变压器瓦斯保护及其二次回路技术

变压器瓦斯保护及其二次回路技术附录4:技术讲课教案

主讲人,肖华宾

技术职称,或技能等级，,工程师/技师

所在岗位,电气二次专业一级主管

讲课时间, 2012年 03月02日

第 1 页共 19 页

技术讲课教案培训题目,《变压器瓦斯保护及其二次回路技术培训》培训目的,围绕“素质年”主题，为提升基层员工培训品质，打造学习型班组，通过本次培训，使电气二次专业人员了解或熟悉变压器内部故障过程中非电量瓦斯气体产生的原因、动作原理、对瓦斯保护的影响及现有的控制措施，各项检查标准的要求进行宣贯，以进一步提高专业检修维护人员的理论知识和应用技能。

内容摘要,

1、变压器瓦斯保护型号介绍及适用范围

2、结构原理及原理接线

3、瓦斯保护范围

4、安装规定

5、定期试验项目

6、日常维护巡点检项目

7、运行时保护投退状态规定

8、瓦斯保护信号动作的主要原因分析

9、瓦斯保护动作后的紧急处理程序

10、瓦斯保护整定计算要求

11、瓦斯保护反事故措施

12、结束语

培训教案,

第 2 页共 19 页

一、变压器瓦斯保护型号介绍及适用范围

按照《DL 400-91 继电保护和安全自动装置技术规程》2.3.2款规定:0.8MVA

及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护;当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设瓦斯保护作为主保护。

瓦斯保护分轻瓦斯保护和重瓦斯保护，一般装于一个瓦斯继电器内。瓦斯继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。目前电力系统大多采用QJ-25、QJ-50、QJ-80型气体继电器，其信号回路接上开口杯，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。跳闸回路接下档板，重瓦斯保护信号动作，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。瓦斯继电器的外形图如下:

QJ-25型气体继电器:主要用于有载调压开关。

QJ-50型气体继电器:主要用于容量在7.5MVA以下油浸式变压器。

第 3 页共 19 页

QJ-80型气体继电器:主要用于容量在7.5MVA以上油浸式变压器。

变压器瓦斯保护具有动作快、灵敏度高、结构简单，能反映变压器油箱内部各种类型的故障，特别是当绕组短路匝数很少时，故障循环电流很大，可能造成严重过热，但外部电流变化很小，各种反映电流的保护难以动作，瓦斯保护对这种故障具有特殊优越性。二、结构原理及原理接线

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。瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯继电器(又称气体继电器)来保护变压器内部故障的。

2.1在变压器瓦斯保护继电器内，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。浮筒和档板可以围绕各自的轴旋转。在正常运行

时，继电器内充满油，浮筒浸在油内，处于上浮位置，水银接点断开;档板则由于本身重量而下垂，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中首先积存于瓦斯继电器的上部空间，使油面下降，浮筒随之下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动，使水银

第 4 页共 19 页

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。

变压器瓦斯保护原理接线图如下图所示:

2.2在变压器高压绕组上设有抽头，通过改变变压器的变比来调整二次侧电压的大小。调压变压器分为有载调压和无载调压变压器两种。下面为有载调压变压器。有载调压变压器可根据系统运行情况，在带负荷的条件下随时切换分接头开关，保证电压质量，而且分接头数目多、调节范围比较大，如SFPZ7— 90000/220

型有载调压变压器，额定电压比为220?8×1.5%/38.5，其调压范围为?8×1.5%。采用有

载调压变压器时，可以根据最大负荷和最小负荷时分接头电压来分别选择各自合适的分接头。这样就能缩小二次(侧)电压的变化幅度，甚至改变电压变化的趋势。为了防止可动触头在切换过程中产生电弧使变压器绝缘油劣化，甚至烧毁分接头开关，调压绕组通过并联触头

第 5 页共 19 页

Q1、Q2与高压主绕组串联。可在带负荷的情况下进行分接头的切换。在可动触头Q1、Q2回路接入接触器KM1、KM2的工作触头并放在单独的油箱里。在调节分接头时，先断开接触器KM1，将可动触头Q1切换到另一分接头上，然后接通KM1。另一可动触头Q2也采用同样的步骤，移到这个相邻的分接头上，这样进行移动，直到Q1和Q2都接到所选定的分接头位置为止。当切换过程中Q1、Q2分别接在相邻的两个分接头位置时，电抗器L限制了回路中流过的环流大小。110kV及以上电压等级变压器的调压绕组放在中性点侧，使调节装置处于较低电位。1、分接开关运行一年或切换2000,4000次后，应取切换开关油箱中的抽样进行工频耐压(不低于30KV)试验，试验应合格，否则更换合格变压器绝缘油。2、新投入的分接开关，在切换5000次后，应将切换开关吊出检查，以后可按实际情况确定检查周期。3、运行中的分接开关动作5000次后或绝缘油的击穿电压低于25kV时，应更换切换开关油箱的绝缘油。4、为了防止分接开关在严重过负荷或系统短路时进行切换，宜在有载分接开关控制回路中加装电流闭锁装置，其整定值不超过变压器额定电流的1.5倍。5、电动操作机构应经常保持良好状态，有载分接开关配备的瓦斯保护及防爆装置均应运行正常。当保护装置动作时应查明原因。6、分接开关的切换开关箱应严格密封，不得渗漏。如发现其油位升高异常或满油位，说明变压器与有载分接开关切换箱窜油。应保持变压器油位高于分接开关的油位，防止开关箱体油渗