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1、变压器瓦斯保护及误动的防范摘要变压器作为电力系统输电不可或缺的装置，其可靠性和安全性对整个电网的可靠，持续供电起着关键作用。瓦斯保护作为变压器保护的重要组成部分，是变压器安全，可靠运行的基础。本文阐述了变压器瓦斯保护及误动作防范措施。 针对由于运行检修及维护不当等多种原因造成变压器本体瓦斯保护误动而导致的变压器跳闸问题,进行了全面深入的分析,从安装、 投运、 检修 、运行、 检验等方面提出了治理措施。关键词：变压器 误动 瓦斯保护ABSTRACT Power System transformer,as an integral transmission device,its reliabilit
2、y and security of the entire network of reliable, continuous power supply plays a key role. Gas protection as an important part of transformer protection, Is the transformer, the basis for reliable operation. The article gives the transformer gas protection malfunction prevention measures. Run due t
3、o improper repair and maintenance of ontology for a variety of reasons, such as transformer of transformer gas protection malfunction caused by tripping issues, conducted a comprehensive and in-depth analysis, installation, commissioning, maintenance, operation, testing and other governance measures
4、 have been put forwardKey words: maloperation of transformer gas protection.目录摘要11 绪论31.1 课题的背景及意义31.2 变压器故障保护发展现状41.3 变压器瓦斯保护51.3.1 瓦斯保护概述51.3.2 瓦斯保护的控制51.4 本文主要工作62 变压器瓦斯保护72.1 变压器工作原理72.3 变压器瓦斯保护的范围92.4 瓦斯继电器的动作原理92.5瓦斯保护检验102.5.1 瓦斯保护安装的检验102.6 瓦斯保护运行时的措施113 瓦斯保护动作123.1瓦斯保护动作的原因123.1.1 轻瓦斯保护动作的原
5、因123.1.2 重瓦斯保护动作的原因123.2瓦斯保护装置动作的处理133.2.1 瓦斯保护信号动作133.3.2 瓦斯继电器动作跳闸133.3 瓦斯保护动作后处理措施133.3.1 重瓦斯保护动作的处理步骤133.3.2 轻瓦斯保护动作的处理步骤143.4继电器中气体的鉴别143.4.2 点燃试验与色谱分析144 变压器瓦斯保护误动作分析及防范措施164.1 瓦斯保护误动作的分析164.2 防范措施164.2.1 安装与投放164.2.2 检修、运行与维护174.3变压器瓦斯保护的反事故措施175 毕业设计结论18谢辞19参考文献201 绪论1.1 课题的背景及意义电力变压器作为联系不同电
6、压等级网络的设备，是电力系统中极其重要组成部分，它在电力系统的发电，输电，配电等各个环节中被广泛使用。随着近些年来，电力系统规模的不断扩大，电压等级的提高，增加了很多大容量的变压器，因而它的安全运行与否，是整个电力系统能否连续稳定工作的关键，也是电力系统可靠工作的必要条件。而且电力变压器本身造价昂贵，一旦发生故障而遭到破坏，将给维修带来很大困难，造成大的经济损失。因此，必须根据变压器的容量和重要程度，并考虑到可能发生的各种故障类型和不正常运行状态，来装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。 分析电力变压器的故障，可分为短路故障和不正常运行状态两种，而变压器的短路故障，又可按发生在变压器的内外部情
