毕业论文-电力变压器瓦斯保护动作分析及处理.doc

. . 装订线. . . 山东农业大学毕 业 论 文电力变压器瓦斯保护动作分析及处理 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 电气工程及其自动化2班 届 次 2015届 学生姓名 学 号 指导教师 二一五年五月三十日1目 录摘要IAbstract II1.引言11.1 课题的背景及意义11.2 变压器故障保护发展现状21.3 变压器瓦斯保护31.3.1 瓦斯保护概述31.3.2 瓦斯保护的控制31.4 本文主要工作42.变压器瓦斯保护42.1 变压器工作原理42.2瓦斯保护工作原理52.3 变压器瓦斯保护的范围62.4 瓦斯继电器的动作原理72.5瓦斯保护检验72.5.1瓦斯继电器的检验72.5.2 瓦斯保护安装的检验82.6 瓦斯保护运行时的措施83 瓦斯保护动作分析83.1瓦斯保护动作的原因分析83.1.1 轻瓦斯保护动作的原因分析93.1.2 重瓦斯保护动作的原因分析103.2瓦斯保护装置动作的处理113.2.1 瓦斯保护信号动作113.2.2 瓦斯继电器动作跳闸123.3 瓦斯保护动作后处理措施143.3.1 重瓦斯保护动作的处理步骤143.3.2 轻瓦斯保护动作的处理步骤143.4继电器中气体的鉴别153.4.1 瓦斯气体点燃153.4.2 点燃试验与色谱分析154 变压器瓦斯保护误动作分析及处理174.1 瓦斯保护误动作的分析174.2 处理措施174.2.1 安装与投放174.2.2 检修、运行与维护184.3变压器瓦斯保护的反事故分析处理195 变压器开关故障分析及处理方法205.1无负载的分接开关分析205.2有负载的分接开关分析226 毕业设计结论22参考文献24致 谢26ContentsAbstractI1.IntroductionII1.1 Background and significance of the subject11.2 Development status of transformer fault protection11.3 Transformer gas protection21.3.1 Gas protection overview31.3.2 Control of gas protection31.4 This paper mainly works32.Transformer gas protection42.1 Transformer working principle42.2Working principle of gas protection42.3 Range of transformer gas protection52.4 Action principle of gas relay62.5Action principle of gas relay72.5.1Inspection of gas relay72.5.2 Inspection of gas protection and installation72.6 Measures for the operation of gas protection83 Gas protection action analysis83.1Analysis of the causes of gas protection action83.1.1 Cause analysis of light gas protective action83.1.2 Cause analysis of heavy gas protection action93.2The operation of gas protection device103.2.1 Gas protection signal action113.2.2 Action trip of gas relay113.3 The action of gas protection and the treatment measures123.3.1 Treatment of action of heavy gas protection143.3.2 The treatment steps of light gas protection action143.4Identification of gas in relay143.4.1 Gas gas ignition153.4.2 Ignition test and chromatographic analysis154 Analysis and treatment of fault movement gas protection154.1 Analysis of malfunction of gas protection17 4.2 Treatment