李英武
黑龙江省大庆油田中油电能公司供电公司 黑龙江省大庆市 163000
摘要：针对由于运行、维护不当等多种原因造成变压器本体瓦斯保护异常动作的问题，进行了全面、深入的分析，从检修、运行、检验等方面提出了治理措施。
关键词：变压器；瓦斯；保护；异常动作
引言
瓦斯继电器（又称气体继电器）是800kVA以上变压器最重要的保护装置。实践证明，装有瓦斯继电器的变压器，在变压器本体发生放电性或由其他因素引起的绝缘油快速分解故障时，反映最灵敏的往往是气体继电器。它的正确动作能大大减少变压器故障后的损失。但由于检修运行人员的操作不当，造成瓦斯继电器异常动作的事情时有发生。瓦斯继电器的异常动作，严重的干扰电网的正常运行，本文就气体继电器因使用不当或制造缺陷等原因，产生非正常动作的情况提出一些看法，为正确使用变压器瓦斯保护装置提供参考。
1、 瓦斯继电器结构与工作原理
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1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。
图1 继电器芯子结构
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、 瓦斯继电器动作原因
2.1? 正确动作
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，会使油和固体绝缘材料分解出气体的速度加快，此时若油中气体浓度已达到饱后，就会有部分气体进入瓦斯继电器中，当聚集的气体体积超过30ml时，就会使瓦斯的信号接点接通，轻瓦斯保护动作。如某变电所一台型号为S7-6300/35kV的主变压器，轻瓦斯保护一天连续动作两次，经变压器油色谱分析，结论为裸金属过热，吊芯检查发现分接开关的动静触点接触部分有放电烧伤点。
当变压器内部故障很严重时，短时间内油中产生大量故障气体，油箱内压力瞬间突增，产生很大的油流，通过气体继电器向储油柜方向冲击，油流速度达到整定值时，挡板5动作，接通干簧接点10，引起重瓦斯保护动作，使开关跳闸。如某变电所一台型号SF7-12500/35主变，发生重瓦斯动作，开关跳闸事故。吊芯检查发现低压绕组短路。
当变压器内部有故障时，瓦斯继电器应该正常动作，这样才能对变压器起到保护作用。这些都是瓦斯继电器的正确动作。
2.2 异常动作
2.2.1 由于检修操作不当，引起的瓦斯动作：
检修操作不当，引起瓦斯动作，是瓦斯异常动作的主要因素。
（1） 变压器在换油时，未严格按真空注油工艺进行，油箱内空气未能彻底排除。附着在铁心、绕组、附件表面的空气及有机固体绝缘材料孔隙中的空气，这些空气在变压器投入运行后通过油的对流循环，逐渐汇集、上升到瓦斯继电器内，引起信号动作。如：主变大修后频繁发轻瓦斯等。
（2） 变压器净油器更换吸附剂（如硅胶）后，如果静置时间短，空气未彻底排净，由净油器进入变压器本体循环，这些空气进入瓦斯继电器引起信号动作。
（3） 变压器更换冷却器、油泵等附件，附件内的空气没有排净，进入变压器本体，引起瓦斯动作。
（4） 有载开关补油是从油箱加油管处加补，变压器油经瓦斯流向储油柜，如果重瓦斯未改为信号，当补油油流流速达到或超过瓦斯定值，容易发生重瓦斯动作，造成主变开关跳闸。
（5） 变压器大修投运后，如果发现油循环系统蝶阀没有打开，需要重新开启蝶阀时，应把重瓦斯改为信号，防止开启蝶阀时，产生油流涌动，引起瓦斯动作。如果是散热器、净油器等部位蝶阀未开启，需要重新开启时，要保证其内部没有空气，否则，应停电后再开启，防止大量空气进入变压器内部，引起气泡放电。