7、况分为内部故障和外部故障。变压器的内部故障主要是指各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地短路故障等。变压器的外部故障主要是指外部绝缘套管和引出线上发生的相间短路和直接接地短路故障。根据上述故障类型和不正常运行状态，变压器应装设以下保护：（1）瓦斯保护 对于变压器油箱内的各种故障以及油面的降低，应装设瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作，同时也能反应绕组的开焊故障。（2）纵联差动保护或电流速断保护 为反应变压器绕组和引出线的相间短路故障，中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路故障以及绕组匝间短路故障，应装设纵联差动保护或电流速断保护
8、。保护动作后，跳开变压器各电源侧的断路器。（3）反应外部相间短路的后备保护 动作于变压器的外部故障和作为主保护的后备保护，根据变压器容量和应用情况，可分别采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流及单相式低电压起动的过电流保护、阻抗保护。（4）反映外部接地短路的接地保护 对中性点直接接地电力网内，由外部接地短路引起过电流时，应装设零序电流保护。当电力网中部分变压器中性点接地运行，应根据具体情况，装设专有的保护装置，如零序过电压保护，中性点装放电间隙加零序电流保护等。（5）过负荷保护 对0.4MVA以上的变压器，当数台并列运行，或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况
9、，装设过负荷保护。过负荷保护接于一相电流上，并延时作用于信号。（6）过励磁保护 高电压侧电压为500KV及以上的变压器，对频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流的升高，应装设过励磁保护。（7）非电量保护 对变压器本体和有载调压部分的温度，油箱内压力升高以及冷却系统的故障，应按现行变压器标准的要求，装设可作用于信号或动作于跳闸的装置。 为实现上述保护内容的功能，适应当今大容量变压器应用的日益增多以及电力系统网络日益复杂化的趋势，并伴随着计算机技术的迅速发展，微机继电保护装置在高压电王中得到了广泛的应用，成为目前继电保护中最重要的保护形式。微机保护相比与传统的保护装置，具有更高的可靠性、快速性和
10、灵敏度，可更大限度的保证电力系统和变压器的安全运行，减少事故的损失。1.2 变压器故障保护发展现状追溯变压器保护的发展历史，以1931年Ordway提出比率差动的变压器保护标志着差动保护作为变压器主保护时代的到来。电流差动保护也以其原理简单、选择性好、可靠性高的特点在变压器保护中获得了极其成功的应用。但由此带来的技术难题是如何将变压器的励磁涌流与内部故障区分开来。变压器保护的发展史也自此成为一部变压器励磁涌流鉴别技术发展史。1941年，首次提出了利用谐波制动的差动保护，将谐波分析引入到变压器差动保护中，并逐渐成为国外研究励磁涌流制动方法的主要方法。年，Sharp和W.E.GlassBurn提出
11、了利用二次谐波鉴别变压器励磁涌流的方法，并在模拟式保护中加以实现，同时，还提出了差动加速的方案，以差动加速、比率差动、二次谐波制动来构成整个谐波制动式保护的主体，并一直延续至今。微机变压器保护的研究开始于60年代末70年代初。1969年，Rockerfller首次提出数字式变压器保护的概念，揭开了数字式变压器保护研究的序幕，之后，O.P.Malik和Degens对变压器保护的数字处理和数字滤波作出了研究：1972年，Skyes发表了计算机变压器谐波制动保护方案，使得微机室变压器保护的发展向实用化方向迈进。变压器保护在进入数字微机时代后，利用微机强大的运算和处理能力，新的励磁涌流鉴别方法不断被提
