变压器轻瓦斯动作的原因及处理培训课件

变压器轻瓦斯动作的原因及处理培训课件CONTENTS目录01变压器瓦斯保护概述02轻瓦斯动作的原因分析03轻瓦斯动作后的检查04轻瓦斯动作的处理原则CONTENTS目录05典型案例分析06日常巡视与维护07总结与思考01变压器瓦斯保护概述瓦斯保护的定义与作用

瓦斯保护的定义瓦斯保护是油浸式变压器的重要主保护装置，通过监测变压器内部故障产生的气体和油流变化，实现对变压器的安全监控与保护。

瓦斯保护的核心作用瓦斯保护能灵敏反映变压器油箱内的故障，如匝间短路、铁芯过热、绕组断线、绝缘劣化及油面下降等，是保障变压器安全运行的关键措施。

瓦斯保护的分类瓦斯保护分为轻瓦斯和重瓦斯两种类型。轻瓦斯仅发出警报信号，不触发跳闸；重瓦斯则在严重故障时动作，切断变压器电源以防止事故扩大。

瓦斯保护的适用范围一般容量在800kVA及以上的油浸式变压器均需装设瓦斯保护，其动作迅速、灵敏度高，是变压器内部故障的主要保护手段。瓦斯保护的分类及特点轻瓦斯保护轻瓦斯保护主要通过监测变压器内部气体积聚或油位下降，当气体量达到一定值（通常30mL）或油面低于瓦斯继电器轻瓦斯浮筒时，动作于信号报警，不触发跳闸。其特点是动作灵敏，能早期预警变压器内部轻微异常，如少量气体产生或油位降低。重瓦斯保护重瓦斯保护则在变压器内部发生严重故障，产生大量气体导致油流速度达到整定值（一般1.0～1.4m/s）时，动作于跳闸回路，迅速切断变压器电源。其特点是响应迅速，能有效防止故障扩大，是变压器内部严重故障的主保护。轻、重瓦斯保护的协同作用轻瓦斯保护作为预警信号，为重瓦斯保护提供前置判断依据；重瓦斯保护作为最终防御手段，实现故障隔离。二者分工明确，共同构成变压器内部故障的完整保护体系，轻瓦斯侧重早期发现，重瓦斯侧重紧急切断，保障变压器安全运行。轻瓦斯与重瓦斯的区别

动作原理差异轻瓦斯保护通过监测变压器内部气体积聚导致的油面下降，使浮筒或开口杯下降闭合信号回路，仅发出报警信号；重瓦斯保护则响应内部严重故障产生的大量气体或强烈油流冲击，推动挡板动作闭合跳闸回路，触发断路器跳闸。

动作后果不同轻瓦斯动作仅发出警报信号，不影响变压器运行；重瓦斯动作会立即切断变压器电源，实现故障隔离，防止事故扩大。

故障严重程度关联轻瓦斯通常对应轻微异常或非故障因素，如空气侵入、油位降低等；重瓦斯则直接关联变压器内部严重故障，如匝间短路、铁芯损坏等，需紧急处理。

典型动作阈值对比轻瓦斯动作气量一般为250-300mL，油面下降至触发浮筒动作；重瓦斯动作油流速度通常整定在1.0-1.4m/s，或气体量快速达到跳闸阈值。瓦斯继电器的结构与工作原理

瓦斯继电器的基本结构组成瓦斯继电器内部主要包含浮筒（或开口杯）和油流挡板两大核心部件，两者均装配有密封的水银接点。正常运行时，浮筒漂浮于油面，挡板因自重下垂，接点均处于断开状态。

轻瓦斯保护动作原理当变压器内部发生轻微故障或油位降低时，气体积聚使继电器内油面下降，浮筒（或开口杯）随之下降，触发水银接点闭合，发出报警信号。轻瓦斯动作仅作用于信号，不触发跳闸。

