变压器气体继电器

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气体继电器

气体继电器是油浸式变压器上的重要安全保护装置，它安装在变压器箱盖与储油柜的联管上，在变压器内部故障产生的气体或油流作用下接通信号或跳闸回路，使有关装置发出警报信号或使变压器从电网中切除，达到保护变压器的作用。如果不能正确使用或使用不当，则可能造成变压器损坏。在电力工业中，油浸式电力变压器应用非常广泛，在油浸式电力变压器的内部故障保护中，气体继电器保护是一种最基本的保护措施。

气体继电器简介气体继电器气体继电器又称瓦斯继电器，是利用变压器内故障时产生的热油流和热气流推动继电器动作的元件，是变压器的保护元件；瓦斯继电器装在变压器的油枕和油箱之间的管道内；如果充油的变压器内部发生放电故障，放电电弧使变压器油发生分解，产生甲烷、乙炔、氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷等多种特征气体，故障越严重，气体的量越大，这些气体产生后从变压器内部上升到上部的油枕的过程中，流经瓦斯继电器；若气体量较少，则气体在瓦斯继电器内聚积，使浮子下降，使继电器的常开接点闭合，作用于轻瓦斯保护发出警告信号；若气体量很大，油气通过瓦斯继电器快速冲出，推动瓦斯继电器内挡扳动作，使另一组常开接点闭合，重瓦斯则直接启动继电保护跳闸，断开断路器，切除故障变压器。当然，刚投入的变压器通电后，油受热使油中溶解的气体上升，及其他一些因发热产生的气体也可以使瓦斯继电器误动作。

气体继电器 - 技术参数

远传式sf6气体密度继电器额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。释放电流是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。触点切换电压和电流是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。

气体继电器与变压器的安全

气体继电器（也称为气体保护器）和变压器是电力系统中常见的设备，对电力系统的安全运行起着重要的作用。本文将重点探讨气体继电器和变压器的安全性，并提供相关的安全措施。

1. 气体继电器的安全性：

气体继电器主要用于保护电力系统中的设备免受过电流、过温和短路等异常情况的损害。为确保气体继电器的安全性，以下几个方面需要注意：

1.1 安装位置选择：

气体继电器应根据其功能和要求选取适当的安装位置，确保其易于操作和维护，并且远离水分、强磁场和其他可能引起干扰的设备。

1.2 定期检查和维护：

定期检查气体继电器的工作状态和参数，以确保其正常运行。如发现任何异常情况（如漏气、控制系统失灵等），应及时进行维修和更换。

1.3 防止过载：

要根据电力系统的负载情况，选择适当的气体继电器额定电流和功率，以防止过载情况发生。

1.4 安全测试：

定期对气体继电器进行安全测试，包括额定电流测试、继电器动作特性测试等，以确保其正常工作及时动作。

2. 变压器的安全性：

变压器是电力系统中经常使用的设备，用于变换电压的制度。为确保变压器的安全性，以下几个方面需要注意：

2.1 正确的安装和接地：

变压器安装应符合相关标准和规范，确保其在正确的位置并正确接地，以保证其安全运行。

2.2 保护装置的设置：

变压器应设置过载保护、短路保护和接地保护等装置，以确保在异常情况下变压器及其周围设备的安全运行。

2.3 定期检查和维护：

定期检查变压器的油品质量、绝缘状态和接线等情况，及时发现并处理潜在的故障和问题。

2.4 绝缘监测：

浅析主变压器气体继电器故障

1 概况

大型电力变压器最重要的非电量保护装置非气体继电器莫属。以往事实表明，如果变压器装有气体继电器，当变压器发生绝缘性快速分解或是变压器本体发生放电性故障时，气体继电器往往最先做出反应。它能有效减少变压器故障带来的损失。目前市面上主要出售QJ-25、QJ-50、QJ-80等几种改进的QJ系列的气体继电器，它们的基本结构相同，用哪一种都能起到同样保护的效果。此类产品的型号、规格及技术要求等问题在《气体继电器》（JB/T9647-1999）中有详细说明。QJ系列气体继电器在速动油压继电器、皮托继电器、BR-1型等进口继电器中也有采用。遗憾的是，到现在为止，技术工程师仍然没有找到一种非电量保护装置可以取代气体继电器在大型变压器的设置。

