賀茂乾

（山西大唐國(guó)際臨汾熱電有限責(zé)任公司,山西 臨汾 041000）

近些年來(lái)，隨著社會(huì)建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)的電力企業(yè)得到了顯著發(fā)展。然而由于變壓器瓦斯保護(hù)現(xiàn)象的時(shí)常發(fā)生，在導(dǎo)致變壓器跳閘故障的同時(shí)，也影響到了變壓器與電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。此外，瓦斯保護(hù)裝置在反映變壓器內(nèi)部絕緣電弧故障及繞組匝間短路現(xiàn)象方面，具有非常高的靈敏度，如果出現(xiàn)誤動(dòng)情況，就必須將原因徹底調(diào)查清楚，只有確保變壓器本體無(wú)故障存在后，方能投運(yùn)行當(dāng)中。

1 變壓器瓦斯保護(hù)原理

當(dāng)變壓器的油箱中發(fā)生任何故障時(shí)，由于受到短路點(diǎn)電弧及短路電流的作用，變壓器油以及相關(guān)絕緣材料等便會(huì)因受熱分解而產(chǎn)生出氣體，氣體就會(huì)從油箱一直流向油枕上部。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，油就會(huì)迅速發(fā)生膨脹并產(chǎn)生大量的氣體，此時(shí)的油枕就會(huì)受到劇烈氣流及油流的沖擊。瓦斯保護(hù)便是利用這一特征，由安裝在油枕與油箱間的連接管道中的其他繼電器構(gòu)成的一種通過(guò)反應(yīng)氣體變化來(lái)達(dá)到保護(hù)作用的裝置[1]。其中，輕瓦斯與重瓦斯為兩種瓦斯保護(hù)形式，前者適用于輕度的變壓器故障，后者則多應(yīng)用在比較嚴(yán)重的故障中。在進(jìn)行具有瓦斯繼電器的變壓器的安裝操作時(shí)，必須確保變壓器的水平面與頂蓋之間具有1%至1.5%的坡度，且通往瓦斯繼電器的連接管道應(yīng)與水平面具有2%至4%的坡度，這樣便可使氣體在發(fā)生變壓器內(nèi)部故障時(shí)，容易進(jìn)行油枕中，同時(shí)有效防止變壓器的頂蓋內(nèi)積聚大量的氣泡。

2 變壓器瓦斯保護(hù)原因分析

變壓器瓦斯保護(hù)作的原因主要包括以下幾個(gè)方面：

2.1 空氣進(jìn)入了變壓器內(nèi)部

空氣進(jìn)入變壓器內(nèi)部后，通常出現(xiàn)三個(gè)問(wèn)題：其一，器補(bǔ)充油時(shí)，未能徹底真空脫氣處理補(bǔ)加的油，使得油中的空氣附著在繞組、鐵心及附件的表面，以及絕緣材料的孔隙之中。當(dāng)變壓器開始工作后，這些空氣便會(huì)在變壓器鐵心磁致伸縮及油對(duì)流循環(huán)的作用下，逐漸在瓦斯繼電器內(nèi)進(jìn)行匯聚，進(jìn)而引起瓦斯信號(hào)誤動(dòng)作；其二，強(qiáng)油循環(huán)的變壓器存在潛油泵密封不良現(xiàn)象，當(dāng)油泵工作時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生微負(fù)壓，使得空氣參與變壓器的本體循環(huán)中，通過(guò)在瓦斯繼電器內(nèi)聚集從而導(dǎo)致瓦斯信號(hào)誤動(dòng)作的產(chǎn)生；其三，當(dāng)更換變壓器熱虹吸器的吸附劑后，由于靜置及油侵的時(shí)間不夠長(zhǎng)，未能徹底排凈空氣，使得熱虹吸器參與本體循環(huán)中，進(jìn)入了瓦斯繼電器中，從而引起信號(hào)誤動(dòng)作。

