变压器瓦斯保护及误动的防范毕业论文

广西大学行健文理学院毕业设计说明书题目变压器瓦斯保护及防范措施学部电气信息学部专业电气工程及其自动化班级2009级3班学号0838170141学生姓名徐正全指导教师杨达亮二一三年六月变压器瓦斯保护及防范措施中文摘要变压器作为电力系统输电不可或缺的装置，其可靠性和安全性对整个电网的可靠，持续供电起着关键作用。文中介绍了电力变压器在运行过程中的一些常见故障，根据不同故障的故障现象，装设不同的变压器保护装置。对变压器的瓦斯保护装置、工作原理进行了详细的分析，并就一类典型故障的维修展开了较深的叙述，对变压器的安全运行和安全生产具有一定的指导意义。首先，本文阐述了变压器的故障范围，故障分类，相应的保护装置及各类故障的发展情况，包括其基本工作原理，保护范围。从宏观上对变压器的瓦斯保护作了介绍，为变压器的瓦斯保护动作及误动作叙述奠定了基础。其次，本文从变压器瓦斯保护原理及瓦斯产生的渠道着手，提出了变压器保护动作的主要原因，瓦斯保护装置动作的处理及瓦斯动作信号处理对策，着重区别了轻瓦斯保护，阐述了瓦斯气体点燃及色谱分析等。并在瓦斯保护动作的基础上，提出了防止变压器瓦斯保护误动作的措施，变压器瓦斯信号动作后运行人员必须对变压器进行检查，查明动作原因，及时到现场提取继电器气样、油样和本体油样，分别作点燃实验和色谱分析实验。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误动而导致变压器跳闸的问题，进行了全面深入的分析，从安装、运行、检验、投运、检修、注意事项等多方面提出了治理措施。最后，从良庆S9M20/10变压器的维修着手展开了变压器大修的工艺流程、变压器油的故障与处理、变压器干燥处理的方法、装配线圈、装配变压器，及变压器检修的相关实验等方面的叙述。关键词变压器误动瓦斯保护色谱分析检修试验线圈TRANSFORMERGASPROTECTIONANDPREVENTIVEMEASURESABSTRACTPOWERSYSTEMTRANSFORMER,ASANINTEGRALTRANSMISSIONDEVICE,ITSRELIABILITYANDSECURITYOFTHEENTIRENETWORKOFRELIABLE,CONTINUOUSPOWERSUPPLYPLAYSAKEYROLETHISPAPERINTRODUCESAPOWERTRANSFORMERINRUNNINGSOMEOFTHECOMMONFAULTS,THEINSTALLATIONOFADIFFERENTTRANSFORMERPROTECTIONDEVICESGASPROTECTIONDEVICEONTHETRANSFORMERMADEAMOREDETAILEDANALYSISOFTHESAFEOPERATIONOFTHETRANSFORMERANDPRODUCTIONSAFETYHAVESOMESIGNIFICANCEFIRSTOFALL,FAULTCLASSIFICATIONANDTHECORRESPONDINGPROTECTIONDEVICEGASFROMTHEMACROONTHETRANSFORMERPROTECTIONISINTRODUCED,INORDERTOPROTECTTHEMOTORANDTRANSFORMERGASMALFUNCTIONLAIDTHEFOUNDATIONFORTHENARRATIVESECONDLY,THISARTICLEFROMTHETRANSFORMERPROTECTIONPRINCIPLEOFGASANDGASPRODUCEDCHANNELSTOSTARTWITHTHEACTIONPROPOSEDMAINTRANSFORMERPROTECTION,FOCUSINGONADISTINCTIONBETWEENLIGHTANDHEAVYGASTOPROTECTTHEGASPROTECTION,ELABORATEDMETHANEGASIGNITEDANDTHECHROMATOGRAPHICANALYSISAND,INTHEGASPROTECTIONONTHEBASISOFACTIONISPROPOSEDTOPREVENTTHETRANSFORMERMALFUNCTIONOFGASPROTECTIONMEASURES,THEOPERATINGPERSONNELMUSTINSPECTTHETRANSFORMERTOIDENTIFYTHEREASONSFORTHEACTIONINTIMETOTHESCENETOEXTRACTTHERELAYGASSAMPLES,OILSAMPLESANDBULKOILSAMPLE,RESPECTIVELY,FORCHROMATOGRAPHICANALYSISINRESPONSETOOPERATION,MAINTENANCEANDOTHERCAUSESOFIMPROPERBODYTRANSFORMERMALFUNCTIONCAUSEDTHEGASTOPROTECTTHETRANSFORMERTRIPPINGPROBLEM,ACOMPREHENSIVE,PUTINTOOPERATION,MAINTENANCE,OPERATION,INSPECTIONOFTHECONTROLMEASURESPUTFORWARDFINALLY,WASINITIATEDFROMTHELIANGHINGS9M20/10,TRANSFORMERMAINTENANCEPROCESSOFTRANSFORMERSOVERHAUL,THEFAILUREOFTHETRANSFORMEROILPROCESSINGTRANSFORMERDRYINGMETHOD,THEASSEMBLYCOILASSEMBLYTRANSFORMERANDTRANSFORMERMAINTENANCEEXPERIMENTSTHENARRATIVEWITHAFULLRANGEOFCOGNITIVETRANSFORMERKEYWORDSTRANSFORMERMALFUNCTIONGASPROTECTIONCHROMATOGRAPHYANALYSISMAINTENANCETESTCOIL1目录第一章绪论111课题的背景及意义112变压器故障保护发展现状9213变压器瓦斯保护23131瓦斯保护概述4132瓦斯保护的控制414本文主要工作4第二章变压器瓦斯保护621变压器瓦斯保护的含义和作用76211变压器瓦斯保护的含义6212变压器瓦斯保护的作用622瓦斯保护工作原理623变压器瓦斯保护的范围824变压器瓦斯保护检验9241瓦斯继电器内部和机械部分的检验119242瓦斯保护安装的检验10243瓦斯保护的检验周期1025瓦斯保护运行时的措施511第三章瓦斯保护动作1231瓦斯保护动作的原因12311轻瓦斯保护动作的原因712312重瓦斯保护动作的原因81232瓦斯保护装置动作的处理13321瓦斯继电器动作跳闸41333瓦斯保护动作后处理措施14331重瓦斯保护动作的处理步骤14332轻瓦斯保护动作的处理步骤1434继电器中气体的鉴别1014341瓦斯气体点燃1315342点燃试验与色谱分析15第四章变压器瓦斯保护误动作分析及防范措施1741瓦斯保护误动作的分析17411几起瓦斯保护误动导致变压器跳闸情况1742防范措施19421安装与投放19422检修、运行与维护151943变压器瓦斯保护的反事故措施202第五章变压器典型故障维修2151变压器大修的工作项目621511大修前应做的准备工作2152良庆S9M20/10变压器的检修21521变压器油的故障与处理。2222522良庆S9M20/10变压器的维修方案25523装配变压器33第六章变压器运行维修相关注意事项34第七章结论36参考文献37附录39附录真空滤油机操作使用规程39附录烘房运行维护措施40致谢411第一章绪论11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。19变压器的不正常运行状态主要有由于外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油造成的油面降低；由于外加电压过高或频率减低引起的过励磁；变压器油温升高和冷却系统故障等。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3（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2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04MVA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路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。