measures174.2.1 Installation and delivery174.2.2 Maintenance, operation and maintenance174.3Anti accident analysis and treatment of transformer gas protection185 Transformer switch fault analysis and processing method195.1No-load tap-changer analysis20 5.2Have a load of tap-changer is analyzed206 Graduation design conclusion22Reference24Thank26电力变压器瓦斯保护动作分析及处理作者：张周 指导教师：刘莫尘(山东农业大学 机械与电子工程学院 讲师)【摘要】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。关键词：变压器 瓦斯保护 处理Analysis and treatment of gas protection action of power transformerAuthor :Zhou Zhang,Supervisor:Mochen Liu(Mechanical & Electrical Engineering College,Shandong Agricultural University )Abstract This paper expounds the transformer gas protection working principle, the protection range, gas protection action main original.Because gas motion signal processing strategies, to graphic identification and analysis of gas relay proposed transformer gas protection installation and delivery, to prevent the transformer gas protection false action measures and treatment methods, and puts forward the anti accident measures.The analysis and prevention of the wrong action of the transformer gas protection.Transformer is mainly used for voltage stability; The voltage transformation; Isolation; Voltage transformation. Classification according to the use of, basically have single phase transformers, dry type transformer, box-type transformer, lightning protection of transformer, rectifier transformer, distribution transformer, power transformer, etc. According to the core shape is mainly E type and C type iron. Transformer is one of the normal operation of power system, key equipment, because of the long time of transformer running with high efficiency, always inevitably produce fault accident. But it has no alternative, especially large variable pressure equipment is too expensive, often have no way to change, so the maintenance of transformer is also has caused the great attention of people. Therefore, for the abnormal state of transformer operation and common fault analysis and experience summary, for timely and accurate grasp the cause of the problem, timely processing methods ensure the safety of the equipment operation is of great significance. To this, the transformer maintenance methods to conduct a comprehensive summary and the new popular method used in the actual is very important. Keywords:Transformer Gas ProtectionIII1.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。随着近些年来，电力系统规模的不断扩大，电压等级的提高，增加了很多大容量的变压器，因而它的安全运行与否，是整个电力系统能否连续稳定工作的关键，也是电力系统可靠工作的必要条件。而且电力变压器本身造价昂贵，一旦发生故障而遭到破坏，将给维修带来很大困难，造成大的经济损失。因此，必须根据变压器的容量和重要程度，并考虑到可能发生的各种故障类型和不正常运行状态，来装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。分析电力变压器的故障，可分为短路故障和不正常运行状态两种，而变压器的短路故障，又可按发生在变压器的内外部情况分为内部故障和外部故障。变压器的内部故障主要是指各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地短路故障等。变压器的外部故障主要是指外部绝缘套管和引出线上发生的相间短路和直接接地短路故障。根据上述故障类型和不正常运行状态，变压器应装设以下保护： (1)瓦斯保护对于变压器油箱内的各种故障以及油面的降低，应装设瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作，同时也能反应绕组的开焊故障。 (2)纵联差动保护或电流速断保护为反应变压器绕组和引出线的相间短路故障，中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路故障以及绕组匝间短路故障，应装设纵联差动保护或电流速断保护。保护动作后，跳开变压器各电源侧的断路器。 (3)反应外部相间短路的后备保护动作于变压器的外部故障和作为主保护的后备保护，根据变压器容量和应用情况，可分别采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流及单相式低电压起动的过电流保护、阻抗保护。 (4)反映外部接地短路的接地保护对中性点直接接地电力网内，由外部接地短路引起过电流时，应装设零序电流保护。当电力网中部分变压器中性点接地运行，应根据具体情况，装设专有的保护装置，如零序过电压保护，中性点装放电间隙加零序电流保护等。 (5)过负荷保护对0.4MVA以上的变压器，当数台并列运行，或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护。过负荷保护接于一相电流上，并延时作用于信号。 (6)过励磁保护高电压侧电压为500KV及以上的变压器，对频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流的升高，应装设过励磁保护。 (7)非电量保护对变压器本体和有载调压部分的温度，油箱内压力升高以及冷却系统的故障，应按现行变压器标准的要求，装设可作用于信号或动作于跳闸的装置。为实现上述保护内容的功能，适应当今大容量变压器应用的日益增多以及电力系统网络日益复杂化的趋势，并伴随着计算机技术的迅速发展，微机继电保护装置在高压电王中得到了广泛的应用，成为目前继电保护中最重要的保护形式。微机保护相比与传统的保护装置，具有更高的可靠性、快速性和灵敏度，可更大限度的保证电力系统和变压器的安全运行，减少事故的损失。1.2 变压器故障保护发展现状追溯变压器保护的发展历史，以1931年RECordway提出比率差动的变压器保护标志着差动保护作为变压器主保护时代的到来。电流差动保护也以其原理简单、选择性好、可靠性高的特点在变压器保护中获得了极其成功的应用。但由此带来的技术难题是如何将变压器的励磁涌流与内部故障区分开来。变压器保护的发展史也自此成为一部变压器励磁涌流鉴别技术发展史。1941年，CDHayward首次提出了利用谐波制动的差动保护，将谐波分析引入到变压器差动保护中，并逐渐成为国外研究励磁涌流制动方法的主要方法。