2.2 二次回路發(fā)生短路

變壓器的瓦斯繼電器發(fā)生端子排接點(diǎn)短路、信號(hào)電纜絕緣損壞短路等二次信號(hào)回路故障，在引發(fā)干簧觸點(diǎn)閉合的基礎(chǔ)上，導(dǎo)致瓦斯信號(hào)誤動(dòng)作的發(fā)生。

2.3 出現(xiàn)穿越性的短路故障

變壓器出現(xiàn)穿越性的短路故障時(shí)，油隙間的油流速度在故障電流的作用下便會(huì)加快，而當(dāng)繞組外側(cè)與油隙內(nèi)產(chǎn)生的壓力差具有較大的變化時(shí)，氣體繼電器便可能發(fā)生誤動(dòng)作。同時(shí)，穿越性的故障電流使得繞組溫度上升，一旦故障電流的倍數(shù)過(guò)大，那么繞組的溫度就會(huì)飛快上升，在將油體積膨脹的基礎(chǔ)上，使得氣體繼電器出現(xiàn)誤動(dòng)作[2]。

2.4 油位突然降至瓦斯繼電器之下

當(dāng)變壓器周圍環(huán)境溫度突然下降，油便會(huì)急劇冷縮使得油位降低，或是變壓器本體出現(xiàn)了嚴(yán)重的漏油現(xiàn)象，降低變壓器內(nèi)的油位，從而引起瓦斯繼電器出現(xiàn)信號(hào)誤動(dòng)作。

2.5 變壓器內(nèi)非常輕微的故障產(chǎn)生了氣體

變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)熱或放電等輕微腹脹，使得變壓器油及絕緣材料分解產(chǎn)生出一氧化碳、二氧化碳、氫氣，以及低分子的烴類氣體等，隨著油的對(duì)流循環(huán)，這些氣體逐漸成為氣泡，并在瓦斯繼電器的上部聚集，迫使繼電器內(nèi)的油面下降，進(jìn)而導(dǎo)致瓦斯保護(hù)作。

3 變壓器瓦斯信號(hào)誤動(dòng)作的應(yīng)對(duì)措施

3.1 瓦斯信號(hào)誤動(dòng)作的分析診斷原則及處理措施

變壓器瓦斯信號(hào)誤動(dòng)作原因的區(qū)別原則即為判斷繼電器內(nèi)部是否聚集氣體，由于油位下降及二次回路故障導(dǎo)致的瓦斯信號(hào)誤動(dòng)作不會(huì)產(chǎn)生氣體，因此，當(dāng)探查出繼電器中未聚集氣體時(shí)，還應(yīng)再次展開判斷。首先對(duì)變壓器是否存在漏油點(diǎn)進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)漏油點(diǎn)，則應(yīng)立即上報(bào)給上級(jí)調(diào)度部門及主管領(lǐng)導(dǎo)，并及時(shí)采取有效的堵漏措施；如果不存在漏油點(diǎn)，則需就是否由于溫度突然下降使得油位降低進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。此時(shí)，工作人員應(yīng)仔細(xì)觀察變壓器油枕的油位是否指示在正確的位置，以及油道是否存在阻塞現(xiàn)象，如果出現(xiàn)異常，則需及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施；排除上述原因，則二次信號(hào)回路就極有可能發(fā)生故障，需將二次回路缺陷進(jìn)行檢查與消除。

在應(yīng)對(duì)變壓器瓦斯保護(hù)作時(shí)，還需對(duì)繼電器中聚集氣體為空氣或可燃性氣體進(jìn)行判斷。當(dāng)為空氣時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行依次判斷：首先，是否由于補(bǔ)充油時(shí)，未對(duì)油進(jìn)行徹底的脫氣處理，或是變壓器熱虹吸器在更換吸附劑時(shí)未徹底排凈空氣，如果是的話，則應(yīng)打開繼電器的放氣嘴進(jìn)行排氣，同時(shí)嚴(yán)格監(jiān)督變壓器的運(yùn)行；其次，判斷是否由于空氣從潛油泵中進(jìn)入了變電器本體導(dǎo)致信號(hào)誤動(dòng)作的產(chǎn)生，如果是，則需采用逐臺(tái)停止運(yùn)行的試驗(yàn)方法，找出空氣從哪臺(tái)潛油泵中進(jìn)入，并開展停泵檢修工作。