12变压器故障保护发展现状9追溯变压器保护的发展历史，以1931年ORDWAY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，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3动方法的主要方法。年，SHARP和WEGLASSBURN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，OPMALIK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。13变压器瓦斯保护2变压器在运行中，由于内部故障，有时候我们无法及时辨别和采取措施。容易引起一些事故，采取瓦斯继电器保护后，一定程度上避免了类似事件的发生。4131瓦斯保护概述瓦斯保护是变压器内部故障变压器匝间和层间短路、铁心故障，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，即继电器重瓦斯保护。132瓦斯保护的控制瓦斯继电器的一对接点动作于信号，发出报警信号，另一对接点接通信号继电器和出口中间继电器，作用于跳闸。继电器作用于信号的接点，反映了变压器的轻微故障，故称为轻瓦斯保护。作用于跳闸的接点，反映了变压器的严重故障，故称为重瓦斯保护。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。1814本文主要工作本文重点阐述了变压器瓦斯保护装置、工作原理，并就良庆S9M20/10变压器的维修展开了较深入的叙述。对变压器瓦斯保护及防范措施的研究具有一定的指导意义。5（1）本文对变压器典型故障、故障范围、相应的保护装置及故障的发展情况进行了理论分析，为变压器瓦斯保护误动作分析奠定了基础。（2）查阅大量的相关文献，以变压器瓦斯保护原理及瓦斯产生的渠道着手，阐述了电力变压器瓦斯保护装置的基本工作原理、保护范围、安装方式、日常巡查项目、运行状态和瓦斯保护装置信号动作的原因及其事故分析诊断的基本原则与处理方法，并提出了反事故措施。（3）提出防止变压器瓦斯保护误动作的措施，变压器瓦斯信号动作后，运行人员必须对变压器进行检查，查明动作的原因，及时到现场提取继电器气样、油样和本体油样，分别作色谱分析。（4）从良庆S9M20/10变压器的维修着手展开了变压器大修的工艺流程、变压器油的故障与处理、变压器干燥处理的方法、装配线圈、装配变压器，及变压器检修的相关实验等方面。（5）依据变压器运行过程中的故障，及维修的工艺流程提出了相关的注意事项。6第二章变压器瓦斯保护变压器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）来保护油箱内的一切故障。包括油箱内多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部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。变压器瓦斯继电器大多采用QJ80型继电器。21变压器瓦斯保护的含义和作用7211变压器瓦斯保护的含义在变压器油箱内部发生故障（包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的经电弧电阻接地短路）时由于故障点的电流和电弧的作用，将变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们将从油箱流向油枕的上部。当严重故障时，油会迅速膨胀产生大量的气体，此时将有剧烈的气体伴随着油冲向油枕的上部。利用油箱内部故障的上述特点，可以构成反应于上述气体而动作的保护装置，称为瓦斯保护也叫气体保护。212变压器瓦斯保护的作用新安装或大修后的变压器，在加油、滤油过程中，稍不注意就会将空气带入变压器的油箱内。投运前如果未将空气及时排出，则在变压器投运后，由于油温上升，油箱内的油将形成对流，将空气排出油面，从而使瓦斯继电器动作，通常内部存有的气体越多，瓦斯继电器动作越频繁。投运初期，如果发现瓦斯继电器动作频繁，应根据变压器的音响，温度，油面，加油、滤油情况进行综合分析，如果变压器运行正常，则可判定为进入的空气所致，否则应取气体做点燃实验，以判断变压器本身是否存在故障以及故障性质，从而及时采取相应措施予以消除，避免故障扩大。保证变压器安全、稳定运行。