1958年，RLSharp和W.E.GlassBurn提出了利用二次谐波鉴别变压器励磁涌流的方法，并在模拟式保护中加以实现，同时，还提出了差动加速的方案，以差动加速、比率差动、二次谐波制动来构成整个谐波制动式保护的主体，并一直延续至今。微机变压器保护的研究开始于60年代末70年代初。1969年，Rockerfller首次提出数字式变压器保护的概念，揭开了数字式变压器保护研究的序幕，之后，O.P.Malik和Degens对变压器保护的数字处理和数字滤波作出了研究：1972年，Skyes发表了计算机变压器谐波制动保护方案，使得微机室变压器保护的发展向实用化方向迈进。变压器保护在进入数字微机时代后，利用微机强大的运算和处理能力，新的励磁涌流鉴别方法不断被提出，为励磁涌流的鉴别提供了新思路，沿着这个思路，波形比较法、波形对称法和积分性波形对称法相继被提出现在实用的微机变压器保护中识别励磁涌流的方法也主要是：二次谐波闭锁、间断角闭锁、波形对称原理等。实践表明，在过去几十年间，上述原理基本上能达到继电保护要求。然而，随着电力系统以及变压器制造技术的日益发展，利用涌流特征的各种判据在实用中均遇到了一些无法协调的矛盾。 为了保障变压器安全、可靠地运行，电力工作者不断深入分析其运行特性，研究新原理，新方法提高变压器保护的性能，对其理论探讨与装置研制一直在不断进行。针对差动保护中的励磁涌流问题，国内外积极研究各种原理予以解决，如：二次谐波制动、间断角、电压制动、磁通特性原理和等值电路法等。另外，将新兴学科和方法（如模糊集合论、专家系统、人工神经网络等）运用到变压器的保护中也是研究的热点之一。而随着计算机及网络技术的迅猛发展，高性能的微处理器芯片层出不穷，微机变压器保护装置的性能不断得到改善，整个微机保护系统正向傻瓜化,人工智能化,网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化，标准化方向发展。1.3 变压器瓦斯保护1.3.1 瓦斯保护概述瓦斯保护是变压器内部故障的基本保护，它的主要器件是瓦斯继电器，安装的位置在油箱与油枕之间的联接管道中。当变压器油箱内部发生故障时，短路电流产生的电弧使变压器油和其他绝缘材料分解，从而产生大量的可燃性气体，这种可燃性气体统称为瓦斯气体。故障程度越严重，产生的瓦斯气体越多，流速越快，气流中还夹杂着细小的、灼热的变压器油。瓦斯保护是利用变压器油受热分解所产生的热气流和热油流实施保护动作。在瓦斯保护装置中，反应这些特性的基本器件是瓦斯继电器。在变压器正常工作时，瓦斯继电器的容器内一般是充满变压器油的，它的两对灵敏水银触点是断开的。如果变压器内部出现轻微故障，此时上面一对水银触点闭合，接通信号回路，发出报警信号，即继电器轻瓦斯动作。如果变压器内部发生严重故障，使下面一对水银触点闭合，接通跳闸回路，切断与变压器连接的所有电源，从而起到保护变压器的作用，即继电器中瓦斯保护。1.3.2 瓦斯保护的控制变压器在充油或新注入油后，应当经常打开瓦斯继电器内的放气阀门，防止油中的空气在变压器带负载受热上升。当空气进入继电器时，可能使瓦斯继电器动作。为了防止断路器或信号的误动作，可以利用压板，将瓦斯保护切换至作用信号，直至不再存在空溢出为止。瓦斯继电器的接点，是由于油的流动或气流的冲击而闭合。因此，接点的闭合有冲击性，为了使接点发出的脉冲有足够时间使断路器跳开，出口中间继电器应有自保持回路。1.4 本文主要工作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。2.变压器瓦斯保护2.1 变压器工作原理图2-1 变压器工作原理图如图2-1所示，当一个交流电压U1接到初级绕组的线圈时，由于交流电的强度和极性是不停的正、负交替变化，因此初级绕组的线圈所产生的磁力线数目也不停改变。由于磁场强度的不断变化，促使缠绕在同一贴欣赏的另一端线圈产生感应电动势U2.变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。理想变压器：不计一次、二次绕组的电阻和铁耗，其间耦合系数K=1的变压器称之为理想变压器。描述理想变压器的电动势平衡方程式为 e1(t)=-N1d/dt e2(t)=-N2d/dt若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化，则有不计铁芯损失，根据能量守恒原理可得，由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系，令K=N1/N2，称为匝比(亦称电压比)，U1/U2=N1/N2，即对同一变压器的任意两个线圈都有电压和匝数成正比。P入=P出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。 