变压器瓦斯保护及误动的防范_毕业论文

1、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。文屮介绍了电力变压器在运行过程屮的 一些常见故障，根据不同故障的故障现彖，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，对变圧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

2、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、汕样和本体汕样，分別作点燃实验和色谱分析实验。针对由 丁运行、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，进行了全而深入的分析，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s9-m-20/10变压器的维修着手展开了变压器大修

3、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，及变圧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transformer gas protection and preventive measuresabstractpower system transformer's an integral transmission device,its reliability and security of the entire network of reliable, continuous power supply play

4、s a key role. this paper introduces a power transformer in running some of the common faultsthe installation of a different transformer protection devices gas protection device on the transformer made a more detailed analysis of the safe operation of the transformer and production safety have some s

5、ignificance.first of alljault classification and the corresponding protection device.gas from the macro on the transformer protection is introduced, in order to protect the motor and transformer gas malfunction laid the foundation for the narrative.secondly, this article from the transformer protect

6、ion principle of gas and gas produced channels to start with the action proposed main transformer protection,focusing on a distinction between light and heavy gas to protect the gas protection, elaborated methane gas ignited and the chromatographic analysis.and, in the gas protection on the basis of

7、 action is proposed to prevent the transformer malfunction of gas protection measures, the operating personnel must inspect the transformer to identify the reasons for the action in time to the scene to extract the relay gas samples, oil samples and bulk oil sample, respectively, for chromatographic

8、 analysis.in response to operation, maintenance and other causes of improper body transformer malfunction caused the gas to protect the transformer tripping problem, a comprehensive, put into operation, maintenance, operation, inspection of the control measures put forward.finally, was initiated fro

9、m the liang hing s9-m-20/10 , transformer maintenance process of transformers overhaul , the failure of the transformer oil processing transformer drying method , the assembly coil assembly transformer and transformer maintenance experiments the narrative . with a full range of cognitive transformer

10、 !key words: transformer;malfunction; gas protection;chromatography analysis ; maintenance test ;coil第一章绪论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

11、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，乂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z间发生的相间短路、绕组的线匝 之间发牛的匝间短路、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。血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

12、屮性点过电压：由于负荷超过额定容量引起的过 负荷以及曲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和间短路故障，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

13、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，屮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，或单独运行并作为具他负 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

14、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，汕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h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屮得到了广泛的应用，成为口前继电保护屮最重要 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

15、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re. c 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屮获得了极其 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门此成为一部变压器励磁涌流鉴别技术发 展史。1941年，c . d . ii a y w a r d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。19 5

16、8年，r . l. sharp和w. eglassburn提出了 利用二次谐波鉴别变压器励磁涌流的方法，并在模拟式保护屮加以实现，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， rockerfiler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，z后，0p 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

17、数字微机时代后，利用微机强大的运算和处理能力， 新的励磁涌流鉴別方法不断被提出，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屮识别励磁涌流的方法也主耍是：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，上述原理基木上能 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厉。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，新方法提高变圧器保护的性能，对其理论探讨与装置研制 一直在不断进行。针对差

18、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，女口：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，微机变压辭保护装置的 性能不断得到改善，整个微机保护系统正向傻瓜化，人丁智能化，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变压器瓦斯保护变压器在运行屮，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。1

19、.3.1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，安装的位宜在油箱与油枕z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具他绝缘材料 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，气流中还夹朵着细小的、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，反应这些特性的基木器件是瓦斯继电器。在变压器正常工作时，乩斯继电器的容器内一

20、般是充满变压器油的，它 的两对灵敏水银触点是断开的。如果变压器内部岀现轻微故障，此时上而一 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觅故障，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。1.3.2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 号继电器和出口屮间继电器，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

21、继电器内的放气阀门， 防止油屮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，直至不再存在空溢岀为止。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冋路。网1.4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 s9-m-20/10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。(1) 木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

22、 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，以变圧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木工作原理、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 诊断的基木原则与处理方法，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s9-m-20/10变压器的维修着手展开了变压器大修的工艺 流程、变压器汕的故障与处理、变压器干燥处理

23、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屮的故障，及维修的工艺流程提出了相关的 注意事项。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屯器（又称气体继屯 器）來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qj-80型继电器。2.1变压器瓦斯保护的含义和作用2.1.1变压器瓦斯保护的含义在变压器油箱内部发生故障（包扌舌轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的经 电弧电阻接地

24、短路）时由丁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。2.1.2变压器瓦斯保护的作用新安装或大修后的变压器，在加汕、滤汕过程中，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， 曲于油温上升，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。

25、投运初期，如果发现瓦斯继屯器动作频繁，应根据变压器的咅响，温度, 汕面，加汕、滤汕情况进行综合分析，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丿施予以消除，避免故障扩大。保证变压 器安全、稳定运行。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。乩斯保 护就是利用反应气体状态