22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7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，带动磁铁向弹簧触点方向移动，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81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弹簧触点闭合，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；83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21所示20图21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。23变压器瓦斯保护的范围瓦斯保护是变压器的主保护，它可以反应油箱内的一切故障。包括油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或外壳间的短路，铁芯故障、油面下降或漏油、分接头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。但是它不能反应油箱外部电路（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。另外瓦斯保护也易9在一些外界因素（如地震）的干扰下误动作。如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。24变压器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。241瓦斯继电器内部和机械部分的检验11（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。变压器瓦斯保护检验装置一般采用下图所示仪器2110图22变压器瓦斯保护检验装置242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变压器的防爆管应与油枕连通。4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。5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。6瓦斯继电器通向油枕的阀门应开通，且阀门直采用平板式，不宜用球形阀门。7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。243瓦斯保护的检验周期瓦斯保护全部检验结合变压器大修进行。每年要进行L2次外部检查、绝缘检验及整组检验。每23年对运行变压器的瓦斯继电器进行内部和机械部分的检验。1125瓦斯保护运行时的措施51正常运行的变压器，重瓦斯保护应投“跳闸”位置，轻瓦斯保护应投“信号”位置，有载分解开关的瓦斯保护应投跳闸，运行中变压器瓦斯保护继电器的实验探针严禁按动。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1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；2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；4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；5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。7在大量漏油而使油位迅速下降时，禁止将重瓦斯保护改投信号位置。12第三章瓦斯保护动作目前变压器瓦斯继电器大多采用QJ80型继电器，在瓦斯保护继电器内，上部是一个密封的浮筒，下部是一块金属挡板，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，其信号回路接上开口杯，跳闸回路接下挡板。轻瓦斯保护动作仅发信号不跳闸，重瓦斯保护动作跳闸或发信号。31瓦斯保护动作的原因311轻瓦斯保护动作的原因7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。312重瓦斯保护动作的原因8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13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。