2.2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，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。瓦斯保护的动作又可分为以下几类：(1)空气进入变压器逐渐聚集在瓦斯继电器上部，迫使继电器内油面下降。这时，开口杯在空气中的重量加上杯内油重所产生的力矩使开口杯下降并使干簧触点闭合，发出轻瓦斯动作信号。空气进入运行中的变压器有三种途径。一是变压器在换油、补充油时，欲换或补加的油未彻底进行真空脱气处理与严格按真空注油工艺进行，使油中的空气，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，在变压器投入运行后通过油的对流循环，变压器铁心的磁致伸缩，逐渐汇集、上升到瓦斯继电器内，引起瓦斯保护动作，发出信号。二是变压器热虹吸器更换吸附剂(如硅胶)后，油侵及静置时间短，空气未彻底排净，由热虹吸器进入本体循环，进而进入瓦斯继电器引起瓦斯保护动作，发出信号。三是强油循环的变压器潜油泵密封不良，因油泵工作时产生的微负压导致空气进入变压器本体循环，聚集在瓦斯继电器内造成瓦斯保护动作，发出信号；(2)环境温度骤然下降，变压器本体油很快冷缩造成油位降低，或者变压器本体严重漏油引起变压器内油位降低，即所谓油流引起瓦斯继电器动作，发出信号；(3)瓦斯继电器二次信号回路故障，包括信号电缆绝缘损坏短路、端子排接点短路，个别在信号回路中所接信号等引起干簧触点闭合，造成瓦斯保护动作，发出信号；(4)变压器内部存在放电或过热故障，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，引起瓦斯保护动作，发出信号。瓦斯保护接线原理如图2-2所示：图2-2 瓦斯保护原理接线图当变压器内部发生轻微故障，使油位降低时，瓦斯继电器KG的上接点KG1动作，接通信号继电器1KS发出信号。当变压器内部发生严重故障，使瓦斯继电器KG的下接点KG2动作，接通信号继电器2KS和中间继电器KM，发出信号并使断路器跳闸。容量为1000kVA及以上的变压器应装设瓦斯保护。目前大多采用QJ280 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。2.3 变压器瓦斯保护的范围 瓦斯保护的范围是变压器内部多相短路，匝间短路，匝间与铁心或外皮短路；铁心故障(发热烧损)；油面下降或漏油；分接开关接触不良或导线焊接不良。 瓦斯保护的优点是不仅能反映变压器油箱内部的各种故障，而且还能反映差动保护所不能反映的不严重的匝间短路和铁心故障。此外，当变压器内部进入空气时也有所反映。因此，是灵敏度高、结构简单、动作迅速的一种保护。 其缺点是不能反映变压器外部故障(套管和引出线)，因此瓦斯保护不能作为变压器各种故障的唯一保护。瓦斯保护抵抗外界干扰的性能较差，例如剧烈的震动就容易误动作。如果在安装瓦斯继电器时未能很好地解决防油问题或瓦斯继电器不能很好地防水，就有可能漏油腐蚀电缆绝缘或继电器进水而造成误动作。2.4 瓦斯继电器的动作原理 当变压器出现内部故障时，产生的气体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油面降低。当油面降低到一定程度后，上浮筒便下沉，使水银接点接通，发出信号。如果是严重故障，油流会冲击挡板，使之偏转，并带动挡板后的连动杆向上转动，挑动与水银接点卡环相连的连动环，使水银接点分别向与油流垂直的两侧转动，两水银接点同时接通，使开关跳闸或发出信号。 常用的瓦斯继电器有两种：一是浮子式；二是挡板式。挡板式瓦斯继电器是将浮子式的下浮子改为挡板结构。两者的区别是，挡板式的挡板结构不随油面下降而动作，而是在油的流速达到0.61.0m/s时才动作，所以挡板式瓦斯继电器遇到油面下降或严重缺油时，不会造成重瓦斯误动跳闸。2.5瓦斯保护检验瓦斯保护是电力变压器内部故障检测的主要保护，其安装和瓦斯继电器质量的好坏，决定着瓦斯保护的运行效果。因此，必须认真进行检验。2.5.1瓦斯继电器的检验 (1)玻璃窗、放气阀、探针处和引出线端子等应完整不渗油。拆、接引线时，防止引线端子跟随一起转动； (2)浮筒无裂纹及凹凸处、玻璃窗应完整清晰明亮无裂纹线； (3)水银接点的水银面应清洁光亮，摇动分、合时水银流动灵活，不应挂在玻璃壁和电极上，电极和极尖应光亮呈银白色； (4)水银接点柱焊接牢固，根部套软塑料管加固；接点引线长短应合适，能任意弯曲，无断股现象；瓷珠应完整光滑无毛刺； (5)水银接点应固定牢固。接点距离正常时，有一极浸入水银中的长度应不小于4mm。其它类型继电器的接点正常时，两极应断开。接点引钱的极性，为经常浸入水银中的接点接正极。若未经常浸入水银中接点接正极时，由于水银蒸气是导体的原故，长期运行，接点可能损坏，甚至可能使瓦期保护动作； (6)可动部分应灵活，动作可靠，返回无卡住现象； (7)浮筒型瓦斯继电器水银接点的位置应调整在当浮简浮起时，接点之间的距离不小于4mm。