2.2.2 变压器油位过低，引起的瓦斯动作。
变压器油位过低，储油柜内没有油，变压器本体油位下降到一定位置时，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，造成轻瓦斯动作。这种现象很多，每年都会出现多起油位过低造成轻瓦斯动作现象。
2.2.3 辅助设备异常，引起的瓦斯动作：
（1） 冷却系统存在渗漏点，空气进入冷却系统时，相当于潜油泵向变压器注入空气，造成瓦斯频繁动作。
（2） 储油柜油室中有气体。胶囊（隔膜）式储油柜分为气室和油室两部分，由胶囊（或隔膜）分开，胶囊能承受的试验压力为20kPa，储油柜能承受的试验压力为50kPa。若油室中有气体，当变压器运行时温度升高，油面随之升高，油室内的空气也受热膨胀，压力增高，严重时会使隔膜破裂或破坏储油柜密封。此时变压器油箱内的压力突然释放，在瓦斯管路产生油流，导致瓦斯保护动作。或者造成压力释放阀动作。
2.2.4 二次回路故障，引起瓦斯动作：
（1） 由于瓦斯继电器端子盒密封不严进水等原因，造成二次回路短接，引起瓦斯动作。
（2） 瓦斯继电器二次回路故障，包括电缆绝缘损坏短路、端子排接点短路，个别在回路中误接线等引起瓦斯信号动作。
2.2.5瓦斯继电器本身故障，引起的异常动作：
（1） 瓦斯自身零部件缺陷，引起的瓦斯信号动作。如：某一次变电所1号主变有载开关气体继电器为QJ4-25型，单干簧接点，运行中玻璃泡破裂，干簧接点短接造成重瓦斯误动作。
（2） 瓦斯继电器在安装使用前要进行定值整定（或校验），如果定值整定（或校验）不准确，也会引起瓦斯异常动作。
3 、 防范措施
由以上分析可以看出，变压器本体瓦斯保护异常动作涉及到设计制造、检修维护、变压器运行等多方面因素，但主要因素是检修维护不当。因此必须采取有力措施进行全方位、全过程的正确检修维护，以达到杜绝瓦斯保护异常动作的目的。
（1） 变压器换油时，严格按真空注油工艺进行换油，防止变压器内残留空气。
（2）欲更换的硅胶等吸湿剂要密封保存或保持干燥，防止受潮，潮气进入变压器内，随着油温升高转化成水蒸汽聚集到瓦斯内，引起轻瓦斯动作。同时也容易引起变压器受潮，影响变压器的整体绝缘。
（3）变压器运行中进行滤油、补油、更换潜油泵、冷却器、净油器等附件工作时，本体重瓦斯保护切换为信号方式。
（4） 隔膜式、胶囊式储油柜加补变压器油时，要排净储油柜油室内空气。运行中补油要排净加油管内空气，防止向储油柜油室内注入空气。
（5） 保证变压器有良好的密封性能，密封垫老化和破损，法兰结合面变形，油循环系统封闭不严，焊接处砂眼等密封不严进入空气，也会引起轻瓦斯动作。
（6） 变压器大修后，要保障静置时间，并对套管、散热器、净油器、升高座等排气点，要多次反复放气，防止空气残留在变压器内。
（7） 给变压器补油，要从储油柜处进行补油，不允许从底部注放油阀门等部位补油。
（8）波纹式储油柜应保证动作灵活，杜绝出现卡涩现象。
4、 结束语
严格执行瓦斯继电器检定规程，定期检查校验瓦斯继电器，并且在变压器检修及运行维护中严格执行有关规程中的各项规定，杜绝不规范作业，采取有效的防护措施，瓦斯继电器异常动作现象就能够根除。
参考文献
[1] 谢毓城主编.电力变压器手册.北京：机械工业出版社
[2] JB/T9647-1999.气体继电器
[3] GB/T6451-2008.三项油浸式电力变压器技术参数和要求
作者简介：李英武（1972-），男，河北省安国县人，成人大专，助理工程师，长期从事变压器检修工作