故障，产生高压，油里面的气体便冲破玻璃片排到油箱外，释放压力，从而保护油浸式变压器油箱不被破坏。

(7) 温度计：温度计安装在油箱盖上的侧温筒内，用来测量油箱内的上层油温。

(8) 套管：套管是将油浸式变压器高、低压绕组的引线引到油箱外部的绝缘装置。

它既是引线对地(外壳)的绝缘，又担负着固定引线的作用。

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。

论电力变压器瓦斯动作的预防及应对措施摘要：变压器瓦斯继电器误动作或迟动作，都会给电网带来损失，轻则停电检查，重则烧毁变压器造成大面积停电事故。

这里提供一个在线显示变压器运行状态，准确判断瓦斯继电器是否误动或迟动的方法。

关键词：瓦斯继电器，动作，传感器，曲线1 瓦斯继电器工作原理油浸式变压器瓦斯继电器是装在变压器主联管通向油枕的地方，如图1。

为让气体流通顺畅，变压器安装时顶盖沿气体继电器的水平面有1%-1.5%的升高坡度，加上主联管本身的坡度，故通过继电器处具有2%-4%的升高坡度。

当变压器内部发生故障（包括局放和短路）时，由于故障点电流和电弧的作用，使变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生大量的气体，因气体比较轻，它们将从箱壳向上经主联管流向瓦斯继电器。

瓦斯继电器的结构见图2。

当产生的气体较少时，瓦斯继电器中积聚的气体增多，液面下降，导致其内部的开口杯5下落，杯边磁铁4吸引干簧触点14而接通电路，发出轻瓦斯报警信号。

当故障严重，油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向瓦斯继电器油流挡板10，当流速足以冲动挡板时，磁铁11吸引干簧触点12而接通电路，形成重瓦斯跳闸。

重瓦斯是变压器的第二个上限，通常把它和高压开关跳闸线圈连接使用，因为如果变压器达到了第二个上限就说明变压器已经超负荷工作所以必需停止使用。

2 变压器轻瓦斯动作的原因判断瓦斯发生动作之后，必须立即对变压器进行检查，查明动作原因。

轻瓦斯动作的原因有以下的几个：（1）、因滤油、加油以至空气进入变压器。

（2）、因漏油或温度下降致使油面低于气体继电器轻瓦斯开口杯以下。

（3）、变压器正常运行产生的气体累积。

（4）、变压器内部发生故障产生气体。

（5）、气体继电器或二次回路故障。

管理者可通过近期是否有对变压器施工来判断第一点存在的可能性，但一般施工人员对变压器滤油、加油后，会让变压器静置一段时间，再通过瓦斯继电器排气口排气；而漏油则在变压器外观可观察到；因瓦斯继电器连通油枕，漏油或温度下降只会造成油枕油面下降，除非出现极端情况，否则继电器油面下降很微（油枕与继电器内油面压力差造成的气压变化），几可忽略不计；继电器或二次回路故障则不会造成继电器油面下降。

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。

瓦斯继电器的工作原理
瓦斯继电器是一种类似于电磁继电器的设备，主要用于控制燃气供应系统中的气流。

瓦斯继电器的工作原理基于气体压力的变化。

瓦斯继电器由以下几部分组成：电磁开关、气缸、正平衡弹簧和气体控制装置。

当气体供应系统中的气流达到一定压力时，这种继电器的工作过程开始。

具体过程如下：
1. 当没有气流通过瓦斯继电器时，气缸中的活塞被正平衡弹簧推向开关的一侧。

在这种情况下，继电器保持断开状态。

2. 当气流通过瓦斯继电器时，气流的压力使得正平衡弹簧的作用力逐渐减小，气缸内的活塞开始移动。

3. 活塞的移动导致电磁开关发生改变，连接或断开电路。

这取决于瓦斯继电器的设计和所需的功能。

4. 当气流的压力超过设定值时，电磁开关会将电路切换到另一状态。

这可能会触发其他设备或系统的操作。

5. 当气流的压力回到正常范围内时，活塞被正平衡弹簧重新推向原始位置，恢复继电器的初始状态。

总之，瓦斯继电器的工作原理基于气流压力的变化来控制电磁开关，实现对燃气供应系统的控制。

这种设备能够帮助保障燃气系统的安全运行，防止燃气泄漏和其他潜在危险。

变压器瓦斯保护的产生原因分析及处理徐曦文（上海输能电力工程有限公司，上海200233）摘要：电力变压器是目前电力系统中非常重要的电气设备之一，必须配置相应的各种保护来保证变压器安全稳定运行。

非电量保护中的瓦斯保护是油浸式变压器各种保护配置中的重要保护之一，是保障变压器持续安全稳定运行的有效技术措施。

鉴于此，对瓦斯继电器及其工作原理、瓦斯保护动作原因及动作后的检查处理方法进行了简要分析和探讨。

关键词：变压器；瓦斯保护；动作原因；检查处理方法0引言近年来，由变压器瓦斯保护动作而引起的变压器开关跳闸事故在各个电压等级的变电站经常发生，使得变压器甚至电力系统的供电可靠性及稳定性均受到了严重的影响。

因此，调试技术人员及变电运行人员必须掌握变压器瓦斯保护动作产生的原因，才能预防故障的产生或者针对产生的故障进行检查和处理。

1瓦斯继电器变压器上常用的一种非电量保护装置称为瓦斯继电器（又叫做“气体继电器”），其安装位置通常位于储油柜和油箱之间的管道上（图1），在变压器内部故障（如绕组内部断线、铁芯故障、套管内部故障、匝间和层间短路及绝缘劣化、导线焊接不良或分接开关接触不良、油面下降或漏油等）造成绝缘油分解产生气体或造成油流涌动时，促使继电器内部辅助接点闭合，通过保护二次回路的接通来启动非电量保护装置，并及时发出信号告警，然后跳开变压器各侧开关，自动切除变压器。

为了避免气体在管路内流动过程中产生窝气的现象，瓦斯继电器的安装位置应设置有2%～4%的安装坡度，并采用有利于二次接线头防水的安装方式。

2瓦斯继电器的动作原理从目前来看，绝大多数变压器仍然使用的是QJ -80（QJ 代表的是气体继电器，80则代表的是油管半径）型气体继电器。

图2为QJ1-80气体继电器结构图，从图中可以看出，其上开口杯接信号回路，下挡板则接跳闸回路。

在变压器正常运行期间，变压器油是充满于瓦斯继电器内部空间的。

在正常运行状态过程中，当变压器内部发生轻微故障（如放电或过热故障）的时候，变压器油或者固体绝缘材料会随着故障的发生而产生分解，并产生诸如氢气、低分子烃类气体以及一氧化碳、二氧化碳等气体，而这些气体会随着变压器油的对流循环运动至气体继电器处，随着时间的推移，在继电器顶部，这些气体将缓慢聚集并形成一定的气体压力，压低油面高度。

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。

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。