当浮筒下沉使水银接点恰好接触闭合时，浮筒尚能继续向下沉方向偏转约50，以保证接点闭合可靠。2.5.2 瓦斯保护安装的检验 (1)变压器顶盖沿瓦斯继电器方向应有115的升高坡度。 (2)变压器本体至油枕的油管沿瓦斯继电器方向应有24的升高坡度。但瓦斯继电器应保持水平位置。 (3)瓦斯继电器的引出线应采用防油导线，经过中间端子盒再联至电缆。引出线应有几个弯曲处，以免油经毛细效应从引出线流到电缆。中间端子盒应有密封良好的防雨措施，电缆应为恺装，埋入地下部分应有铁管保护。 (4)瓦斯继电器两侧油管应为同一内径的管子，与油管用法兰连接处，若使用耐油橡皮衬垫时，其孔径应比油管内径略大，以免防碍油的流速。 (5)瓦斯继电器的安装位置应保证便于观察油面及取气样的电气安全距离。2.6 瓦斯保护运行时的措施 (1)变压器运行时瓦斯保护应接于信号和跳闸，有载分接开关的瓦斯保护接于跳闸。 (2)变压器在运行中进行如下工作时应将重瓦斯保护改接信号：用1台断路器控ilJ2台变压器时，当其中1台转入备用，则应将备用变压器重瓦斯改接信号；滤油、补油、换潜油泵或更换净油器的吸附剂和开闭瓦斯继电器连接管上的阀门时；3)在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时；除采油样和在瓦斯继电器上部的放气阀放气处，在其他所有地方打开放气、放油和进油阀门时；当油位计的油面异常升高或吸收系统有异常现象，需要打开放气或放油阀门时。 (3)在地震预报期间，应根据变压器的具体情况和气体继电器的抗震性能确定重瓦斯保护的运行方式。地震引起重瓦斯保护动作停运的变压器，在投运前应对变压器及瓦斯保护进行检查试验，确认无异常后，方可投入。 (4)新装变压器或停电检修进行过滤油，从底部注油，调换瓦斯继电器、散热器、强迫油循环装置及套管等工作，在投入运行时，须待空气排尽，方可将重瓦斯保护投入跳闸。但变压器在冲击合闸或新装变压器在空载试运行期间，重瓦斯保护须投入跳闸。 (5)瓦斯保护投跳闸的变压器，在现场应有明显标志，跳闸试验用探针其外罩在运行中不准旋下，须在外罩涂以红漆，以示警告。(6)户外变压器应保证瓦斯继电器的端盖有可靠保护，以免水分侵入。3 瓦斯保护动作分析3.1瓦斯保护动作的原因分析3.1.1 轻瓦斯保护动作的原因分析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。轻瓦斯回路发生接地、绝缘损坏等故障处理的原则是停止音响信号。检查变压器的温度、音响、油面及电压、电流指示情况。通过第一项检查，如未发现异常，应收集继电器顶部气体进行故障判别。如果收集的气体为空气，值班人员将继电器内的气体排出，变压器可继续运行；如果为可燃气体，且动作频繁，则应先汇报领导，按命令处理。如果无气体，变压器也无异常，则可能是二次回路存在故障，值班人员应将重瓦斯由掉闸改投信号，并将情况报告有关负责人，待命处理。 继电器是用于瓦斯保护的最关键部件，其一般存在于油箱和油管之间的连接位置。为了保证灵敏必须让变压器内产生的所有的气体通过继电器，由此，才可以正确的判断出变压器发生的是何种故障，才能够真正意义上保证瓦斯保护系统的灵敏与可靠。体现瓦斯保护存在的意义。所以，安装的时候油箱可以稍微的向油管方位倾斜4到6度，油管应该向油枕方向倾斜6到12度。现在经常使用的是开口杯挡板式瓦斯继电器。轻瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于跳闸。在轻瓦斯发生变化以后，一定要查看信号，分清楚轻重保护。当瓦斯保护发出信号时，工作人员首先应当及时解除警报，对变压器进行由外到内的检查，先进行外部的检查，包括油位，油色，变压器的电压、电流、温度、声音等。有备用设备的，先将备用的变压器投入运行，然后停用工作变压器。瓦斯保护发生的原因可能由于冷却系统不严密，加油、漏油等以至于空气进入变压器；或者因为温度下降，漏油导致油面太低。或者因为变压器故障，产生少量气体。要是在外围检查中未发现明显的事故原因，那么应该继续查明变压器中气体的性质。可以通过油的闪光点高低以及气体的点燃可以直接确定变压器故障的严重性。所以安全的处理变压器运行故障问题的最好办法就是：在变压器放气门处进行气体点燃测试。但是在检测气体是不是可燃性气体的时候要特别的谨慎，要离瓦斯继电器的顶部保持一定的距离，大约5到6厘米处，用专门设备盛好，实验。对于气体的颜色，要快速做出判断，然后记录，要不然时间长了，气体的颜色可能变淡，或者根本看不出来。要是在瓦斯继电器里的气体不是空气，又不能燃烧，那必须检测油的闪光点，要是闪光点比记录的低4%以上的时候，那么变压器内部必定已经出现了故障，此时完全可以用备用变压器替换，检查故障变压器。