12、出，为励磁涌流的鉴别提供了新思路，沿着这个思路，波形比较法、波形对称法和积分性波形对称法相继被提出现在实用的微机变压器保护中识别励磁涌流的方法也主要是：二次谐波闭锁、间断角闭锁、波形对称原理等。实践表明，在过去几十年间，上述原理基本上能达到继电保护要求。然而，随着电力系统以及变压器制造技术的日益发展，利用涌流特征的各种判据在实用中均遇到了一些无法协调的矛盾。 为了保障变压器安全、可靠地运行，电力工作者不断深入分析其运行特性，研究新原理，新方法提高变压器保护的性能，对其理论探讨与装置研制一直在不断进行。针对差动保护中的励磁涌流问题，国内外积极研究各种原理予以解决，如：二次谐波制动、间断角、电压制
13、动、磁通特性原理和等值电路法等。另外，将新兴学科和方法（如模糊集合论、专家系统、人工神经网络等）运用到变压器的保护中也是研究的热点之一。而随着计算机及网络技术的迅猛发展，高性能的微处理器芯片层出不穷，微机变压器保护装置的性能不断得到改善，整个微机保护系统正向傻瓜化,人工智能化,网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化，标准化方向发展。1.3 变压器瓦斯保护1.3.1 瓦斯保护概述瓦斯保护是变压器内部故障的基本保护，它的主要器件是瓦斯继电器，安装的位置在油箱与油枕之间的联接管道中。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他绝缘材料分解，从而产生大量的可燃性气体，这种可燃性气体
14、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实施保护动作。在瓦斯保护装置中，反应这些特性的基本器件是瓦斯继电器。 在变压器正常工作时，瓦斯继电器的容器内一般是充满变压器油的，它的两对灵敏水银触点是断开的。如果变压器内部出现轻微故障，此时上面一对水银触点闭合，接通信号回路，发出报警信号，即继电器轻瓦斯动作。如果变压器内部发生严重故障，使下面一对水银触点闭合，接通跳闸回路，切断与变压器连接的所有电源，从而起到保护变压器的作用，即继电器中瓦斯保护。1.3.2 瓦斯保护的控制 变压器在充油或新注
15、入油后，应当经常打开瓦斯继电器内的放气阀门，防止油中的空气在变压器带负载受热上升。当空气进入继电器时，可能使瓦斯继电器动作。为了防止断路器或信号的误动作，可以利用压板，将瓦斯保护切换至作用信号，直至不再存在空溢出为止。瓦斯继电器的接点，是由于油的流动或气流的冲击而闭合。因此，接点的闭合有冲击性，为了使接点发出的脉冲有足够时间使断路器跳开，出口中间继电器应有自保持回路。1.4 本文主要工作 本文阐述了变压器瓦斯保护的工作原理、保护范围 ，瓦斯保护动作主要原因，瓦斯动作信号处理对策，继电器气体的鉴别与色谱分析 提出了变压器瓦斯保护的安装与投放，防止变压器瓦斯保护误动作的措施及处理方法，并提出了反事
16、故措施。2 变压器瓦斯保护2.1 变压器工作原理图2-1 变压器工作原理图如图2-1所示，当一个交流电压U1接到初级绕组的线圈时，由于交流电的强度和极性是不停的正、负交替变化，因此初级绕组的线圈所产生的磁力线数目也不停改变。由于磁场强度的不断变化，促使缠绕在同一贴欣赏的另一端线圈产生感应电动势U2.变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。理想变压器：不计一次、二次绕组的电阻和铁耗，其间耦合系
17、数K=1的变压器称之为理想变压器。描述理想变压器的电动势平衡方程式为 e1(t)=-N1d/dt e2(t)=-N2d/dt若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化，则有不计铁芯损失，根据能量守恒原理可得，由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系，令K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比），U1/U2=N1/N2，即对同一变压器的任意两个线圈都有电压和匝数成正比。P入=P出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。 2.2瓦斯保护工作原理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