當(dāng)繼電器的內(nèi)部存在可燃性氣體時(shí)，那么表明變壓器的內(nèi)部存在放電性及過(guò)熱故障，或兼有這兩種故障。此時(shí)，應(yīng)當(dāng)同時(shí)抽取繼電器的油樣與氣樣進(jìn)行色譜分析，并根據(jù)油中的溶解氣體分析及判斷原則，對(duì)保護(hù)誤動(dòng)故障的性質(zhì)、程度及發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行判斷，并根據(jù)結(jié)果采取停運(yùn)吊檢或監(jiān)督運(yùn)行的處理方式。

3.2 變壓器瓦斯保護(hù)作的防范措施

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，變壓器的瓦斯保護(hù)作涉及到制造、運(yùn)行、維護(hù)，以及瓦斯繼電器的可靠運(yùn)行等多個(gè)方面。因此，為有效避免瓦斯保護(hù)的產(chǎn)生，就必須對(duì)各個(gè)方面及過(guò)程展開有效的管理措施。

3.2.1 瓦斯繼電器的安裝及投運(yùn)

在安裝瓦斯繼電器時(shí)，首先關(guān)嚴(yán)氣體繼電器管道上的蝶閥，若難以關(guān)嚴(yán)蝶閥，為避免工作中大量油溢出，則可將油枕中的油放掉；在安裝新的氣體繼電器之前，需對(duì)檢驗(yàn)合格證，流速及口徑是否正確進(jìn)行檢查，最后檢查檔板、跳閘接點(diǎn)動(dòng)作的可靠性進(jìn)行檢查，將放氣閥門關(guān)好；水平安裝氣體繼電器，確保頂蓋上的箭頭指向油枕方向；進(jìn)行保護(hù)接線時(shí)，要充分避免短路與接錯(cuò)現(xiàn)象，同時(shí)還需防止小瓷頭漏油及導(dǎo)電桿轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2.2 瓦斯繼電器運(yùn)行、檢修及維護(hù)

強(qiáng)油循環(huán)變壓器應(yīng)當(dāng)對(duì)稱投進(jìn)相應(yīng)的冷卻器中，并確保冷卻器的備用設(shè)定及工作符合廠家的規(guī)定與要求；根據(jù)油溫或負(fù)荷啟動(dòng)或停止冷卻器時(shí)，保證冷卻器運(yùn)行的對(duì)稱性；片散式冷卻器的啟動(dòng)與停止的切換開關(guān)應(yīng)處于自動(dòng)位置，并對(duì)稱間歇分組啟動(dòng)。同時(shí)需要注意的是，在任何運(yùn)行方式下，500kV變壓器均不可同時(shí)投入兩組以上的冷卻器，并且在切換工作電源之前，確保只有一組冷卻器處于工作狀態(tài)中。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電力系統(tǒng)的變壓器發(fā)生瓦斯保護(hù)作的原因由多種因素引起。在充分理解在對(duì)瓦斯保護(hù)工作的原理進(jìn)行充分理解，并根據(jù)大量現(xiàn)場(chǎng)跟蹤數(shù)據(jù)記錄后，對(duì)發(fā)生瓦斯保護(hù)原因展開正確分析，并采取相應(yīng)的處理及防范措施，從而極大程度上減少變壓器瓦斯保護(hù)導(dǎo)致變壓器跳閘現(xiàn)象的發(fā)生。

[1]羅賢舉.220kV變電站主變壓器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作事故分析[J].四川電力技術(shù),2011(01):621-623.

[2]廖婉婷.防止變壓器瓦斯保護(hù)作的處理對(duì)策[J].科技資訊，2012(13):126-127.