蔡伊娜
神华新疆化工有限公司 新疆乌鲁木齐 831404
摘 要：变压器是变电站的核心设备之一，它是连接各电压等级母线的中间环节。在运行中，由于内部故障易引起一些事故，轻则引起大面积停电，重则危急整个电力系统的稳定。现结合变压器瓦斯继电器的动作原理及有关实例将变压器瓦斯保护在实际应用的有关问题进行了分析和研究，提出了整改措施及建议。
关键词：变压器 瓦斯继电器 分析
一．工作原理
在变压器瓦斯保护继电器内，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，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”。瓦斯保护的范围是变压器内部相间短路、匝间短路、铁心故障、油面下降、漏油等，瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。
二．瓦斯继电器收集气体判别故障
瓦斯继电器动作后，如果不能明确判别是不是变压器内部故障所致，就应立即收集瓦斯继电器内聚积的气体，通过鉴别分析气体的性质，做进一步的判断。如果收集到的气体无色无味，且不能点燃，说明瓦斯继电器动作是油内排出空气所致。如果收集到的气体为黄色，且不易点燃，说明变压器的木质部分出现了故障；如果所收集的气体为淡黄色并带强烈臭味，又可燃烧，则表明是纸质部分故障；如果气体为灰色或黑色易燃气体，则为绝缘油故障；
三．轻、重瓦斯保护动作的原因
1.轻瓦斯保护动作的原因。
变压器的轻瓦斯保护动作，一般作用于信号，以表示变压器运行异常，其原因主要是在变压器的加油、滤油、换油或换硅胶过程中有空气进入油箱。由于温度下降或漏油，油面降低，油箱的轻微故障，产生少量气体。
2.重瓦斯保护动作的原因
变压器内部发生严重的故障如内部多相短路、匝间短路、匝间与铁芯或外部短路、铁芯故障、油位严重下降或漏油等使之产生大量的气体，使气体和油流冲向油枕，瓦斯继电器二次回路或本身故障，绝缘不良，人员过失误动、误碰造成误动作。
四．瓦斯保护装置动作的处理??
变压器瓦斯保护装置动作后，应马上对其进行认真检查判断、仔细分析并立即采取处理措施。??
? 轻瓦斯保护动作时，立即对变压器进行检查，查明动作原因，判断是否因积聚空气、油面降低、二次回路故障或是内部故障造成的。如瓦斯继电器内有气体，则应记录气体量，观察气体的颜色及试验是否可燃，并取气样及油样做色谱分析，根据所含组分名称和含量准确判断内部性质。轻瓦斯保护动作时，如无备用变压器，则将重瓦斯改接信号，若有备用变压器，则应将备用变投入运行，而不准使运行中的变压器的重瓦斯改接信号。
重瓦斯保护动作时，在未查明原因消除故障前不得将其投入运行。主变重瓦斯保护动作不可强送，经检查如瓦斯继电器内没有气体，变压器各部均正常，本体无明显故障，油色、油温正常，绝缘良好，直流电阻合格，跳闸时表计没有异常波动，可将变压器试送一次，试送不成，立即停用。
五．实例分析
（1）变压器重瓦斯保护误动分析
某厂在进行切换变压器瓦斯保护时，变压器轻瓦斯信号发出，同时出现变压器主保护动作使其两侧开关跳闸的事故，事后分析判断认为变压器瓦斯保护回路存在缺陷。
某厂变压器瓦斯保护原理如下图所示。
.png)
按照保护装置压板切换的惯例及有关规定(设备禁止无保护运行，继电保护压板切换先投后退)，运行人员将QP1投入，再去退QP2时，此时变压器轻瓦斯报警，差动保护动作，变压器两侧开关跳闸。
开关跳闸原因经分析为，投退联片时，变压器轻瓦斯报警后，保护装置正电源经WSJ2一3XJ一2LP—QP2一QP1一CKJ至负电源，主保护动作，启动开关跳闸。
虽然重瓦斯保护由跳闸切至信号过程时间极短，运行20多年也未出现过问题，但这次却十分巧合发生了主保护动作使开关跳闸，由此暴露了变压器瓦斯保护二次接线设计及安装方面存在的问题。
首先在重瓦斯保护装置切换片QP1和QP2的安装上，如果按原理图，QP1和QP2仅设置一块压板，保护切换先退后投，轻瓦斯保护动作不会构成开关跳闸
其次，WSJ1和WSJ2 的信号回路共用1个附加电阻不合理，容易造成切换过程中出现误动。WSJ1和WSJ2 的信号回路应相对独立，如原理图中虚线所示，这样，不论QP1和QP2如何切换、投退，轻瓦斯均不会启动主保护使开关跳闸。
（2）生活变35kV2号主变轻瓦斯动作过程
7月30日02:45分生活变35kV2号主变轻瓦斯动作，情况特殊申请停电后排气，1号主变带全部负荷。03：20 分2号主变轻瓦斯告警再次动作，次日安排了变压器直阻、绝缘测试均正常，油色外观检查正常，发现瓦斯继电器内确有气体，但是没有专用工具无法取出，随后安排取了油样送电科院进行分析，8月2日询问2号主变油样检查正常，安排2号主变投运，但是要求有特护方案，投运后2号主变轻瓦斯也在没有告警现象。8月3日询问动力厂2号主变运行正常。
原因分析可能是主变内部轻微故障，出现类似情况应及时安排运行、检修人员到现场检查，听主变有无异常声音，有无严重渗漏，油面有无下降，瓦斯继电器有无气体，确有气体应协调专业人员使用专用工具取气，送去化验，结合化验结果分析故障，为排除故障提供理论依据。
六．结论
变压器瓦斯保护动作后，运行人员必须对变压器进行检查，查明动作的原因，并及时调整一次系统运行方式，防止引起事故扩大，同时立即协调派人去现场提取继电器气样、油样和本体油样，分别作色谱分析。根据现场分析结论采取相应的对策，避免事故的发生，以保证变压器的安全经济运行。
参考文献
[1]秦文杰.石油化工企业电气设备及运行管理手册.化学工作出版社2015
[2]电气设备故障试验诊断攻略 变压器附件.中国电力出版社