26、的瓦斯继电器來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。浮筒和扌当板可以围绕各自的轴旋转。在正常运 行时，继电器内充满汕，浮筒浸在汕内，处于上浮位置，水银接点断开；档 板则由于木身重量而下垂，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屮首先积存于瓦斯继 电器的上部空间，使油面卜降，浮筒随之卜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 汕流冲击档板，档板克服

27、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。瓦斯保护的动作乂可分为以下儿类：8(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汕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。空气进入运行屮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

28、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，发岀信 号。三是强油循环的变压器潜油泵密封不良，因油泵工作吋产生的微负压导 致空气进入变圧器木体循环，聚集在瓦斯继电器内造成瓦斯保护动作，发出 信号；(2) 环境温度骤然卞降，变压器本体油很快冷缩造成油位降低，或者变 压黠木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

29、动 作，发出信号；(3) 瓦斯继电器二次信号回路故障，包描信号电缆绝缘损坏短路、端子 排接点短路，个别在信号回路屮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 汕分解，产生氢气、一氧化碳、一氧化碳，低分了坯类气体这些气体随汕的 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2-1所示：20信号信号图2-1瓦斯保护原理接线图当变压黠内部发生轻微故障，使油位降低时，瓦斯继电器kg的上接点k g1动作，接通信号继电器1ks发出信号。当变压器内部发

30、生严重故障，使瓦 斯继电器kg的卞接点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。容星为loookva及以上的变压器应装设瓦斯保护。h前大多釆用qj280 型继电器，其信号冋路接上开口杯，跳闸冋路接下档板。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

31、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 在一些外界因索（如地震）的t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，就有可能漏油腐蚀屯缆绝 缘或继电器进水而造成误动作。2.4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，其安装和乩斯继电器 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。2.4.1瓦斯继电器内部和机械部分的检验"门（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

32、明亮无裂纹线；（3）水银接点的水银而应清洁光亮，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口色；（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，为经常浸入水银屮的接点接正极。若未经常浸入水银屮接点接正极时, 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，返冋无卡住现象；（7）浮筒型瓦斯继电黠水银接点的

33、位置应调整在当浮简浮起时，接点 之间的距离不小于4mmo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:2，l匕图2-2变压器瓦斯保护检验装置2.4.2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1%15%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2%4%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汕枕连通。(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。 引出线应有儿个弯曲处，以免油经毛细效应从引岀线流到电缆。中间端子盒 应有密封

34、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了，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) 瓦斯继电器通向汕枕的阀门应开通，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。2.4.3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。每年耍进行12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。2.5瓦斯保护运行时的措施(1) 正常运行的变压器，重瓦斯保护应投“跳闸”位置，轻瓦斯保护

35、应 投“信号”位置，有载分解开关的瓦斯保护应投跳闸，运行屮变压器瓦斯保 护继电器的实验探针严禁按动。(2) 变压器在运行屮进行如下工作时应将重瓦斯保护改接信号：1) 用1台断路器控厂1j2台变压器时，当其屮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，需耍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

36、的抗震性 能确定觅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，确认无界常后，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，觅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 其外罩在运行屮不准旋下，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) 在大量漏汕而使汕位迅速下降时，

37、禁止将重瓦斯保护改投信号位置。第三章瓦斯保护动作目前变压器瓦斯继电器人多采用qj-80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。浮筒和挡板可以闌绕各自的轴旋转，具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。3.1瓦斯保护动作的原因3.1.1轻瓦斯保护动作的原因变压器的轻伍斯保护动作，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汕、滤汕、换汕或换硅胶过程中有空气进入汕箱。 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

38、等故障处理的原则是停止音响信号。检查变压器的 温度、咅响、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，变压器也无界常，则可能是二 次冋路存在故障，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。3.1.2重瓦斯保护动作的原因屈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，冋路 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、

39、停电范圉等进行检查，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，外部也无界常，则可能是瓦斯 继电器二次回路存在故障，但在未证实变压黠良好以前，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 提高重伍斯动作的可靠性。(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

40、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，应注意检杏是否有被老鼠、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！(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 二次冋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，

41、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、乙块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！3.2.1瓦斯继电器动作跳闸瓦斯继电器动作跳闸时，在杏明原因消除故障前不得将变压器投人

42、运 行!为查明原因应重点考虑以下因素，作出综合判断！(1) 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) 气体继电器屮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！3.3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) 对变圧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) 检查二次冋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

43、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。3.3.2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、咅响、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，则可能是二次冋路存在故障；(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。3.4继电器中气体的鉴别皿继电器中气体的鉴别应先判断继电器