重瓦斯保护动作原理若变压器内部发生严重故障，瞬间产生大量气体导致油流速度超过整定值（通常1.0-1.4m/s），油流冲击挡板使其克服弹簧阻力移动，带动磁铁触发干簧触点闭合，接通跳闸回路，实现变压器停运保护。

典型型号及安装位置常用型号如QJ-80型瓦斯继电器，安装于变压器油箱与储油柜之间的连接管上，安装时需保证油箱顶盖及连通管与水平面有一定倾斜度，以利于气体上升和油流冲击。02轻瓦斯动作的原因分析空气侵入变压器常见侵入途径滤油、加油过程中操作不当导致空气进入；冷却系统（如冷却器、潜油泵）密封不严，使外界空气渗入变压器内部。对轻瓦斯的影响侵入的空气积聚在瓦斯继电器上部，导致油面下降，浮筒随之下降，闭合轻瓦斯接点，发出报警信号。气体特征与判断此类原因产生的气体通常无色、无臭且不可燃，色谱分析可判断为空气，一般不影响变压器继续运行。预防与处理措施加强滤油、加油及冷却系统检修的密封性控制；若轻瓦斯动作确认为空气侵入，可进行放气处理，并检查密封部位消除漏点。油位降低

油位降低的主要表现油位降低指变压器油面降至气体继电器轻瓦斯浮筒以下，导致轻瓦斯保护动作发信。

油位降低的常见诱因主要包括温度下降使油体积收缩，以及变压器本体或冷却系统存在漏油点导致油量减少。

油位降低的检查要点检查油枕油位指示是否正常，本体及强油系统有无渗漏油痕迹，结合环境温度变化综合判断。

油位降低的处理原则若确认漏油，应汇报调度并设法处理漏点；油位过低时需及时补油，有备用变压器应倒换运行，无备用时经批准后加强监视并安排停运处理。变压器内部轻微故障内部故障的类型及特征

变压器内部轻微故障主要包括匝间或层间短路、铁芯局部发热、绕组内部断线、绝缘劣化、接头焊接不良等，这些故障会导致热量突增，分解出可燃气体，从而引发轻瓦斯保护动作。故障产生气体的特性

此类故障产生的气体多为可燃气体，颜色可能为黄色不易燃气体、白色或淡灰色有强烈臭味的可燃气体、灰色或黑色易燃气体等，可通过气体的颜色、气味及可燃性进行初步判别。故障对变压器的危害

内部轻微故障若不及时处理，可能会逐渐发展为严重故障，导致绝缘性能进一步下降，油的电气性能和冷却性能降低，增加电弧击穿风险，甚至造成绕组失效、变压器损坏。故障的判断与处理原则