32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321瓦斯继电器动作跳闸4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143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33瓦斯保护动作后处理措施331重瓦斯保护动作的处理步骤1对变压器外部进行全面检查，有无严重漏油、喷油现象；2取瓦斯，判断瓦斯性质；3检查二次回路是否瓦斯保护误动；4测量变压器绝缘电阻；5经上述检查未发现问题，可对变压器进行零起升压试验，若良好可投入运行；6若发现有明显故障，则由检修人员进行处理；7如判明确系重瓦斯保护误动作，可停用重瓦斯保护，但恢复送电时，差动保护必须投入。332轻瓦斯保护动作的处理步骤1观察变压器运行是否异常；2检查变压器的温度、音响、油面及电压、电流的指示情况；3如变压器运行正常，应收集继电器顶部气体进行故障判别；4如无气体，变压器无异常，则可能是二次回路存在故障；5如信号动作时间间隔逐渐缩短时，则变压器内部有故障，可能会跳闸，此时应将每次信号动作时间作详细记录，并立即向上级领导汇报。34继电器中气体的鉴别10继电器中气体的鉴别应先判断继电器内聚集的气体是空气还是可燃性气体，若继电器内的气体是空气，只要将继电器内的气体排出，变压器即可继续运行；若为可燃性气体，进行点燃试验。气体（瓦斯）继电器校验仪一般采用WG1WDQT203。15技术要求1特点及主要功能A体积小,功率低，使用方便，操作简单。B本产品增设了被试品的型号管理系统，使仪器在检测过程中对应不同的被试件动作特性，有对应的检测程序，从而满足国内外标准校验台校验的要求。C先进的智能化设计，自动化程度高，采样结果真实可靠。D液晶显示屏的操作提示功能，使用户使用更加简单，明了。2主要技术指标（气体继电器检测）1）流速检测0516M/S，显示分辨率001M/S，精度10级，误差004M/S；2）容量检测0400ML，显示分辨率01ML,精度10级，误差5；3）密封检测0150KPA，显示分辨率01KPA，精度10级，检测时间060MIN可选；4）试验介质25变压器油；5）执行标准DL/T54094【气体继电器检验规程】气体继电器流速、容量、密封检测。341瓦斯气体点燃13电力变压器运行规程DL/T5721995规定如继电器内有气体，则应记录气量，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。点燃试验，是将用注射器收集到的气体，用火柴从放气嘴点火，若气体本身能自燃，火焰呈浅兰色，则是可燃性气体，说明变压器内部有故障。若不能自燃，则是空气，说明信号动作属空气进入造成。342点燃试验与色谱分析点燃试验与色谱分析是判断变压器内部有无故障的两种不同方法，但目的是一致的。点燃试验是在没有采用色谱分析对所含气体进行定性定量分析之前的一种方法，较简易、粗略。它判断的准确性与试验人员的素质与经验有关，不能判断故障的性质。色谱分析是指对收集到的气体用色谱仪对所含氢气、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16组分名称和含量准确判断故障性质、发展局势，严重程度。由于只有在高能放电情况下才会裂解出乙炔，因而只要变压器实验后油中出现乙炔，就应引起注意，继续观察。不同故障类型产生的气体组分如表31所示故障类型主要气体组分次要气体组分油过热CH4,C2H4H2,C2H6油和纸过热CH4,C2H4,CO,CO2H2,C2H6油纸绝缘中局部放电H2,CH4,COC2H2,C2H6,CO2油中火化放电C2H2,H2油中电弧C2H2,H2CH4,C2H4,C2H6油和纸中电弧H2,C2H,CO,CO2CH4,C2H4,C2H6注进水受潮或油中气泡可能使氢含量升高。自采用色谱法后变压器运行规程中没有取消该方法，其本意是想在现场快速的判断变压器有无故障，但受现场人员能否正确收集气体、正确点燃、准确判断等因素的限制，有时达不到预期效果。瓦斯继电器信号动作容积整定值是250300ML，从理论上讲只要信号动作，就能收集到大约250300ML的气体。用100ML注射器可收集到两管，此时可用一管在现场做点燃试验，另一管做色谱分析。变压器内部故障有时发展很快，产生的气体还未在油中达到饱和便上升聚集到继电器内。