18、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来保护变压器内部故障的。在瓦斯保护继电器内，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。浮筒和挡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
19、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。瓦斯继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。瓦斯保护的动作又可分为以下几类：(1)空气进入变压器逐渐聚集在瓦斯继电器上部，迫使继电器内油面下降。这时，开口杯在空气中的重量加上杯内油重所产生的力矩使开口杯下降并使干簧触点闭合，发出轻瓦斯动作信号。空气进入运行中
20、的变压器有三种途径。一是变压器在换油、补充油时，欲换或补加的油未彻底进行真空脱气处理与严格按真空注油工艺进行，使油中的空气，附着在铁心、绕组、附件表面的空气及有机固体绝缘材料孔隙中的空气，在变压器投入运行后通过油的对流循环，变压器铁心的磁致伸缩，逐渐汇集、上升到瓦斯继电器内，引起瓦斯保护动作，发出信号。二是变压器热虹吸器更换吸附剂(如硅胶)后，油侵及静置时间短，空气未彻底排净，由热虹吸器进入本体循环，进而进入瓦斯继电器引起瓦斯保护动作，发出信号。三是强油循环的变压器潜油泵密封不良，因油泵工作时产生的微负压导致空气进入变压器本体循环，聚集在瓦斯继电器内造成瓦斯保护动作，发出信号；(2)环境温度骤
21、然下降，变压器本体油很快冷缩造成油位降低，或者变压器本体严重漏油引起变压器内油位降低，即所谓油流引起瓦斯继电器动作，发出信号；(3)瓦斯继电器二次信号回路故障，包括信号电缆绝缘损坏短路、端子排接点短路，个别在信号回路中所接信号等引起干簧触点闭合，造成瓦斯保护动作，发出信号；(4)变压器内部存在放电或过热故障，引起固体绝缘材料分解，变压器油分解，产生氢气、一氧化碳、二氧化碳，低分子烃类气体这些气体随油的对流循环逐渐变成大气泡并上升聚集在瓦斯继电器上部，迫使继电器内油面降低，引起瓦斯保护动作，发出信号。瓦斯保护接线原理如图2-2所示：图2-2 瓦斯保护原理接线图当变压器内部发生轻微故障，使油位降低
22、时，瓦斯继电器KG的上接点KG1动作，接通信号继电器1KS发出信号。当变压器内部发生严重故障，使瓦斯继电器KG的下接点KG2动作，接通信号继电器2KS和中间继电器KM，发出信号并使断路器跳闸。容量为1000kVA及以上的变压器应装设瓦斯保护。目前大多采用QJ280 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。2.3 变压器瓦斯保护的范围 瓦斯保护的范围是变压器内部多相短路，匝间短路，匝间与铁心或外皮短路；铁心故障（发热烧损）；油面下降或漏油；分接开关接触不良或导线焊接不良。 瓦斯保护的优点是不仅能反
23、映变压器油箱内部的各种故障，而且还能反映差动保护所不能反映的不严重的匝间短路和铁心故障。此外，当变压器内部进入空气时也有所反映。因此，是灵敏度高、结构简单、动作迅速的一种保护。 其缺点是不能反映变压器外部故障（套管和引出线），因此瓦斯保护不能作为变压器各种故障的唯一保护。瓦斯保护抵抗外界干扰的性能较差，例如剧烈的震动就容易误动作。如果在安装瓦斯继电器时未能很好地解决防油问题或瓦斯继电器不能很好地防水，就有可能漏油腐蚀电缆绝缘或继电器进水而造成误动作。2.4 瓦斯继电器的动作原理 当变压器出现内部故障时，产生的气体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油面降低。当油面降低到一定程度后，上浮筒便下沉，使水银