要是瓦斯继电器发出的信号是由于油分解的空气动作的，那么工作人员应该将继电器里面的空气放掉，并且记录号两次信号动作之间的时间。要是信号反应越来越慢了，接近消失了，则说明变压器没有问题。要是间隔的时间缩短了，那么说明变压器即将跳闸。这时候，如果存在备用仪器，应该换上备用变压器，然后，值班人员把瓦斯保护的跳闸回路切断即可，并向上级报告。图3-1变压器瓦斯保护原理图3.1.2 重瓦斯保护动作的原因分析变压器的重瓦斯保护动作掉闸的原因是变压器内部发生严重故障，回路有故障，近区穿越性短路故障。 处理的原则是对变压器上层油温、外部特征、防爆喷油和各侧开关掉闸情况、停电范围等进行检查，如有备用变压器，应立即投入，并报告有关领导。收集气体判别故障：如果是内部故障，则不得试送电，应按规定拉开各侧开关，并采取安全措施，等待抢修。如果气体不可燃，而且表计无摆动，则可考虑试送电。如果瓦斯继电器内无气体，外部也无异常，则可能是瓦斯继电器二次回路存在故障，但在未证实变压器良好以前，不得试送电。 但有时瓦斯继电器会发生误动作，因此应采取一定的反事故措施： (1)将瓦斯继电器的下浮筒式改为挡板式，触点改为立式。这样可以提高重瓦斯动作的可靠性。 (2)瓦斯继电器引出线应采用耐油绝缘线。 (3)瓦斯继电器的引出线和通往室内的二次电缆应经过接线箱。在箱内端子排的两侧，引线应接在下面，电缆应接在上面，以防电缆绝缘被油侵蚀；引线排列应使重瓦斯跳闸端子与正极隔开。处理假油位时，注意防止瓦斯继电器误动。 (1)瓦斯继电器的端盖部分及电缆接线端子箱应有防雨措施。(2)对新投入的瓦斯继电器的浮筒应作密封试验，在其运行中应进行定期试验。(3)如果使用塑料电缆，应注意检查是否有被老鼠、白蚂蚁咬坏等情况。3.2瓦斯保护装置动作的处理变压器瓦斯保护装置动作后,应立即对其进行认真检查 仔细分析 正确判断,立即采取处理措施!3.2.1 瓦斯保护信号动作 (1) 瓦斯保护信号动作时, 立即对变压器进行检查, 查明动作原因是否因积聚空气 油面降低 二次回路故障或是变压器内部故障造成的!如气体继电器内有气休,则应记录气体量,观察气体的颜色及试验其是否可燃, 并取气样及油样做色谱分析, 根据有关规程和导则判断变压器的故障性质!色谱分析是指对收集到的气体用色谱仪对其所含的氢气 、氧气、 一氧化碳、 二氧化碳、 甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析, 根据所含组分名称和含量准确判断故障性质, 发展趋势和严重程度!(2) 若气体继电器内的气体无色 、无臭且不可燃, 色谱分析判断为空气, 则变压器可继续运行,并及时消除进气缺陷!直接根据气体产生速率判断故障位置。但是要通过气体色谱法分析，只能分析故障前期中期，当气体含量都接近于饱和的时候，此方法完全不可用。当产生少量气体的时候，虽然没有超过故障的安全值，但是要是气体产生的速率完全不符合要求，也就是说速度很快的话，要引起重视。气体的产生速度，尤其是绝对产生气体的速率，比里面气体的数量，更能够反应变压器是否发生故障。 (3) 若气体继电器内的气体可燃且油中溶解气体色谱分析结果异常, 则应综合判断确定变压器是否停运!局限性包括，可能同时发生两三种故障，导致完全无法比对出问题的所在。再则特殊的故障，或者严重程度，导致数据严重失衡无法判断。但是一般的重复性或者是重合故障还是可以判断的。 (4)继电器是用于瓦斯保护的最关键部件，其一般存在于油箱和油管之间的连接位置。为了保证灵敏必须让变压器内产生的所有的气体通过继电器，由此，才可以正确的判断出变压器发生的是何种故障，才能够真正意义上保证瓦斯保护系统的灵敏与可靠。体现瓦斯保护存在的意义。所以，安装的时候油箱可以稍微的向油管方位倾斜4到6度，油管应该向油枕方向倾斜6到12度。现在经常使用的是开口杯挡板式瓦斯继电器。轻瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于跳闸。在轻瓦斯发生变化以后，一定要查看信号，分清楚轻重保护。当瓦斯保护发出信号时，工作人员首先应当及时解除警报，对变压器进行由外到内的检查，先进行外部的检查，包括油位，油色，变压器的电压、电流、温度、声音等。有备用设备的，先将备用的变压器投入运行，然后停用工作变压器。瓦斯保护发生的原因可能由于冷却系统不严密，加油、漏油等以至于空气进入变压器；或者因为温度下降，漏油导致油面太低。或者因为变压器故障，产生少量气体。要是在外围检查中未发现明显的事故原因，那么应该继续查明变压器中气体的性质。可燃气体占总数的21%到25%的时候，氧气充足的的时候，气体可以被点燃。可以通过油的闪光点高低以及气体的点燃可以直接确定变压器故障的严重性。所以安全的处理变压器运行故障问题的最好办法就是：在变压器放气门处进行气体点燃测试。但是在检测气体是不是可燃性气体的时候要特别的谨慎，要离瓦斯继电器的顶部保持一定的距离，大约5到6厘米处，用专门设备盛好，实验。