变压器瓦斯保护动作的分析与处理

电力变压器是电网中的主设备之一。变压器瓦斯保护可以在充油变压器内出现热故障、电故障等内部故障时提供有效的保护，一般情况下电力变压器重瓦斯保护动作，可以在短时间断开变压器各侧开关设备同时发出信号，内切除变压器各侧电源，有效地保护变压器设备。技术人员在瓦斯动作后，及时对变压器及瓦斯继电器进行认真检查、分析，找出瓦斯继电器动作原因及时采取针对性措施。

在《电力安全工作规程》中对变压器的设置有着明确的规定，凡是1000kVA或者1000kVA 以上的户外使用的充油式变压器和凡是320kVA以上的室内使用的充油式变压器都应该设置瓦斯保护装置进行保护。变压器故障常被分为内部故障和外部故障。内部故障为变压油箱内发生的各种故障；外部故障为变压油箱外部绝缘套管及引出线上发生的各种故障。变压器内部故障从性质上一般分为热故障、电故障两大类。热故障通常为变压器内部局部过热、温度升高等；电故障通常指变压内部在高电场强度的作用下造成绝缘性能下降或劣化的故障，根据放电能量不同，一般可分为局部放电、火花放电和高能放电三种故障类型。变压器瓦斯结构设计简单，对于变压器内部故障的反映灵敏度高。当变压器内部出现热故障、电故障时，瓦斯保护能灵敏、迅速动作，较其他保护装置有其独特的优越性。

1 变压器瓦斯保护

1.1 变压器瓦斯保护的必要性

电力变压器是电网中的主设备之一。随着我国国民经济的发展，电力设备制造业的进步，社会用电的需要，电力变压器朝着高电压、大容量、超大容量方向。新材料、新工艺在变压器设备制造中不断应用，新的制造企业不断涌现，国内变压器制造质量参差不齐。运行中变压器内部故障时有发生，轻着变压器内部发热，局部放电，扎间、层间短路，重着变压器烧毁。目前，瓦斯继电器是变压器本体的主要保护之一，在变压器内部故障时能有效、迅速、准确地动作。在我国电力系统充油式变压器中主要应用的有挡板式、开口挡板式、浮球式、双浮球式等瓦斯继电器，瓦斯继电器设备的安装更好的保护充油式变压器。

1.2 瓦斯保护的正确动作情况

首先，变压器内出现热故障、电故障等内部故障情况时，当故障较轻微，变压器油箱内会产生气体，气体会在一定时间内汇聚到瓦斯继电器装置的上方，当汇聚到瓦斯继电器的气体达到或大于轻瓦斯动作定值（如：260mL），瓦斯继电器轻瓦斯干簧解点闭合，发出“轻瓦斯”的信号；当故障较严重，变压内部会急速产生气体伴随有快速油流涌向瓦斯继电器，当冲过瓦斯继电器油的流速达到或大于重瓦斯动作定值（如：1.0m/s）时，瓦斯继电器重瓦斯动作将变压器各侧开关断开切断变压器电源同时发出“重瓦斯”动作信号，保护变压器不受到进一步损害。

1.3 瓦斯保护的不正确动作情况

电力变压器的瓦斯继电器也经常出现不正确动作误动情况：大致存在以下几种情况：瓦斯继电器接线盒受湿或进水造成的二次回路短路动作；瓦斯继电器控缆破损短路动作；工作人员误碰瓦斯继电器轻、重瓦斯摁钮动作。

不正确动作误动原因：

（1）变压器在注油时，如果不进行抽真空注油，强油循环变压器油泵在变压器投运前未事先开启进行油循环并对变压器进行排气，注油后排气不彻底等均易引起瓦斯继电器轻瓦动作。

（2）变压器在运行中更换储油柜吸附剂，当吸附剂罐与储油柜间空气不流通（极少有的特殊情况），由于储油柜油位突然变动造成油涌动引起电力变压器重瓦斯动作。

2 瓦斯保护动作后的分析、处理和改进措施

2.1 瓦斯保护动作后的分析、处理

在瓦斯保护的动作后，应该及时对变压器、瓦斯继电器及控制电缆等进行检查，分析动作原因并采取针对性措施进行解决。重瓦斯保护动作时，在查明原因消除故障之前不得将变压器投入运行。

（1）轻瓦斯动作发信时，应立即对变压器进行检查，查明动作原因，是否因积聚空气、油位降低、二次回路故障或是变压器内部故障造成的。如气体继电器内有气体，则应记录气体量，观察气体的颜色及试验是否可燃，并取气样及油样做色谱分析，根据有关规程和导则判断变压器的故障性质。如果轻瓦斯动作发信后经分析已判为变压器内部存在故障，且发信间隔时间逐次缩短，则说明故障正在发展，这时应最快将该变压器停运。