当怀疑为内部轻微故障时，应通过取气样及油样作色谱分析，若气体可燃且色谱分析含量超过正常值，经综合判断确认为内部故障，必须将变压器停运，进行检查试验，不经试验合格不得投入运行。二次回路故障二次回路故障的表现形式二次回路故障可能导致轻瓦斯保护误发信号，常见形式包括直流系统接地、绝缘损坏、外部短路引发的震动干扰以及瓦斯继电器本身故障等。二次回路故障的检查要点检查时应关注直流系统绝缘状况，查看是否有直流接地信号；检查外部是否发生穿越性短路，轻瓦斯动作前是否有较大震动；同时排查二次回路有无短路现象及瓦斯继电器本身是否存在故障。二次回路故障的处理原则若确认轻瓦斯动作由二次回路故障引起，且变压器无其他异常，应将重瓦斯保护由跳闸改投信号，并及时汇报上级，安排专业人员查明具体原因并排除故障，未处理完毕前禁止将重瓦斯保护恢复跳闸。穿越性短路故障穿越性短路故障的定义穿越性短路故障是指故障发生在变压器外部，如变压器出线端附近或外部线路上的短路故障。穿越性短路导致轻瓦斯动作的机理在穿越性故障电流作用下，油隙间的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器可能误动作；同时，故障电流使绕组发热，温度快速上升导致油体积膨胀，也可能造成气体继电器误动作。穿越性短路故障的特征故障点在变压器外部，短路电流较大，可能伴随系统电压下降；瓦斯继电器内气体通常无色、无臭、不可燃（若未引发内部故障），色谱分析一般无特征气体异常。附属设备异常呼吸器异常呼吸器不通畅或堵塞时，可能引起变压器轻、重瓦斯动作，并伴随喷油或者跑油现象。冷却系统异常冷却器密封不严漏气，特别是新投变压器时此现象会引起瓦斯频繁动作于轻瓦斯。新安装、大修后，冷却器阀门未打开均会造成瓦斯保护频繁动作。潜油泵异常潜油泵异常时在烧伤潜油泵的同时会使油分解产生可燃气体，引起瓦斯继电器动作。本体密封不良当变压器密封垫老化、焊接处砂眼、法兰盘结合面不吻合时可能造成变压器本体进气，主要使轻瓦斯发出报警信号。检修操作不当检修、新安装时误关闭油阀口，当气温下降时，变压器内部油面下降缺油得不到及时补充，会在油箱内或继电器内形成负压，导致继电器动作。新安装、大修后，变压器油枕、净化器气体未彻底排出，或者密封不严，使空气进入变压器均可导致轻瓦斯动作。03轻瓦斯动作后的检查外部检查内容

01油位与油色检查检查油枕油位是否正常，是否因漏油或温度下降导致油位低于轻瓦斯浮筒；观察油色是否清亮，有无发黑、乳化等异常现象。

02渗漏油与喷油检查检查变压器本体、油枕、冷却系统、阀门等部位有无渗漏油痕迹，防爆管、呼吸器是否完好，有无喷油、跑油情况。

03运行参数与声音检查监测变压器负荷电流、电压是否在正常范围，油温是否超过规定值；倾听本体有无异常声响，如不均匀的“嗡嗡”声或放电声。

04瓦斯继电器状态检查查看瓦斯继电器连接管阀门是否开启，有无气体积聚，外壳有无破损、进水；记录是否有检修人员近期进行滤油、加油等操作。瓦斯继电器检查

瓦斯继电器状态检查检查瓦斯继电器内是否充满油，有无气体积聚。若存在气体，需记录气量、鉴定气体的颜色及是否可燃，并取气样及油样作色谱分析。

气体性质鉴别无色、无臭、不可燃气体多为空气，色谱分析确认后变压器可继续运行；可燃气体或色谱分析异常，提示内部可能存在故障，需进一步处理。

二次回路及连接检查检查瓦斯继电器接线是否牢固，有无松动、断线或接地情况，确保二次回路无故障，避免误发信号。

继电器本体检查观察瓦斯继电器外壳有无破损、渗漏油现象，连接管阀门是否处于打开状态，确保其与油箱、储油柜间的油路畅通。气体收集与分析

气体收集操作要点轻瓦斯动作后，若瓦斯继电器内存在气体，应及时记录气量。取气时需由两人进行，一人操作一人监护，与带电部位保持足够安全距离，使用专用工具缓慢释放气体并收集。

气体简易鉴别方法通过观察气体颜色、气味及可燃性进行初步判断：无色无味不可燃多为空气；黄色不易燃可能是固体绝缘过热损坏；白色或淡灰色有强烈臭味的可燃气体可能为纸质绝缘损坏；灰色或黑色易燃气体可能为铁芯或油故障。

色谱分析与油样检测对收集的气样及油样进行色谱分析，重点检测乙炔（C₂H₂）等特征气体含量。若气体可燃且色谱分析含量超过正常值，结合常规试验综合判断，确认是否存在内部故障。