对于气体的颜色，要快速做出判断，然后记录，要不然时间长了，气体的颜色可能变淡，或者根本看不出来。要是在瓦斯继电器里的气体不是空气，又不能燃烧，那必须检测油的闪光点，要是闪光点比记录的低4%以上的时候，那么变压器内部必定已经出现了故障，此时完全可以用备用变压器替换，检查故障变压器。要是瓦斯继电器发出的信号是由于油分解的空气动作的，那么工作人员应该将继电器里面的空气放掉，并且记录号两次信号动作之间的时间。要是信号反应越来越慢了，接近消失了，则说明变压器没有问题。要是间隔的时间缩短了，那么说明变压器即将跳闸。这时候，如果存在备用仪器，应该换上备用变压器，然后，值班人员把瓦斯保护的跳闸回路切断即可，并向上级报告。3.2.2 瓦斯继电器动作跳闸瓦斯继电器动作跳闸时, 在查明原因消除故障前不得将变压器投人运行!为查明原因应重点考虑以下因素,作出综合判断!当变压器由于保护的原因跳闸时，首先要仔细观测变压器的外部设备。看看是不是外部的故障导致的，包括油枕、防爆门、导油管等是否有油外流。变压器的外壳有没有由于油的膨胀或者是外部的碰撞导致鼓起，要是前面没有问题，再考虑变压器内部存在的故障，通过气体的性质，燃烧特点，色谱分析，来确定故障。通过研究的结果显示：(1)不准合闸。也就是说只要变压器发现存在故障，那么坚决不允许合闸。变压器外壳坚硬，内部要是出现故障，即使故障相当的严重，那么外部也可能什么也表现不出来，这就会让人误以为没有什么事情。可是万一合闸，可能发现重大事故。(2)允许合闸。当变压器外部没有什么故障，或者外部故障解决了。内部原因是由于空气的进入，或者内部的故障已经确定搞定了，那可以直接合闸让变压器正常工作了。要是变压器经常流过过电流，有过电流保护或者存在差动保护，则完全可以先将瓦斯保护关闭掉，然后进行合闸，让变压器正常进行工作。要是变压器没有上述的那些保护方法，那么此时什么方法也不能用，直到把问题完全搞定以后才可以正常工作。在此说明一下，要是变压器有过电流保护或者差动保护，按理说要是这两种保护有一种突然动作了，导致变压器停电，但是另一个保护完全没有动作，说明事故并不是很严重，这时候要是居民急切的等待使用电能，可以再把变压器给合上闸，使用一次。要无危险，则可继续使用。当变压器里面出现故障的时候，特别是里面的油，在高温高压的情况下出现蒸发的情况。油要是完全饱和了，那么可以直接冲变压器的瓦斯继电器处看出来，但是按照之前的检查方法，有时候无法查出故障原因，导致无法处理好问题，引起错误判断。这时候气相色谱分析法就起到了很好的作用，它可以在变压器的外面就知道变压器里面的气体属性。从而正确的分析出内部故障的原因和位置。变压器内部的各种气体含量在我国，都是有一定的数值规范的，要是数据异常，就可以查询合理的数据，进行对比分析出故障原因。变压器内部是有空间的，里面的气体性质不同，所以相对于空气比重大相径庭，在变压器的各个位置，各种气体所占的比重存在本质的差异。所以施工人员应该从变压器的各个方位各取几瓶测试气体，通过分析对比。看看各种气体的含量，以及是否多出了很多由于故障才可能存在的气体。要是故障刚发生，或者之前从未出现故障，也就是说变压器处于故障的初期时段。那么，可以使用气相色谱法，对里面各种气体的微量变化做出图像显示。对于图像分析，一目了然，当里面的异常气体含量急剧增加的时候。说明故障在变压器里面发展很快，这时候应该赶快用备用的变压器，主变压器要立马停止使用，并且要用专门的设备把故障的变压器保护起来，方便检修人员进行故障处理。同时，产生的气体要是存在于液体中，那么他们移动速度的快慢直接关系到这种气体的浓度大小。众所周知，像烧开了的水和烧开了地油就有本质的区别。不同的气体在相同的液体中运行速度也是大相径庭的。底部的气泡运行速度比顶上的运行速度快，因为他们产生的多，所以得出总的结论：故障位置气体比较多，气体在液体中移动的就快，并且距离产生气体的位置越远，扩散速度越慢。其中应用的方法有： (l) 是否呼吸不畅或排气未尽; (2) 保护及直流等二次回路是否正常; (3) 变压器外观有无明显反映故障性质的异常现象; (4) 气体继电器中积聚的气体是否可燃; (5) 气体继电器中的气体和油中溶解气体的色谱分析结果; (6) 必要的电气试验结果; (7) 变压器其它继电保护装置的动作情况!表3-2气相色谱法气体分析依据变压器故障类型产生气体成分变压器油过热H2、CH4、C2H2、C2H6油和绝缘纸过热CO、CO2、H2、CH4、C2H2、C2H6油中有电弧H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6油中局部放电H2、CH4、C2H4、C2H6油和纸绝缘中电弧CO、CO2、H2、C2H2、CH4、C2H4、C2H6油中存在火花放电H2、C2H2变压器进水或受潮H23.3 瓦斯保护动作后处理措施3.3.1 重瓦斯保护动作的处理步骤 (1)对