24、接点接通，发出信号。如果是严重故障，油流会冲击挡板，使之偏转，并带动挡板后的连动杆向上转动，挑动与水银接点卡环相连的连动环，使水银接点分别向与油流垂直的两侧转动，两水银接点同时接通，使开关跳闸或发出信号。 常用的瓦斯继电器有两种：一是浮子式；二是挡板式。挡板式瓦斯继电器是将浮子式的下浮子改为挡板结构。两者的区别是，挡板式的挡板结构不随油面下降而动作，而是在油的流速达到0.61.0m/s时才动作，所以挡板式瓦斯继电器遇到油面下降或严重缺油时，不会造成重瓦斯误动跳闸。2.5瓦斯保护检验瓦斯保护是电力变压器内部故障检测的主要保护，其安装和瓦斯继电器质量的好坏，决定着瓦斯保护的运行效果。因此，必须认真
25、进行检验。2.5.1瓦斯继电器的检验（1）玻璃窗、放气阀、探针处和引出线端子等应完整不渗油。拆、接引线时，防止引线端子跟随一起转动；（2）浮筒无裂纹及凹凸处、玻璃窗应完整清晰明亮无裂纹线；（3）水银接点的水银面应清洁光亮，摇动分、合时水银流动灵活，不应挂在玻璃壁和电极上，电极和极尖应光亮呈银白色；（4）水银接点柱焊接牢固，根部套软塑料管加固；接点引线长短应合适，能任意弯曲，无断股现象；瓷珠应完整光滑无毛刺；（5）水银接点应固定牢固。接点距离正常时，有一极浸入水银中的长度应不小于4mm。其它类型继电器的接点正常时，两极应断开。接点引钱的极性，为经常浸入水银中的接点接正极。若未经常浸入水银中接点接
26、正极时，由于水银蒸气是导体的原故，长期运行，接点可能损坏，甚至可能使瓦期保护动作；（6）可动部分应灵活，动作可靠，返回无卡住现象；（7）浮筒型瓦斯继电器水银接点的位置应调整在当浮简浮起时，接点之间的距离不小于4mm。当浮筒下沉使水银接点恰好接触闭合时，浮筒尚能继续向下沉方向偏转约50，以保证接点闭合可靠。2.5.2 瓦斯保护安装的检验(1)变压器顶盖沿瓦斯继电器方向应有115的升高坡度。(2)变压器本体至油枕的油管沿瓦斯继电器方向应有24的升高坡度。但瓦斯继电器应保持水平位置。(3)瓦斯继电器的引出线应采用防油导线，经过中间端子盒再联至电缆。引出线应有几个弯曲处，以免油经毛细效应从引出线流到电
27、缆。中间端子盒应有密封良好的防雨措施，电缆应为恺装，埋入地下部分应有铁管保护。(4)瓦斯继电器两侧油管应为同一内径的管子，与油管用法兰连接处，若使用耐油橡皮衬垫时，其孔径应比油管内径略大，以免防碍油的流速。(5)瓦斯继电器的安装位置应保证便于观察油面及取气样的电气安全距离。2.6 瓦斯保护运行时的措施 (1)变压器运行时瓦斯保护应接于信号和跳闸，有载分接开关的瓦斯保护接于跳闸。(2)变压器在运行中进行如下工作时应将重瓦斯保护改接信号：1)用1台断路器控ilJ2台变压器时，当其中1台转入备用，则应将备用变压器重瓦斯改接信号；2)滤油、补油、换潜油泵或更换净油器的吸附剂和开闭瓦斯继电器连接管上的阀
28、门时；3)在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时；4)除采油样和在瓦斯继电器上部的放气阀放气处，在其他所有地方打开放气、放油和进油阀门时；5)当油位计的油面异常升高或吸收系统有异常现象，需要打开放气或放油阀门时。(3)在地震预报期间，应根据变压器的具体情况和气体继电器的抗震性能确定重瓦斯保护的运行方式。地震引起重瓦斯保护动作停运的变压器，在投运前应对变压器及瓦斯保护进行检查试验，确认无异常后，方可投入。(4)新装变压器或停电检修进行过滤油，从底部注油，调换瓦斯继电器、散热器、强迫油循环装置及套管等工作，在投入运行时，须待空气排尽，方可将重瓦斯保护投入跳闸。但变压器在冲击合闸或新装变压器在空载试运行
29、期间，重瓦斯保护须投入跳闸。(5)瓦斯保护投跳闸的变压器，在现场应有明显标志，跳闸试验用探针其外罩在运行中不准旋下，须在外罩涂以红漆，以示警告。(6)户外变压器应保证瓦斯继电器的端盖有可靠保护，以免水分侵入。3 瓦斯保护动作3.1瓦斯保护动作的原因3.1.1 轻瓦斯保护动作的原因变压器的轻瓦斯保护动作，一般作用于信号，以表示变压器运行异常，其原因主要是在变压器的加油、滤油、换油或换硅胶过程中有空气进入油箱。由于温度下降或漏油，油面降低。油箱的轻微故障，产生少量气体。轻瓦斯回路发生接地、绝缘损坏等故障处理的原则是停止音响信号。检查变压器的温度、音响、油面及电压、电流指示情况。通过第一项检查，如未
