一、變壓器瓦斯保護(hù)簡述
瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù),對變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內(nèi)部故障、繞組內(nèi)部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動作。當(dāng)油浸式變壓器的內(nèi)部發(fā)生故障時,由于電弧將使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量的氣體,從油箱向油枕流動,其強(qiáng)烈程度隨故障的嚴(yán)重程度不同而不同,反應(yīng)這種氣流與油流而動作的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù),也叫氣體保護(hù)。
規(guī)程規(guī)定:對于容量為800kVA及以上的油浸式變壓器和400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器,應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。
二、變壓器瓦斯保護(hù)分類
瓦斯保護(hù)一般分為輕瓦斯和重瓦斯兩類。
輕瓦斯:變壓器內(nèi)部過熱,或局部放電,使變壓器油油溫上升,產(chǎn)生一定的氣體,匯集于繼電器內(nèi),達(dá)到了一定量后觸動繼電器,發(fā)出信號。
重瓦斯:變壓器內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重短路后,將對變壓器油產(chǎn)生沖擊,使一定油流沖向繼電器的檔板,動作于跳閘。
三、變壓器瓦斯保護(hù)的結(jié)構(gòu)與工作原理
3.1瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)
QJ型繼電器結(jié)構(gòu)基本相同,只是QJ4-25型跳閘信號為單接點(diǎn)式,其它均為雙接點(diǎn)式。繼電器芯子結(jié)構(gòu)如圖所示,繼電器芯子上部由開口杯(浮子)3、重錘4、磁鐵6和干簧接點(diǎn)10構(gòu)成動作于信號的氣體容積裝置,其下部由擋板5、彈簧8、調(diào)節(jié)桿9、磁鐵6和干簧接點(diǎn)10構(gòu)成動作于跳閘的流速裝置。蓋上的氣塞1是供安裝時排氣以及運(yùn)行中抽取故障氣體之用。探針2是供檢查跳閘機(jī)構(gòu)的靈活性和可靠性之用。
1 氣塞 2探針 3開口杯(浮子) 4重錘 5擋板
6磁鐵 7接線端子 8彈簧 9調(diào)節(jié)桿 10干簧接點(diǎn)
3.2變壓器瓦斯繼電器工作原理
繼電器正常運(yùn)行時其內(nèi)部充滿變壓器油,開口杯(浮子)處于圖1所示的上傾位置。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障時,變壓器油由于分解而產(chǎn)生的氣體聚集在繼電器上部的氣室內(nèi),迫使其油面下降,開口杯3隨之下降到一定位置,其上的磁鐵6使干簧接點(diǎn)10吸合,接通信號回路,發(fā)出報警信號。如果油箱內(nèi)的油面下降,同樣動作于信號回路,發(fā)出報警信號。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時,油箱內(nèi)壓力瞬時升高,將會出現(xiàn)油的涌浪,沖動擋板5,當(dāng)擋板旋轉(zhuǎn)到某一限定位置時,其上的磁鐵6使干簧接點(diǎn)10吸合,接通跳閘回路,不經(jīng)予先報警而直接切斷變壓器電源,從而起到保護(hù)變壓器的作用。
信號接線圖:
四、變壓器瓦斯保護(hù)動作的主要原因
1、因?yàn)V油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密以至空氣進(jìn)入變壓器。
2、因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕瓦斯浮筒以下。
3、變壓器故障產(chǎn)生少量氣體。
4、變壓器發(fā)生穿越性短路故障。在穿越性故障電流作用下,油隙間的油流速度加快,當(dāng)油隙內(nèi)和繞組外側(cè)產(chǎn)生的壓力差變化大時,氣體繼電器就可能誤動作。穿越性故障電流使繞組動作發(fā)熱,當(dāng)故障電流倍數(shù)很大時,繞組溫度上升很快,使油的體積膨脹,造成氣體繼電器誤動作。
5、氣體繼電器或二次回路故障。
五、變壓器瓦斯保護(hù)動作后的處理
變壓器瓦斯保護(hù)裝置動作后,應(yīng)馬上對其進(jìn)行認(rèn)真檢查、仔細(xì)分析、正確判斷,立即采取處理措施。
1、瓦斯保護(hù)信號動作時,立即對變壓器進(jìn)行檢查,查明動作原因,是否因積聚空氣、油面降低、二次回路故障或上變壓器內(nèi)部邦聯(lián)造成的。如氣體繼電器內(nèi)有氣體,則應(yīng)記錄氣體量,觀察氣體的顏色及試驗(yàn)上否可燃,并取氣樣及油樣做色譜分析,可根據(jù)的關(guān)規(guī)程和導(dǎo)則判斷變壓器的故障性質(zhì)。色譜分析是指對對收集到的氣體用色譜儀對其所含的氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等氣體進(jìn)行定性和定量分析,根據(jù)所含組分名稱和含量準(zhǔn)確判斷邦聯(lián)性質(zhì),發(fā)展趨勢、和嚴(yán)重程度。 若氣體繼電器內(nèi)的氣體無色、無臭且不可燃,色譜分析判斷為空氣,則變壓器可繼續(xù)運(yùn)行,并及時消除進(jìn)氣缺陷。若氣體繼電器內(nèi)的氣體可燃且油中溶解氣體色譜分析結(jié)果異常,則應(yīng)綜合判斷確定變壓器是否停運(yùn)。
2、瓦斯繼電器動作跳閘時,在查明原因消除故障前不得將變壓器投入運(yùn)行。為查明原因應(yīng)重點(diǎn)考慮以下因素,作出綜合判斷。
(1)是否呼吸不暢或排氣未盡;
(2)保護(hù)及直流等二次回路是否正常;
(3)變壓器外觀有無明顯反映故障性質(zhì)的異?,F(xiàn)象;
(4)氣體繼電器中積聚的氣體是否可燃;
(5)氣體繼電器中的氣體和油中溶解的氣體的色譜分析結(jié)果;
(6)必要的電氣試驗(yàn)結(jié)果;
(7)變壓器其它繼電保護(hù)裝置的動作情況。
六、變壓器瓦斯保護(hù)運(yùn)維
在變壓器的日常巡視項(xiàng)目中首先應(yīng)檢查氣體繼電器內(nèi)有無氣體,對氣體的巡視應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1、瓦斯繼電器連接管上的閥門應(yīng)在打開位置。
2、變壓器的呼吸器應(yīng)在正常工作狀態(tài)。
3、瓦斯保護(hù)連接片投入應(yīng)正確。
4、油枕的油位應(yīng)在合適位置,繼電器內(nèi)充滿油。
5、瓦斯繼電器防水罩一定牢固可靠。
6、瓦斯繼電器接線端子處不應(yīng)滲油,且應(yīng)能防止雨、雪、灰塵的侵入,電源及其二次回路要有防水、防油和防凍的措施,并要在春秋二季進(jìn)行防水、防油和防凍檢查。
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