若信号动作后没有及时收集，时间太长则部分气体将向油中回溶和逸散损失，所收集气体可能不足100ML,若用一只100ML注射器收集，就不应做点燃试验，应迅速做色谱分析。这与变压器运行规程的规定发生冲突，解决此矛盾的办法是用两只小容量的注射器收集气体。若变压器与色谱试验室距离较近，则无需做点燃试验。若现场运行人员经过培训，具有收集和做点燃试验的能力，应由运行人员负责此项工作。若不具备此能力，应交有关专业人员负责此项工作。17第四章变压器瓦斯保护误动作分析及防范措施变压器在运行过程中，瓦斯保护误动涉及到设计制造、运行维护、瓦斯继电器运行的可靠性等多方面因素，因此必须采取有力的措施进行全方位、全过程，各环节的有效管理，从而最大限度的杜绝瓦斯保护误动作的产生。下面针对一些实际工作常操作的方面进行防范措施阐述。41瓦斯保护误动作的分析瓦斯继电器动作行为的分析1目前在我国电力系统中广泛应用开口杯挡板式瓦斯继电器，QJ型。（1）正确动作情况A当油箱内部发生轻微故障，瓦斯继电器上开口杯旋转干簧触点闭合，发“轻瓦斯”信号。B变压器本体内部严重故障，瓦斯继电器内油流速度大于1014M/S，即油流冲击挡板干簧触点闭合，发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲。C对于有上下开口杯与挡板复合式瓦斯继电器（FJ型），当变压器出现严重漏油使油面降低时，首先上开口杯露出油面，发“轻瓦斯“信号；继而下开口杯露出油面后，发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲，以保护变压器。（2）不正确动作情况A非内部故障和其它原因产生较大的油流涌动，使重瓦斯接点闭合，发出跳闸脉冲。B由于瓦斯继电器端子盒进水等原因，造成二次回路短接并发出跳闸脉冲。C操作人员误碰探针等使重瓦斯接点闭合发出跳闸脉冲。411几起瓦斯保护误动导致变压器跳闸情况1、220KV羊范站1主变跳闸检修人员处理羊范1主变冷却器控制箱内CJ1接触器C相接头过热缺陷时，拉开控制箱内、段联络开关KJ，验电后，又合了一次KJ，23台冷却器同时投入，主变重瓦斯动作，1主变跳闸，主变冷却器供电接线示意图见图41，主变冷却器俯视分布示意图见图42。18图41、主变冷却器供电接线示意图图42主变冷却器分布示意图故障后，经检查瓦斯继电器中无气体，色谱分析无异常，主变其它保护未动作，判断为非主变本体故障。检查油枕胶囊密封良好，二次回路及瓦斯继电器均无异常，瓦斯继电器流速整定值为12M/S。为进一步查找原因，在现场模拟检修时冷却器运行方式和不同组合多台冷却器的同时启动方式，进行了求证试验。结果表明同时启动不对称2组及以上冷却器时，产生油流涌动，有可能造成重瓦斯保护动作，试验结果见表41。19表41几种模拟方式的运行结果2其它A全国已发生多起因波纹式储油柜卡涩使瓦斯保护误动导致变压器跳闸故障。B2004年1季度国家电网公司系统发生1次500KV变压器重瓦斯干簧接点玻璃管破裂，导致绝缘不良，瓦斯继电器动作导致变压器跳闸。C2002年某变电站1变压器备用冷却器发生故障。有关人员在查找故障原因时，频繁投切潜油泵，此间变压器重瓦斯跳闸。42防范措施421安装与投放瓦斯继电器安装在变压器到储油柜的连接管道上，应注意A安装前解体检查。新安装的国产断路器，在安装之前一般应解体、清洗，以检查各部件尺寸是否符合要求，零部件是否齐全，内部是否清洁，对于液压机构尤其应检查其液压系统内部的清洁，液压油要过滤。B变压器投运前应确认储油柜、冷却装置、净油器等油系统阀门均在正确的开启位置，保证油路畅通。C为防范不对称启/停潜油泵，造成较大的油流涌动，冷却器分成2组，每组潜油泵环变压器对称布置。422检修、运行与维护15模拟方式方式1方式2方式3方式4方式5冷却器运行组合4、5、9运行4、5、9运行5、9运行1、2、3、4、5、7、8、9八组运行2组电源III、III切换冷却器启动组合1、2、3、7、8启动1、2、3启动1、3启动重瓦斯继电器动作动作动作不动作不动作201运行操作与维护A强油循环变压器应对称投入相应台数的冷却器，冷却器工作、辅助、备用的设定应符合厂家规定；按负荷或油温启/停冷却器时，应保证所选冷却器对称运行；当冷却装置电源全部失去后，恢复电源时应逐台对称间歇，投入相应台数的冷却器，变压器运行中严禁分段启/停冷却器。B片散式冷却器启/停切换控制开关应在自动位置，并对称间歇（间歇时间不少于20S）分组启动；C500KV变压器在任何运行方式下，禁止同时投入2组及以上冷却器；工作电源切换前，应保证只有1组冷却器工作，其余冷却器切换至停运位置，电源切换后逐台恢复至原运行方式。