30、发现异常，应收集继电器顶部气体进行故障判别。如果收集的气体为空气，值班人员将继电器内的气体排出，变压器可继续运行；如果为可燃气体，且动作频繁，则应先汇报领导，按命令处理。如果无气体，变压器也无异常，则可能是二次回路存在故障，值班人员应将重瓦斯由掉闸改投信号，并将情况报告有关负责人，待命处理。 3.1.2 重瓦斯保护动作的原因变压器的重瓦斯保护动作掉闸的原因是变压器内部发生严重故障，回路有故障，近区穿越性短路故障。 处理的原则是对变压器上层油温、外部特征、防爆喷油和各侧开关掉闸情况、停电范围等进行检查，如有备用变压器，应立即投入，并报告有关领导。收集气体判别故障：如果是内部故障，则不得试送电，应
31、按规定拉开各侧开关，并采取安全措施，等待抢修。如果气体不可燃，而且表计无摆动，则可考虑试送电。如果瓦斯继电器内无气体，外部也无异常，则可能是瓦斯继电器二次回路存在故障，但在未证实变压器良好以前，不得试送电。 但有时瓦斯继电器会发生误动作，因此应采取一定的反事故措施： （1）将瓦斯继电器的下浮筒式改为挡板式，触点改为立式。这样可以提高重瓦斯动作的可靠性。 （2）瓦斯继电器引出线应采用耐油绝缘线。 （3）瓦斯继电器的引出线和通往室内的二次电缆应经过接线箱。在箱内端子排的两侧，引线应接在下面，电缆应接在上面，以防电缆绝缘被油侵蚀；引线排列应使重瓦斯跳闸端子与正极隔开。处理假油位时，注意防止瓦斯继电器
32、误动。 （1）瓦斯继电器的端盖部分及电缆接线端子箱应有防雨措施。（2）对新投入的瓦斯继电器的浮筒应作密封试验，在其运行中应进行定期试验。 （3）如果使用塑料电缆，应注意检查是否有被老鼠、白蚂蚁咬坏等情况。3.2瓦斯保护装置动作的处理变压器瓦斯保护装置动作后,应立即对其进行认真检查 仔细分析 正确判断,立即采取处理措施!3.2.1 瓦斯保护信号动作(1) 瓦斯保护信号动作时, 立即对变压器进行检查, 查明动作原因是否因积聚空气 油面降低 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休,则应记录气体量,观察气体的颜色及试验其是否可燃, 并取气样及油样做色谱分析, 根据有关规程和导则判断
33、变压器的故障性质!色谱分析是指对收集到的气体用色谱仪对其所含的氢气 、氧气、 一氧化碳、 二氧化碳、 甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析, 根据所含组分名称和含量准确判断故障性质, 发展趋势和严重程度!(2) 若气体继电器内的气体无色 、无臭且不可燃, 色谱分析判断为空气, 则变压器可继续运行,并及时消除进气缺陷!(3) 若气体继电器内的气体可燃且油中溶解气体色谱分析结果异常, 则应综合判断确定变压器是否停运!3.2.2 瓦斯继电器动作跳闸瓦斯继电器动作跳闸时, 在查明原因消除故障前不得将变压器投人运行!为查明原因应重点考虑以下因素,作出综合判断!(l) 是否呼吸不畅或排气未尽;(
34、2) 保护及直流等二次回路是否正常;(3) 变压器外观有无明显反映故障性质的异常现象;(4) 气体继电器中积聚的气体是否可燃;(5) 气体继电器中的气体和油中溶解气体的色谱分析结果;(6) 必要的电气试验结果;(7) 变压器其它继电保护装置的动作情况!3.3 瓦斯保护动作后处理措施3.3.1 重瓦斯保护动作的处理步骤(1)对变压器外部进行全面检查，有无严重漏油、喷油现象；(2)取瓦斯，判断瓦斯性质；(3)检查二次回路是否瓦斯保护误动；(4)测量变压器绝缘电阻；(5)经上述检查未发现问题，可对变压器进行零起升压试验，若良好可投入运行；(6)若发现有明显故障，则由检修人员进行处理；(7)如判明确系