气体分析结果应用若气体为空气，可将继电器内气体排出后继续运行；若为可燃气体且动作频繁，或色谱分析异常，应汇报领导，有备用变压器时投入备用，无备用时按调度命令处理，必要时停运变压器进行进一步检查试验。油样色谱分析01色谱分析的作用油样色谱分析是判断变压器内部故障性质的关键手段，通过检测油中溶解气体的组分和含量，可有效识别故障类型，如电弧放电、过热等。02关键特征气体重点关注乙炔（C2H2）、氢气（H2）、甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）等气体。例如，乙炔严重超标通常指示电弧放电故障，氢气和甲烷增加可能表明局部过热。03分析流程与判断标准采集油样后，利用气相色谱仪分离气体组分，结合特征气体含量、产气速率及三比值法等标准，综合判断故障性质。若气体含量超过正常值，需结合常规试验进一步确认。04色谱分析的注意事项油样应在瓦斯继电器取气后及时采集，确保代表性；分析结果需与历史数据对比，关注气体浓度变化趋势，避免单一数据误判。表计及运行参数检查

油位与油温监测检查油枕油位是否在正常刻度范围，油温是否与当前负荷及环境温度匹配，有无异常升高现象。若油位低于轻瓦斯浮筒以下，可能触发轻瓦斯动作。

电压与电流检查监视变压器各侧电压、电流是否在额定值范围内，有无剧烈波动或三相不平衡情况，确认是否因过负荷或穿越性短路导致瓦斯动作。

瓦斯继电器状态检查观察瓦斯继电器内是否充满油，有无气体积聚。记录气体量，初步判断气体颜色（如无色、黄色、灰色等）及是否可燃，为后续分析提供依据。

信号与保护动作记录复归音响信号，记录轻瓦斯动作时间、光字牌及保护动作信息，检查二次回路有无故障迹象，如直流接地、接线松动等导致的误发信号。04轻瓦斯动作的处理原则处理的总体原则

01立即响应与初步检查轻瓦斯动作后，应立即停止音响信号，记录动作时间，检查表计变化，对变压器进行外部检查，包括油位、油温、有无漏油、喷油及异常声音，加强运行监视。

02气体分析与故障判断检查瓦斯继电器内是否有气体，若有气体，需记录气量、鉴定颜色及可燃性，并取气样和油样作色谱分析，以判断故障性质，如气体为无色无味不可燃且色谱分析为空气，可继续运行；若可燃或含量超标，需综合判断是否停运。

03差异化处理与安全优先若确认内部故障，必须停运变压器；若因空气侵入或油位降低等非故障原因，可采取放气、加油等措施；若动作间隔缩短可能跳闸且无备用变压器，经厂总工程师同意可将重瓦斯改投信号并立即消除原因，有备用变压器时应倒换运行。气体为空气时的处理

确认气体性质当瓦斯继电器内气体为无色、无臭且不可燃，色谱分析判断为空气时，可判定为非故障性气体积聚。

排气操作值班人员应及时将继电器内的空气排出，确保气体继电器内重新充满油，恢复正常监测状态。

继续运行与加强监视完成排气后，变压器可继续运行，但需加强对油位、油温、有无渗漏油等情况的监视，确保无异常。

查找空气来源若轻瓦斯保护动作前进行过滤油、加油等操作，需重点检查相关系统密封性；若动作频繁，应排查冷却系统、密封垫等是否存在漏气点。气体可燃时的处理

立即停运故障变压器若瓦斯继电器内气体为可燃气体，且色谱分析其含量超过正常值，经综合判断确认变压器内部存在故障，必须立即将变压器停运，防止故障扩大。

启用备用变压器供电若有备用变压器，应立即倒换至备用变压器运行，确保对用户的持续供电；若无备用变压器，需汇报调度，根据变电站具体情况采取倒运行方式尽量保障供电。

开展全面检查试验停运后需对变压器进行内部检查，包括油样化验、绕组绝缘测试、铁芯接地检测等，未经试验合格，严禁投入运行。

汇报上级并记录备案及时将气体性质、色谱分析结果及处理情况汇报相关领导和调度，详细记录故障处理过程，为后续分析和改进提供依据。油位降低时的处理

油位降低的原因排查检查变压器本体及强油系统有无漏油现象，确认是否因密封垫老化、焊接处砂眼、法兰盘结合面不吻合等导致漏油；同时关注环境温度变化，判断是否因温度下降使油位自然降低。