2检修工作1变压器运行中进行滤油、补油、更换潜油泵、冷却器、净油器和呼吸器或其内的吸湿剂工作时，本体重瓦斯保护切换为信号方式。2运行中的变压器冷却器油回路、通向储油柜各阀门由关闭位置旋转至开启位置时；以及当油位计的油面异常升高或呼吸系统有异常现象，需要打开放油或放气阀门时，应先将变压器本体重瓦斯保护切换为信号方式。3波纹式储油柜应保证动作灵活，杜绝出现卡涩现象。43变压器瓦斯保护的反事故措施瓦斯保护动作，轻者发出保护动作信号，提醒维修人员马上对变压器进行处理；重者跳开变压器开关，导致变压器马上停止运行，不能保证供电的可靠性，对此提出了瓦斯保护的反事故措施（1）将瓦斯继电器的下浮筒改为档板式，触点改为立式，以提高重瓦斯动作的可靠性；（2）为防止瓦斯继电器因漏水而短路，应在其端子和电缆引线端子箱上采取防雨措施；（3）瓦斯继电器引出线应采用防油线；（4）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。21第五章变压器典型故障维修油浸式电力变压器在电力系统中应用广泛，它主要由铁芯、绕组、油箱和绝缘套管等部分组成。铁芯构成了磁路，线圈套在铁芯上。线圈由导线绕制而成，绕组是指与电源（或负载）相接的线圈或线圈的组合。变压器典型故障维修一般需要重新绕制线圈。51变压器大修的工作项目6检修前的准备工作。1打开顶盖，取出器身。2检修器身（铁心、线圈、分接开关和引线）。3检修顶盖、储油柜、安全气道、散热管、油门和套管等。4检修冷却装置和滤油装置。5清扫外壳，必要时喷漆处理。6滤油或换油。7必要时进行绝缘干燥处理。8进行规定的测量和实验。511大修前应做的准备工作1检查分析变压器的运行记录，估计故障原因、部位及严重程度。制定检修方案及措施计划。2进行油样实验，准备好油处理设备及足够的补充油。3准备各类材料及备品备件。4准备检修场地、吊车、各类工具和测试仪表。5对发生严重故障需要彻底修理铁心，更换线圈。52良庆S9M20/10变压器的检修现场试验人员，通过观察仪表的指示值、用仪表测量各绕组的通断情况。发现了如下故障现象。1发出放电声响。2三相电压严重不平衡。3三相电流不平衡。4严重的机械损伤。依据上述试验现象，试验报告将此台变压器故障定为断线。上述现象的原因可能是121线路连接点不实，特别是焊接点不良222各种过电压使线路薄弱部位由过电流烧断3匝间、相间、对地等故障使线路切断处理方法是首先检查各相线圈的直流电阻，进行数据比较。然后吊出器身找出断线进行排除，并更换器身有关绝缘，将变压器油进行处理，去除水分，过滤杂物。依据保修单位提供的变压器故障运行时的有关现象，我们吊出了良庆S9M20/10型号变压器铁芯，如图51。经实验班技术人员进行各项实验后，文主任鉴于各项实验数据指标，制定了维修方案。图51良庆S920/10变压器铁心吊心检修应尽可能在室内进行，在室外进行吊心检修时，应特别注意防止灰尘、露水和雨水落在变压器上。可采取临时搭棚来防止灰尘、雨露。维修时应注意以下几方面1起吊之前必须详细检查钢丝线的强度和勾挂的可靠性，每根吊绳与铅垂线间夹角不可大于30D，如果不能满足要求，应采用辅助用梁。2起吊时应由专人指挥，油箱四角应有人监视，防止铁心和绕组及绝缘部件与油箱碰撞损坏。521变压器油的故障与处理。22废油一般不能再加入变压器。如果只是有少量不可溶解的杂质，或轻微受潮，过滤后可以使用，但必须进行检验合格良庆S9M20/10型变压器油如图52所示。23图52变压器油（25号）变压器油为25绝缘油，理化性质比较稳定，但对橡胶有腐蚀作用，促进其老化。因为粘度大，可以防锈，但不能除锈。变压器油用于绝缘冷却。几号油代表是零下几度凝固。如10号变压器油就是在10凝固；25号就是在25时凝固。一般南方地区用10号就可以了。北方地区需要更高号。凝点和倾点的定义绝缘油的凝点是油液面不移动时的最高温度。绝缘油的倾点是试油流动的最低温度。因而当油品的凝点或倾点仅仅是油品丧失流动性时近似的最高温度。1绝缘油劣化绝缘油在运行中，有可能与空气相接触，接触一定时间后，由于逐渐吸收空气中的水分，便很快降低了绝缘性能。受潮的油使变压器内各带电部位间的有效绝缘距离大为缩短，易形成绝缘间的闪络或击穿。变压器油经常在较高温度下运行，油和空气中的氧气相接触，生成各种氧化物，当变压器油呈酸性反应后，容易使铜、铝、铁和绝缘材料腐蚀，并使油的介质损耗增加。2变压器油质变坏在日常检查中，可以通过观察油的颜色、