气体继电器是如何运行并起到保护作用？以下做简要分析。当变压器内部发生轻微非正常现象时，油分解产生的气体会迅速升到继电器的上部，达到饱和程度时，上开口杯会下降到继电器的磁铁与干簧接点吸合的位置，这时气体继电器就会发出轻瓦斯信号。注意区分当油位降低时，也会迫使轻瓦斯发出求救信号。绝缘油会在变压器发生故障时自动大量分解，并迅速翻腾浪涌，如果油流速度达到气体继电器启动定值，油流就会冲击拍打油管内的挡板，当达到一定程度时，继电器上的磁铁会与干簧接点吸合，发出重瓦斯信号，重瓦斯发生作用，切断故障。当然，气体继电器也有失误时，本文主要对继电器的非正常运作情况进行分析总结，归纳其产生失误的原因，同时提出改进措施。为正常使用继电器，使重瓦斯发生动作，有效规避风险提供参考。

变压器气体继电器主连通管朝储油柜的坡度

变压器气体继电器主连通管朝储油柜的坡度变压器气体继电器主连通管朝储油柜的坡度是为了确保在变压器内部产生故障时，气体能够顺利地从变压器油箱中流向气体继电器。这个坡度一般被称为“升高坡度”或“倾斜角度”。

根据相关规定和变压器设计经验，主连通管朝储油柜方向应有2%～4%的升高坡度。这个坡度的设置是为了利用重力作用，使故障产生的气体更容易流向气体继电器，从而触发保护动作。

需要注意的是，这个坡度是一个经验值，具体的设置可能会因变压器的型号、规格和使用环境等因素而有所不同。因此，在实际应用中，应根据具体情况进行调整，以确保气体能够顺畅地流向气体继电器。

此外，为了保证气体继电器的正常工作和变压器的安全运行，还需要定期检查和维护气体继电器及其连通管道，确保其畅通无阻、密封良好。

变压器瓦斯继电器原理及作用

瓦斯继电器（又称气体继电器）是变压器所用的一种保护装置，装在变压器的储油柜和油箱之间的管道内，利用变压器内部故障而使油分解产生气体或造成油流涌动时，使气体继电器的接点动作，接通指定的控制回路，并及时发出信号告警（轻瓦斯）或启动保护元件自动切除变压器（重瓦斯）。

轻瓦斯主要反映在运行或者轻微故障时由油分解的气体上升入瓦斯继电器，气压使油面下降，继电器的开口杯随油面落下，轻瓦斯干簧触点接通发出信号，当轻瓦斯内气体过多时，可以由瓦斯继电器的气嘴将气体放出。

重瓦斯主要反映在变压器严重内部故障（特别是匝间短路等其他变压器保护不能快速动作的故障）产生的强烈气体推动油流冲击挡板，挡板上的磁铁吸引重瓦斯干簧触点，使触点接通而跳闸。

瓦斯继电器分有载瓦斯继电器（油管半径一般为50mm或者80mm）和本体瓦斯继电器（油管半径一般80mm）。瓦斯继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。如QJ-80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。

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它绝缘材料分解，从而产生大量的可燃性气体，人们将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来动作的保护。

变压器气体继电器保护动作分析

气体继电器是变压器内部故障的一种基本保护。正确地分析气体继电器动作的原因，判断故障性质，正确地进行处理，是保证变压器可靠运行的基础。

1、变压器内部故障

当变压器内部出现匝间短路、绝缘损坏、接触不良、铁心多点接地等故障时，都将产生大量的热能，使油分解出可燃性气体，向油枕方向流动。当流速超过气体继电器的整定值时，气体继电器的挡板受到冲击，使断路器跳闸，从而避免事故扩大，此为重瓦斯保护动作。当气体沿油面上升，聚集在气体继电器内部超过30mL时，也可以使气体继电器的信号接点接通，发出警报，此为轻瓦斯保护动作。

2、附属设备异常

(1)呼吸系统不畅通

变压器的呼吸系统包括气囊呼吸器、有载调压呼吸器等。呼吸系统不畅或堵塞会造成轻、重瓦斯保护动作。

(2)冷却系统漏气

当冷却系统密封不严进入了空气，或新投入运行的变压器未经真空脱气时，都会引起气体继电器的动作。

(3)冷却器入口阀门关闭

冷却器入口阀门关闭造成堵塞也会引起气体继电器频繁动作。

(4)散热器上部进油阀门关闭

散热器上部进油阀门关闭，也会引起气体继电器的频繁动作。

(5)潜油泵有缺陷

潜油泵缺陷对油中气体的影响一是潜油泵本身烧损，使本体油热分解，产生大量可燃性气体;二是当窥视玻璃破裂时，由于轴尖处油流急速而造成负压，可以带入大量空气。以上两种情况都会造成气体继电器动作。