油位检查与确认观察油枕油位指示是否正常，确认油面是否低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下。若瓦斯继电器内未充满油且存在无色、无味、不可燃气体，可能是油位过低所致。

油位降低的处理措施汇报调度和上级，及时处理漏油点并补充油量。有备用变压器时，应投入备用变压器后将故障变压器停运处理；无备用变压器时，需密切监视运行状态，防止油位进一步下降。

特殊情况的应急处理若因检修、新安装时误关闭油阀导致油位降低，应立即打开阀门恢复油路畅通；若油位持续下降无法控制，应果断停运变压器，避免内部绝缘受损。二次回路故障的处理二次回路故障的常见表现二次回路故障可能导致轻瓦斯保护误发信号，常见表现包括直流系统接地、绝缘损坏、接线松动或短路，以及瓦斯继电器本身故障等。二次回路故障的排查步骤首先检查瓦斯继电器接线端子及引线绝缘是否良好，有无松动、断线或短路情况。其次，检查直流系统绝缘状况，是否存在接地故障。同时，核实外部是否发生过较大震动，以及轻瓦斯动作前是否有二次回路相关操作。二次回路故障的处理原则若确认轻瓦斯动作由二次回路故障引起，且变压器无其他异常，应汇报相关领导。在有备用变压器时，可倒换至备用变压器运行；若无备用变压器，经批准后可将重瓦斯改投信号，并加强对变压器的监视，同时立即安排人员排除二次回路故障。故障未消除前，严禁将重瓦斯保护投入跳闸位置。05典型案例分析案例一：空气侵入导致轻瓦斯动作案例背景某变电站变压器在滤油、加油或冷却系统检修后，轻瓦斯保护动作发出报警信号。经检查，瓦斯继电器内存在气体，气体无色、无臭且不可燃，色谱分析判断为空气。空气侵入的常见原因1.滤油、加油过程中操作不当，导致空气进入变压器；2.冷却系统（如潜油泵、冷却器）密封不严，使外界空气渗入；3.新安装或大修后，变压器油枕、净化器等部位气体未彻底排出。处理措施与结果1.对变压器进行外部检查，确认油位、油温正常，无异常漏油；2.排放瓦斯继电器内积聚的空气；3.检查冷却系统密封性，对不严密处进行处理。处理后，轻瓦斯信号未再动作，变压器恢复正常运行。预防措施1.滤油、加油时应按照操作规程进行，避免空气进入；2.定期检查冷却系统的密封性，及时更换老化密封件；3.新安装或大修后的变压器应彻底排气，确保内部无残留空气。案例二：内部故障导致轻瓦斯动作案例背景与初步现象某变电站保护屏发出“主变轻瓦斯故障报警”且无法消除，现场检查确认轻瓦斯保护正确启动。经瓦斯继电器和集气盒排气处理后，轻瓦斯动作接点返回，但故障警报未完全消除，不久后轻瓦斯保护再次启动。深入检查与故障判定结合专业资料，对变压器油的闪点进行检查，发现相较于过去记录下降5℃以上。通过主变油色谱在线监测装置报警和趋势分析，并经油色谱化验，结果显示乙炔（C2H2）严重超标，判定故障类型为电弧放电。处理措施与经验教训立即申请将故障变压器停运，进行内部检查。此案例表明轻瓦斯频繁动作可能预示严重内部故障，需结合油色谱数据综合判断，同时要加强变压器油色谱在线装置日常维护，确保测量准确、报警可靠。案例三：二次回路故障误发信号