若气体继电器内的气体为无色、无臭且不可燃，色谱分析判断为空气，则变压器可继续运行，并及时消除缺陷。若气体是可燃的或油中熔解气体分析结果异常，应综合判断确定变压器是否停运。

（2）重瓦斯动作后应检查其它保护装置动作信号情况、一/二次回路情况、直流系统情况；检查变压器有无着火、爆炸、喷油、漏油等情况；检查气体继电器内有无气体积聚；检查变压器本体及有载分接开关油位情况；变压器跳闸后，应立即停油泵，并进行油色谱分析；检查气体继电器接线盒内有无进水受潮或异物造成端子短路；变压器的油色谱试验；开展变压器重瓦斯保护的传动试验，有关中间继电器的动作试验，二次绝缘电阻试验；开展气体继电器的校验。

（3）电力变压器的瓦斯保护，一般轻瓦斯动作发出信号“轻瓦斯”的信号，重度瓦斯动作将变压器各侧开关断开，切断变压器电源同时发出“重瓦斯”动作信号。如：在瓦斯保护完好、整定正确等情况下变压器运行过程中跳闸如若瓦斯保护未动作，而是差动保护动作，故障点一般在变压器的外部，差动保护范围内，我们就可以重点对变压器与各侧间隔和母线等相连的部分设备、母线、引线进行检查。

2.2 瓦斯保护改进措施

（1）电力变压器本体与储油柜与的接通油管的与水平面应有3%至4%坡度，有利于变压器内的气体流入瓦斯继电器；

（2）瓦斯气体继电器的引出线使用耐油导线且应走线槽或套护管。

（3）防止瓦斯继电器因接点因漏水或潮湿等原因发生短路误动，运行中应当注意瓦斯继电器端盖的密封，瓦斯继电器加装防雨罩，防止水、潮气的进入瓦斯接线盒。

（4）结合变压停电对变压器瓦斯保护装置的电缆进行检查、维护也是十分必要的，只有这样才能防止瓦斯误动的发生，更好的起到对变压器的保护作用。

3 变压器瓦斯继电器中气体分析、诊断

3.1 瓦斯继电器中气体分析、诊断的方法

电力变压器内的气体信号是否可以被激活很大程度上在于瓦斯气体继电器内有没有气体，如果油箱内油位较低引发了电路的故障，又或者有空气进入变压器的瓦斯气体继电器，导致其无法正确的做出保护动作，就容易引发变压器的故障的发生。瓦斯气体继电器中气体的点燃与色谱分析是对变压器瓦斯继电器中气体进行鉴别和处理的重要方法。

3.2 继电器中气体的鉴别和处理

近些年来，变压器的事故也频频发生，电力变压器的电量型继电保护装置也常常会发生不灵敏的现象，而瓦斯继电器作为变压器本体内部的最重要的主保护，在内部严重故障时能够迅速把变压器各侧开关断开，切断变压器电源。《电力变压器运行规程》中有着明确的规定：如果变压器瓦斯继电器中有气体的存在，则必须对气量进行纪录，并及时的对气体的颜色进行观察，逐步确定其是否可燃，如果是可燃气体的存在则表明是变压器存在故障。如果不能自行燃烧，就有可能是空气或者其他气体。

一时不能对气体继电器内的气体进行色谱分析时，可按下面方法鉴别：（1）无色、不可燃的是空气。（2）黄色、可燃的是木质故障产生的气体。（3）淡灰色、可燃并有臭味的是纸质故障产生的气体。（4）灰黑色、易燃的是铁质故障使绝缘油分解产生的气体。

色谱分析是对收集到的气体中所包含的氢气、乙炔、一氧化炭、二氧化炭、甲烷等一些气体进行定性和定量分析，这也是分析变压器故障时经常用到的对气体的分析手段。无论是点燃试验，还是色谱分析其实都是技术人员为例判断变压器内部有无故障的主要的两种方法。

4 结论

瓦斯继电器保护作为油浸式变压器本体的一种重要的保护装置，是变压器内部故障的主要保护元件，在变压器内部局部过热、温度升高等热故障，变压内部在高电场强度的作用下造成绝缘性能下降或劣化引发的局部放电、火花放电和高能放电等电故障情况下能够灵敏、迅速动作，有效地保护变压器设备。对电力变压器的瓦斯继电器保护装置动作的分析和处理，

找出动作原因及时采取有针对性的应对措施，可以很好的应对变压器故障的再次发生，确保电力系统安全稳定供电。