35、重瓦斯保护误动作，可停用重瓦斯保护，但恢复送电时，差动保护必须投入。3.3.2 轻瓦斯保护动作的处理步骤(1)观察变压器运行是否异常；(2)检查变压器的温度、音响、油面及电压、电流的指示情况；(3)如变压器运行正常，应收集继电器顶部气体进行故障判别；(4)如无气体，变压器无异常，则可能是二次回路存在故障；(5)如信号动作时间间隔逐渐缩短时，则变压器内部有故障，可能会跳闸，此时应将每次信号动作时间作详细记录，并立即向上级领导汇报。3.4继电器中气体的鉴别 继电器中气体的鉴别应先判断继电器内聚集的气体是空气还是可燃性气体，若继电器内的气体是空气，只要将继电器内的气体排出，变压器即可继续运行；若为可
36、燃性气体，进行点燃试验。3.4.1 瓦斯气体点燃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。点燃试验是将用注射器收集到的气体，用火柴从放气嘴点火，若气体本身能自燃，火焰呈浅兰色，则是可燃性气体，说明变压器内部有故障。若不能自燃，则是空气，说明信号动作属空气进入造成。3.4.2 点燃试验与色谱分析点燃试验与色谱分析是判断变压器内部有无故障的两种不同方法，但目的是一致的。点燃试验是在没有采用色谱分析对所含气体进行定性定量分析之前的一种方法，较简易、粗略。它判断的准确性与试验人员的素质与经验有关，不能判断故障的性质。自采用色谱法后变压器运行规程中没有取消该方法，其本意是想在现场快速的判断
37、变压器有无故障，但受现场人员能否正确收集气体、正确点燃、准确判断等因素的限制，有时达不到预期效果。瓦斯继电器信号动作容积整定值是250-300ml，从理论上讲只要信号动作，就能收集到大约250-300ml的气体。用100ml注射器可收集到两管，此时可用一管在现场做点燃试验，另一管做色谱分析。变压器内部故障有时发展很快，产生的气体还未在油中达到饱和便上升聚集到继电器内。若信号动作后没有及时收集，时间太长则部分气体将向油中回溶和逸散损失，所收集气体可能不足100ml,若用一只100ml注射器收集，就不应做点燃试验，应迅速做色谱分析。这与变压器运行规程的规定发生冲突，解决此矛盾的办法是用两只小容量的
38、注射器收集气体。若变压器与色谱试验室距离较近，则无需做点燃试验。若现场运行人员经过培训，具有收集和做点燃试验的能力，应由运行人员负责此项工作。若不具备此能力，应交有关专业人员负责此项工作。4 变压器瓦斯保护误动作分析及防范措施近年来各电力企业时常发生由于变压器本体瓦斯保护误动而引起变压器跳闸的故障，使电力系统和变压器可靠性运行水平和电力用户供电可靠性都受到影响；同时鉴于瓦斯保护装置对反映变压器绕组匝间短路或内部绝缘电弧的故障高度灵敏性和重要作用，一旦误动必须彻底查清误动原因，变压器本体无故障后方可投运，从而增加了大量现场工作，因此必须采取措施杜绝瓦斯保护误动。4.1 瓦斯保护误动作的分析瓦斯继
39、电器动作行为的分析：目前在我国电力系统中广泛应用开口杯挡板式瓦斯继电器，QJ型。（1）正确动作情况a当油箱内部发生轻微故障，瓦斯继电器上开口杯旋转干簧触点闭合，发“轻瓦斯”信号。b变压器本体内部严重故障，瓦斯继电器内油流速度大于1.01.4 m/s，即油流冲击挡板干簧触点闭合，发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲。c对于有上下开口杯与挡板复合式瓦斯继电器（FJ型），当变压器出现严重漏油使油面降低时，首先上开口杯露出油面，发“轻瓦斯“信号；继而下开口杯露出油面后，发“重瓦斯”动作信号并发出跳闸脉冲，以保护变压器。（2）不正确动作情况 a. 非内部故障和其它原因产生较大的油流涌动，使重瓦斯接点闭合，
40、发出跳闸脉冲。b. 由于瓦斯继电器端子盒进水等原因，造成二次回路短接并发出跳闸脉冲c. 操作人员误碰探针等，使重瓦斯接点闭合，发出跳闸脉冲。4.2 防范措施4.2.1 安装与投放 瓦斯继电器安装在变压器到储油柜的连接管道上，应注意： a. 安装前解体检查。新安装的国产断路器，在安装之前一般应解体、清洗，以检查各部件尺寸是否符合要求，零部件是否齐全，内部是否清洁，对于液压机构尤其应检查其液压系统内部的清洁，液压油要过滤。b.变压器投运前应确认储油柜、冷却装置、净油器等油系统阀门均在正确的开启位置，保证油路畅通。c.为防范不对称启/停潜油泵，造成较大的油流涌动，冷却器分成2组，每组潜油泵环变压器对