(6)变压器进气

轻瓦斯动作的原因绝大多数是变压器进气造成的。造成进气的原因主要有：密封垫老化和破损、法兰结合面变形、油循环系统进气、潜油泵滤网堵塞、焊接处砂眼进气等。

(7)变压器内部出现负压区

电力变压器气体继电器的安装及使用

1、气体继电器安装前，应进行密封试验和触点动作试验，确认继电器合格。

2、气体继电器应水平安装，其观测孔应装在便于监视的一侧，其顶盖上标注的箭头应指向油枕。

3、气体继电器两端的连接油管，应以变压器顶盖为准，保持一定的升高坡度，并不得有急剧的弯曲和相反的斜度；油管上的油门应装在油枕与气体继电器之间。

4、气体继电器的轻瓦斯和重瓦斯触点，在导杆上的安装位置应正确，触点所用的导杆（浮筒）动作时应无卡阻现象。

5、使用直流操作时，为防止气体继电器触点烧损，电源电正极应与水银触点相连，负极应与水银外的固定触点相连。

6、气体继电器的连接导线（或电缆）应耐绝缘油的侵蚀，至少应将连接端约0.5米长度作耐油处理。

7、强迫油循环冷却式变压器，在投入运行前，应按制造厂的规定对冷却油的流速进行调整。

瓦斯继电器标准

瓦斯继电器是用来监测变压器内部瓦斯气体情况的设备。它主要由两个部分组成：一个是气体继电器，另一个是保护继电器。

气体继电器主要用于检测变压器内部的气体情况。当变压器内部出现故障时，故障点会产生大量的热能，使变压器内部的油温升高，油中溶解的气体也会随之增加。这些气体在油中达到一定浓度后，会从油中释放出来，进入气体继电器。气体继电器通过检测进入的气体量来判断变压器内部是否存在故障。

保护继电器则主要用于切断变压器的电源，以防止故障扩大。当气体继电器检测到变压器内部存在故障时，会发出信号给保护继电器，保护继电器会立即切断变压器的电源，以防止故障扩大。

瓦斯继电器的标准主要包括以下几个方面：

1. 结构要求：瓦斯继电器应采用防爆、防火、防潮、防腐蚀等结构设计，以确保安全可靠。

2. 性能要求：瓦斯继电器应具有良好的灵敏度、可靠性和稳定性，能够准确监测变压器内部的气体情况。

3. 试验要求：瓦斯继电器应进行一系列试验，包括动作试验、负荷试验、温度试验、压力试验等，以确保其性能符合要求。

4. 安装要求：瓦斯继电器应安装在变压器油箱之间，以便能够及时检测到变压器内部的气体情况。

5. 维护要求：瓦斯继电器应定期进行维护保养，包括清洗、检查、调整等，以确保其正常运转。

气体继电器工作原理及用途

继电器由开口杯、干簧触点等组成,作用于信号。继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成，作用于跳闸。正常运行时一，电器充满油，开口杯浸在油内，处于上浮位置,干簧触点断开。当变压器内部故障时，故障点局部发生过热，引起附近的变压器油膨胀,油内溶解的空气被逐出, 形成气泡上升，同时油和其它材料在电弧和放电等的作用下电离而产生瓦斯。当故障轻微时，排出的气体缓慢地上升而进入继电器，使油面下降，开口杯产生的支点为轴逆时针方向的转动，使干簧触点接通,发出信号。当变压器内部故障严重时,产生强烈的气体,使变压器内部压力突增,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，带动磁铁向干簧触点方向移劝，使干簧触点接通,作用于跳闸。

气体继电器是带储油柜的油浸式变压器以及有载调压开关的一种保护装置。该继电器安装在变压器以及有载调压开关油箱与储油柜之间的连接管道中。

气体继电器检验报告

委托单位：检测时间：

生产厂家：

规格型号：产品编号

检测的环境条件油温度：℃湿度：%RH 检测依据： JB/T9647--2014 《变压器用气体继电器》

结论：符合气体继电器检验规程。。

检验人：批准：

气体继电器检验报告

委托单位：检测时间：

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结论：符合气体继电器检验规程。。

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结论：符合气体继电器检验规程。。

检验人：批准：

气体继电器选用导则

气体继电器，又被称为瓦斯继电器，是大型电力变压器最重要的非电量保护装置。在变压器内部发生放电性或由其他因素引起的绝缘油快速分解故障时，气体继电器能最灵敏地反映这些故障。正确选用气体继电器对确保变压器的安全运行十分重要。以下是选用气体继电器的主要导则：