故障现象与特征轻瓦斯保护动作发信，但变压器本体无异常，瓦斯继电器内无气体，油位、油温、油色正常，声音无变化，电压电流指示稳定。

常见故障原因分析瓦斯继电器端子盒进水导致短路；二次回路绝缘损坏、接地；连接导线松动或断线；瓦斯继电器内部接点故障或老化；直流系统干扰或接地故障。

检查与诊断方法首先复归信号，检查瓦斯继电器接线盒有无进水、受潮，端子排有无松动、烧灼痕迹。测量二次回路绝缘电阻，检查电缆有无破损。短接瓦斯继电器接点，观察信号是否复归，以判断是否为继电器本身故障。检查直流系统绝缘及接地情况。

处理原则与措施若确认二次回路故障，应汇报调度及相关领导。有备用变压器时，应先倒换至备用变压器运行。在差动、过流等主保护投入的情况下，可将重瓦斯保护由跳闸改投信号，然后对二次回路故障进行排查处理，排除故障后恢复正常运行方式。案例四：穿越性短路引发轻瓦斯动作

案例背景与现象某变电站变压器在外部线路发生短路故障（穿越性短路）后，轻瓦斯保护动作发出报警信号。故障电流较大，导致变压器绕组短时发热，油体积膨胀，引发瓦斯继电器动作。

动作机理分析穿越性短路时，故障电流使绕组迅速发热，油隙间油流速度加快，油体积膨胀。当油隙内与绕组外侧压力差变化较大时，气体继电器可能误动作；同时，绕组温度上升导致油分解产生少量气体，进一步触发轻瓦斯。

检查与判断要点外部检查：变压器油温、油位无明显异常，无漏油、喷油现象，声音正常。瓦斯继电器内气体分析：气体无色、无臭、不可燃，色谱分析无特征故障气体（如乙炔、氢气），油样化验指标正常。

处理措施与结论确认无内部故障后，可将瓦斯继电器内气体排出，加强对变压器的监视，继续运行。同时，需检查外部短路故障原因并消除，避免再次发生类似情况。此类轻瓦斯动作通常为外部故障引发的正常暂态反应，非变压器内部问题。06日常巡视与维护瓦斯继电器的巡视要点

气体继电器本体检查检查瓦斯继电器连接管上的阀门是否处于打开状态，确保油路畅通；观察防水罩是否完好，防止雨水进入接线盒导致二次回路故障。

气体积聚情况检查重点查看瓦斯继电器内是否有气体积聚，记录气体量及颜色。若存在气体，需结合气味和可燃性初步判断故障类型，如无色无味不可燃多为空气。

油位与油流观察检查继电器内油位是否正常，油面应淹没浮筒；强油循环系统运行时，注意观察油流方向及速度是否平稳，无异常涌动。

二次回路及连接检查检查瓦斯继电器接线端子有无松动、氧化，连接片投入是否正确；确保信号回路和跳闸回路绝缘良好，无接地或短路现象。油位及油质的检查

油位检查要点检查油枕油位是否正常，是否因温度下降或漏油导致油位低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下。观察油位指示是否与当时环境温度及负荷情况相匹配，有无明显下降趋势。

油质外观检查查看油色是否正常，正常应为透明淡黄色。若油色发黑、浑浊或出现乳化现象，可能提示内部故障或油质劣化。同时检查有无喷油、渗漏油痕迹，重点关注本体、阀门及强油循环系统连接处。

油位异常处理原则若油位过低，应立即检查漏油点并汇报调度。有备用变压器时倒换运行，无备用时需设法补油并加强监视。若因温度骤降导致油位下降，可密切观察其变化趋势，必要时采取升温措施。冷却系统的维护

冷却系统严密性检查定期检查冷却系统管路、阀门及接口处的密封性，防止因密封不严导致空气侵入变压器，引发轻瓦斯动作。重点关注冷却器、潜油泵等部件的密封垫是否老化、渗漏。冷却器运行状态监测日常巡视中需检查冷却器（风扇、油泵）运行是否正常，