41、称布置。4.2.2 检修、运行与维护 (1)运行操作与维护a.强油循环变压器应对称投入相应台数的冷却器，冷却器工作、辅助、备用的设定应符合厂家规定；按负荷或油温启/停冷却器时，应保证所选冷却器对称运行；当冷却装置电源全部失去后，恢复电源时应逐台对称间歇，投入相应台数的冷却器，变压器运行中严禁分段启/停冷却器。b.片散式冷却器启/停切换控制开关应在自动位置，并对称间歇分组启动；c.500 kV 变压器在任何运行方式下，禁止同时投入2 组及以上冷却器；工作电源切换前，应保证只有1 组冷却器工作，其余冷却器切换至停运位置，电源切换后逐台恢复至原运行方式。(2)检修工作a. 变压器运行中进行滤油、补油
42、、更换潜油泵、冷却器、净油器和呼吸器或其内的吸湿剂工作时，本体重瓦斯保护切换为信号方式。b. 运行中的变压器冷却器油回路、通向储油柜各阀门由关闭位置旋转至开启位置时；以及当油位计的油面异常升高或呼吸系统有异常现象，需要打开放油或放气阀门时，应先将变压器本体重瓦斯保护切换为信号方式。c. 波纹式储油柜应保证动作灵活，杜绝出现卡涩现象。4.3变压器瓦斯保护的反事故措施瓦斯保护动作，轻者发出保护动作信号，提醒维修人员马上对变压器进行处理；重者跳开变压器开关，导致变压器马上停止运行，不能保证供电的可靠性，对此提出了瓦斯保护的反事故措施：（1）将瓦斯继电器的下浮筒改为档板式，触点改为立式，以提高重瓦斯动
43、作的可靠性；（2）为防止瓦斯继电器因漏水而短路，应在其端子和电缆引线端子箱上采取防雨措施；（3）瓦斯继电器引出线应采用防油线；5 毕业设计结论 综上所述，本篇论文主要讲了变压器的工作原理、变压器瓦斯保护的工作原理、变压器的安装、投放与检修及其注意事项，瓦斯继电器的原理及检修，变压器瓦斯保护误动作的分析及防范措施。得到以下几个结论：（1）变压器运行时间久了，在变压器内部的绕组、层间和匝间的绝缘材料较容易老化，一旦线圈的绝缘材料老化到一定程度时，就会引起变压器内部故障，为了防止故障的产生，制止故障的扩大，大型的电力变压器必须要装瓦斯继电器保护装置，这样可以及时的发出报警信号和跳闸信号，保证电力系统
44、的安全运行和可靠供电。（2）变压器瓦斯信号动作后，运行人员必须对变压器进行检查，查明动作的原因，并立即向上级调度和主管领导汇报，上级主管领导应立即派人去现场提取继电器气样、油样和本体油样，分别作色谱分析。根据有关导则及现场分析结论采取相应的对策， 避免事故的发生，以保证变压器的安全经济运行。谢辞经过几个多月与同学老师的讨论与研究，毕业设计即将完成，尚未实际工作的我们，缺乏经验，有许多考虑不周全的地方，若是没有指导老师的督促教导同班同学的热心帮助，想要完成这个设计是难以想象的。首先要感谢我的指导老师*老师。*老师虽然处于百忙之中，但是从我查询资料、整理思路及给出结论等过程都给予了我悉心的指导。除
45、了敬佩*老师的专业水平外，她的发散的思维方式和渊博的知识也是我学习的榜样，并将积极影响我今后的生活和工作。其次要感谢我的同学们，她们给了我很多的帮助，没有她们的帮助，完成此次设计非常困难。衷心感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩会的各位老师。参考文献1朱英浩主编.新编变压器实用技术问答，沈阳：辽宁科学技术出版社，1999 2陈积旭.油浸式变压器故障监测与诊断.福建电力与电工，20023陈化钢，李天元.大型电力变压器瓦斯保护分析.东北电力技术，19944 贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理.第3版.北京:中国电力出版社，20005 国家电力调度中心编电力系统继电保护实用技术问答(第二版)中国电力出版社19976 黄纯华、刘维仲工厂供电天津大学出版社19887 高仁斗电力变压器的安装与运行安全安全19948 赵春阳电力变压器瓦斯保护动作原理及其反事故措施化工安全与环境200710 曾贤主变压器重瓦斯保护动作原因分析及处理电力安全技术200711 唐黎标电力变压器常见故障及诊断技术安全，200812 高喜玲电力变压器常见故障分析及处理煤矿机械2008