44、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wg.1-wdqt-203。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. 木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. 主耍技术指标（气体继电器检测）1）流速检测:0.51.6m/s,显示

45、分辨率0.01m/s,精度1.0级，误差 w 0. 04m/s；2）容量检测：0400ml,显示分辨率0. 1ml,精度10级,误差w 5%；3）密封检测：0150kpa,显示分辨率0. lkpa,精度10级，检测 时间060min 口j选；4）试验介质：25#变压器油；5）执行标准：dl<t540-94【气休继电器检验规程】气体继电器流速、 容量、密封检测。3.4.1瓦斯气体点燃丽电力变压器运行规程dlat572-1995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 木身能自

46、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e燃，则是空气，说明信号动作属空气进入造成。3.4.2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，但忖 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、乙烘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、发展局势，严重程度。由于只有在高能放电情况下才会裂解岀乙烘，因而只要变压器实验

47、后油 中出现乙烘，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3-1所示:故障类型主要气体纽分次要气体纽分油过热ch4,c2h4h2,c2h6油和纸过热ch4,c2h4,co ,cc)2h2,c2h6油纸绝缘中局部放电h2,ch4coc2h2 ,c?h6 ,cc)2油中火化放电c2h2 ,h2油中电弧c2h2 ,h2ch4,c2h4,c2h6汕和纸中电弧h2,c2h,co,co2ch4c2h4,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 快速的判断变圧器有无故障，但受现场人员能否正确收集气体、正确点燃、 准确判断等因

48、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250-300ml,从理论上讲只更信号动作，就能收集到人约250-300ml 的气体。用100ml注射器可收集到対管，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屮达到饱和便上升 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 中冋溶和逸散损失，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。若变圧器与色谱 试验室距离较近，则无需

49、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。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 继屯器运行的可靠性等多方面因索，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，从而最人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。4.1瓦斯保护误动作的分析瓦斯继电器动作行为的分析：h前在我国电力系统中广泛应用开口杯扌当板式瓦斯继电器，qj型。（1）正确动作情况a. 当油箱内部发生轻微故障，瓦斯继

50、电黠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1.04.4 m/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扌专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；继而下开口杯露岀油而后，发“重瓦斯”动作信号并发岀跳闸脉冲, 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，发岀跳闸脉冲。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

51、重瓦斯接点闭合发出跳闸脉冲。4.1.1几起瓦斯保护误动导致变压器跳闸情况1、220 kv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和接头过热缺 陷时，拉开控制箱内i、ii段联络开关kj,验电后，又合了一次kj, 2飞台 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4-1,主变冷却器俯视分布示意图见图4-2。i交流屏1交流屏（接触器） 工段图4-1、主变冷却器供电接线示意图图4-2.主变冷却器分布示意图故障后，经检查瓦斯继电器屮无气体，色谱分析无异常，主变其它保护 未动作，判断为非主变木体故障。检杏油枕胶囊密封良好，二次冋路及瓦斯 继电

52、器均无异常，瓦斯继电器流速整定值为1.2 m/so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 4-1。表4-1几种模拟方式的运行结杲模拟方 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 丿* 坯仃4、5、9、* / * 坯仃5、9% / * 坯仃1、2、3、4、5、7、8、9 八组运行2组电 源一 ii、i- ii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

53、作2. 其它：a. 全国己发生多起因波纹式储油柜卡涩使瓦斯保护课动导致变压 器跳闸故障。b. 2004年1季度国家电网公司系统发生1次500 kv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。c. 2002年某变电站#1变压器备用冷却器发生故障。有关人员在杳找 故障原因时，频繁投切潜油泵，此间变压器重瓦斯跳闸。4.2防范措施4.2.1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休、 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，对丁液压机构尤其应检查其液压系统内部

54、的清洁，液压油耍过滤。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，每组潜汕泵环变压器对称布置。4.2.2检修、运行与维护阴(1) 运行操作与维护比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objf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20

55、s)分组启动；c. 500 kv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. 变压器运行屮进行滤油、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；以及当汕位计的汕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。4.3变压器瓦斯保护

56、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；垂者跳开变圧器开关，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，以提髙重瓦 斯动作的可靠性；(2) 为防止瓦斯继电器因漏水而短路，应在其端子和屯缆引线端子箱 上采取防雨措施；(3) 瓦斯继电器引出线应采用防油线；(4) 瓦斯继电器的引岀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；引线排列应使垂瓦斯跳闸端了与正极隔开。第五章变压器典型故障维修油浸式电力变压

57、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。5.1变压器大修的工作项目同检修前的准备工作。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。&进行规定的测量和实验。5.1.1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。5.2良庆s9-m-20/10变压器的检修现场试验人员，通过观察仪表的指示值、用仪表测量齐绕组的通断情况。 发现了如卜故障现象。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