变压器瓦斯保护的结构与工作原理

变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。按用途可以分为：电力变压器和特殊变压器（电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等）。

瓦斯保护是油浸式变压器的一种保护装置，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。安装在变压器箱盖与储油柜的联管上，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或造成油流冲动时，使继电器的接点动作，以接通指定的控制回路，并及时发出信号或自动切除变压器。 一、概念

轻瓦斯：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，接通报警信号。

重瓦斯：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。

型号的组成及其代表意义：QJ**——** **

Q（气体）J（继电器）**（设计序号）——**（管路通径mm） **（特殊使用环境代码， TH — 湿热带型；TA — 干热带型；一般型不加表示） 二、结构与工作原理

1、瓦斯继电器结构+ V+ o：

QJ型继电器结构基本相同，只是QJ4-25型跳闸信号为单接点式，其它均为双接点式。继电器芯子结构如图所示，继电器芯子上部由开口杯（浮子）3、重锤4、磁铁6和干簧接点10构成动作于信号的气体容积装置，其下部由挡板5、弹簧8、调节杆9、磁铁6和干簧接点10构成动作于跳闸的流速装置。盖上的气塞1是供安装时排气以及运行中抽取故障气体之用。探针2是供检查跳闸机构的灵活性和可靠性之用。

1 气塞 2探针 3开口杯（浮子） 4重锤5挡板 6磁铁 7接线端子 8弹簧 9调节杆 10干簧接点

2、瓦斯继电器工作原理- Q/ e. M$

继电器正常运行时其内部充满变压器油，开口杯（浮子）处于图1所示的上倾位置。当变压器内部出现轻微故障时，变压器油由于分解而产生的气体聚集在继电器上部的气室内，迫使其油面下降，开口杯3随之下降到一定位置，其上的磁铁6使干簧接点10吸合，接通信号回路，发出报警信号。如果油箱内的油面下降，同样动作于信号回路，发出报警信号。当变压器内部发生严重故障时，油箱内压力瞬时升高，将会出现油的涌浪，冲动挡板5，当挡板旋转到某一限定位置时，其上的磁铁6使干簧接点10吸合，接通跳闸回路，不经予先报警而直接切断变压器电源，从而起到保护变压器的作用。

信号接线图：

三、变压器瓦斯保护动作的主要原因

1、因滤油、加油或冷却系统不严密以至空气进入变压器。

2、因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下。

3、变压器故障产生少量气体。

4、变压器发生穿越性短路故障。在穿越性故障电流作用下，油隙间的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器就可能误动作。穿越性故障电流使绕组动作发热，当故障电流倍数很大时，绕组温度上升很快，使油的体积膨胀，造成气体继电器误动作。

5、气体继电器或二次回路故障。

四、变压器瓦斯保护动作后的处理 变压器瓦斯保护装置动作后，应马上对其进行认真检查、仔细分析、正确判断，立即采取处理措施。

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、二次回路故障或上变压器内部邦联造成的。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上否可燃，并取气样及油样做色谱分析，可根据的关规程和导则判断变压器的故障性质。色谱分析是指对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邦联性质，发展趋势、和严重程度。 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。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。 2、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入运行。为查明原因应重点

考虑以下因素，作出综合判断。

（1）是否呼吸不畅或排气未尽；

（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的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。

五、日常巡视 在变压器的日常巡视项目中首先应检查气体继电器内有无气体，对气体的巡视应注意以下几点：

1、瓦斯继电器连接管上的阀门应在打开位置。

2、变压器的呼吸器应在正常工作状态。

3、瓦斯保护连接片投入应正确。

4、油枕的油位应在合适位置，继电器内充满油。

5、瓦斯继电器防水罩一定牢固可靠。

6、瓦斯继电器接线端子处不应渗油，且应能防止雨、雪、灰尘的侵入，电源及其二次回路要有防水、防油和防冻的措施，并要在春秋二季进行防水、防油和防冻检查。