1.根据变压器的容量和电压等级选择适当的气体继电器。一般来说，大容量、高电压的变压器应选用性能更稳定、更可靠的气体继电器。

2.考虑气体继电器的灵敏度和动作速度。对于需要快速切断故障的变压器，应选择动作速度快、灵敏度高的气体继电器。

3.注意气体继电器的接线方式和触点容量。气体继电器的接线方式应与变压器的接线方式相匹配，触点容量应满足控制回路的要求。

4.检查气体继电器的密封性能和绝缘性能。气体继电器应具有良好的密封性能和绝缘性能，以防止气体泄漏和电气故障。

5.考虑气体继电器的安装和维护方便性。气体继电器应易于安装和维护，以便于定期检查、调试和更换。

6.选择具有成熟技术和可靠质量的气体继电器制造商。购买气体继电器时，应选择有良好信誉和售后服务的制造商，以确保产品的质量和可靠性。

总之，在选用气体继电器时，应综合考虑变压器的容量、电压等级、故障类型、接线方式、触点容量、密封性能、绝缘性能以及安装维护方便性等因素，以选择最适合的气体继电器，确保变压器的安全运行。

气体继电器

• 2、重瓦斯动作过程 • ①正常时，挡板在弹簧作用下，处于正常位置，其附带的永久磁铁远离干簧触点，干簧触点可靠断开。 • ②内部发生严重故障时，油箱内产生大量气体，强大的气流伴随着油流冲击挡板，当油流速度达到整定值时，挡板克服弹簧的反作用力向前移动，带动永久磁铁靠近干簧触点，使干簧触点闭合，发出重瓦斯跳闸脉冲，断开变压器各侧的断路器。
气体继电器的整定
• 1、轻瓦斯保护的动作值整定 • 其动作值采用气体容积的大小表示，整定范围通常为250~300cm3 ，通过移动重锤的位置整定。 • 2、重瓦斯 • 其动作值采用油流速度的大小表示，整定范围通常为0.6~1.5m/s，通过改变弹簧的松紧程度整定。
瓦斯保护的接线
• 1、当气体继电器的轻瓦斯触点闭合时，通过信号继电器，延时发出预警信号。 • 2、重瓦斯触点闭合时，经信号继电器、保护连接片接通变压器保护的出口跳闸继电器，作用于各侧断路器跳闸。同时，为了避免重瓦斯触点受油流冲击出现抖动造成保护失灵，出口跳闸继电器应有自保持功能，以保证断路器可靠跳闸。
Fra Baidu bibliotek
开口杯挡板式
挡板
永久磁铁
永久磁铁
口杯
干簧触电
重锤干簧触电
罩
动作过程
• 1、轻瓦斯动作过程: • ①正常时，继电器内充满油，开口杯在油的浮力和重锤的作用下，永久磁铁处于干簧触点的上方，干簧触点可靠断开。 • ②内部轻微故障时，内部分解产生的气体汇集在气体继电器的上部，继电器内的油面下降，开口杯露出油面，浮力减小失去平衡而下沉，带动磁铁下降，干簧触点接通，发出轻瓦斯动作信号。

变压器气体继电器QJ-40说明书

QJ-40系列全密封变压器用

气体继电器

安装使用说明书

沈阳隆辉电器有限公司

1、概述

1.1产品主要用途

QJ-40系列气体继电器，主要用于保护油浸式全密封变压器。变压器在运行中，由于内部故障而产生的气体，集中于继电器的气室和变压器的油箱内，当气体的释放量达到一定的容积时，产品输出报警信号或切除信号，从而达到保护变压器的目的。

1.2型号及其含义

本产品的型号及其所代表的意义如下：

例如：QJ2-40B（第二次改型设计；管路通径为40mm；B为派生代号）

1.3使用条件

工作温度：-30℃~ +95℃

2、气体继电器结构及工作原理

2.1气体继电器外部结构

气体继电器外部结构如图1、2、3、4所示；内部浮子及两个磁性开关C、D构成，开关吸合将报警信号或除切信号通过接线端子输出。

图1 QJ1-40型图2 QJ2-40A型图3 QJ2-40B型

1.油位视察窗

2.壳体

3.注油塞

4.放气塞

5.探针

6.接线盒

7.接线端子

8.出线口

9.护罩

图4 QJ3-40型

2.2气体继电器工作原理

变压器正常运行时，气体继电器的内部充满变压器油，当变压器内部出现故障，变压器油分解而产生的气体聚积在继电器的气室内，气压迫使油面下降，浮子随油面下降，并联动磁性开关C或D吸合。磁性开关C吸合，接通信号回路，发出报警信

号。若由于其它原因（如渗漏油等）导致油箱内的油面下降，同样作用于信号回路，发出报警信号。当变压器内部发生严重故障时，将会产生大量气体，导致油面严重下降，此时，磁性开关D吸合，将变压器从电网中切除，发出切除信号。

3、气体继电器主要技术参数及动作特性

气体继电器

◆ 气体继电器－安装(COMEM)
注意事项： ● 红色箭头指向变压器油枕方向;
● 气体继电器内部必须充满油，即变压器油枕内最低油位必须高于继电器的放气阀;
● 推荐连接气体继电器的管道轴线与水平面的倾斜角度为 2.5°；
● 继电器进油管保证平直且长度至少为连管内径的5-10倍，继电器出油管长度仅需为连管内径的3倍。油流方向必需为指向油枕方向。
(2)对有载调压开关重瓦斯保护是否投跳闸，应根据实际情况而定。如气体继电器未做改进，发生误动的频次较多，也可以暂投信号。对有载调压开关用气体继电器采用改进后新结构的产品，变压器有载调压开关的瓦斯保护可以投跳闸。
(3)对于220KV有以上的变压器，必须采用双接点的气体继电器；对于66KV及以下的变压器，逐步采用双接点的气体继电器；对于有载调压开关用的气体继电器，大多取消轻瓦斯回路，具体按照协议要求处理。
◆ 气体继电器－主要厂家分类
QJ系列气体继电器（沈阳四兴电器厂）、BUCHHOLZ 气体继电器（COMEM公司）、EMB气体继电器（德国EMB 公司）
◆ 气体继电器－结构
气体继电器的壳体必须要有和联管相接的法兰盘或螺纹；用于观察油量的玻璃视察窗；顶盖防碰防尘可保护内部接线端子；为了提高气体继电器的可靠性，均采用挡板式多磁力接点结构，通过浮子的移动，使磁铁与接点闭合，接通信号回路或跳闸回路。

变压器瓦斯保护

变压器瓦斯保护(气体保护)

当变压器油箱内部发生故障时，短路电流产生电弧使变压器油和绝缘介质分解、产生大量气体，而月．故障越严重，产生的气体越多，反应这种气体而动作的保护称为气体保护，也称为瓦斯保护。变压器的气体保护是油浸式变压器的主保护，能够有效地反应变压器油箱内部的各种故障(包括绕组断线)，另外当变压器发生严重漏油时气体保护也能动作。

变压器气体保护包括轻瓦斯保护和重瓦斯保护两部分。轻瓦斯保护动作时，只发信号；重瓦斯保护动作时，瞬时切除变压器。

一、气体继电器

气体保护的主要元件是气体继电器，也称瓦斯继电器，安装在变压器油箱与油枕之间的连接管道中，如图4-1所示。在变压器油箱内故障产生气体时，气体从油箱流向油枕，气流及带动的油流冲击气体继电器，使其动作。我国电力系统中采用的气体继电器多是复合式气体继电器，例如开口杯挡板式气体继电器，内部结构如图4-2所示。

1—罩；2—顶针；3—气塞；4—磁铁；5—开口杯；6—重锤；7—探针；8—开口销；9—弹簧；10—挡板；11—磁铁；12—螺杆；13—干簧触点(重瓦斯)；14—调节杆；15—千簧触点(轻瓦斯)；16—套管；17—排气孔

变压器正常运行时，继电器内充满油，开口杯在油的浮力和重锤的作用下上翘，磁铁4处于干簧触点15上方(图示状态)，干簧触点15在断开位置；挡板在弹簧作用下处于正常静止位置，磁铁11远离干簧触点13，干簧触点13在断开位置。

当变压器内发生轻微故障时，产生少量气体流向油枕，气体汇集在气体继电器的上部，使继电器内部油面下降，开口杯露出油面。由于开口杯失去油的浮力，在重锤的作用下而下沉，磁铁4靠近干簧触点15，干簧触点15闭合，发出轻瓦斯动作信号。同理，当变压器漏油时油面下降，同样发出轻瓦斯动作信号。