变压器“结构、轻瓦斯、重瓦斯保护”及事故处理

　　变压器瓦斯保护的工作原理

　　1、瓦斯保护动作原理

　　瓦斯保护是变压器在运行中常设的主要保护装置，瓦斯保护能够对变压器的层间短路、铁芯故障以及套管故障、绕组问题以及变压器油面下降等问题及时感知，并发出警报信号。当变压器内部一旦出现问题时，由于在工作中设备电弧会将绝缘材料分解，从而生成瓦斯气体，而瓦斯气体的浓度也和变压器故障程度有直接关系。瓦斯保护就是利用变压器内的瓦斯气体程度的瓦斯继电器来察觉和保护变压器内部故障。

　　在瓦斯继电器的结构中，上部是封闭的浮筒，下部是金属挡板，上部和下部都装有水银节点，并且上部的浮筒和下部的金属挡板都可以围绕各自的轴进行旋转。在变压器正常工作时，其继电器装有变压器保护油，因此使得浮筒能够漂浮在油面上，这个上部的水银节点实际上处于断开状态；此时的下部金属挡板由于自重而下垂，因此水银节点也是断开状态。但是当变压器出现轻微故障，其生成的瓦斯的速度就以缓慢的状态出现，当瓦斯上升到瓦斯继电器上部的浮筒时，就会导致油面下降，这时就会发出”轻瓦斯“警告；但是当变压器内部出现较为严重的问题时，则会生成大量的瓦斯，这时邮箱的压力就会急剧增大，其产生的压力就会冲击油枕，当油枕接触挡板，并克服弹簧的阻力时，就会带动磁铁向触电方向移动，这时水银节点就出闭合，从而接通变压器跳闸回路，从而导致断路器跳闸。这就是“重瓦斯”。当产生重瓦斯后，继电器就会马上切断电源，避免故障扩大化，从而起到保护变压器的作用。

　　2、瓦斯保护范围

　　变压器的瓦斯保护功能很强大，能够检测绝大多数变压器内的故障。包括了变压内的多项短路、绕组短路、铁芯和外壳的接地短路、铁芯故障、漏油、开关接触不良、焊接不良等问题。同时，由于瓦斯保护十分敏感，且保护动作十分迅速因为能够在极短时间内对问题点作出反应。由于瓦斯保护十分灵敏可靠，而且结构简单，因此应用在大多数变压器中。不过瓦斯保护还存在一些问题，例如对于变压器外部电路故障就不能作出反应。这就意味着变压器保护不能完全依赖于瓦斯保护。同时，由于瓦斯保护太过敏感，因此也容易触发误报现象，这些都是将来需要解决的问题。

　　

　电力变压器的主要构成附件

　　电力变压器的主要构成附件（油浸式）：

　　1、吸潮器

　　吸潮器的主要作用是吸收空气中的水分和杂质，以保持变压器的干燥与运行通畅，保持变压器绝缘组件的绝缘性能。

　　

　　吸潮器内装有硅胶，储油柜（油枕）中的绝缘油通过吸潮器与空气接触，干燥剂就可以吸收到空气中的水分和杂质：硅胶变质、变色容易堵塞吸潮器，使干燥剂无法接触到空气。

　　2、油位计

　　

　　油位计顾名思义就是反映变压器的油位变化的表计。变压器的油位受天气变化影响较大。在炎热的夏天，变压器处于负载状态，油温上升，油位就会上升，而在寒冷的冬天，油温较低，负载轻时油位浮动较小，油位变化也小。油位器的变化一般在+20℃左右，属于正常现象。高则放油、低则加油。

　　3、油枕

　　油枕是储存油料的容器，能够起到调节油箱油料容量，减缓油料氧化速度的作用，其上方位置设有一个加油孔。

　　4、防爆管

　　防爆管属于安全装置。主要是应对变压器故障引起油箱内压力增大造成的爆炸事故。

　　5、信号油温计

　　信号油温计反映变压器上层油温情况，主要作用是监控电力变压器运行温度变化。变压器线圈温度比上层油温高10℃。按照国标规定：变压器绕组工作的极限温度为105℃；上层最高温度不能超过95℃，通常以监控温度设定在85℃及以下为佳。

　　6、分接开关

　　分接开关能够改变变压器运行的电压比，通过增加或降低电压比保障变压器正常运行。它主要依靠改变高压绕组抽头产生作用。

　　7、瓦斯信号继电器

　　轻瓦斯、重瓦斯信号保护。上接点为轻瓦斯信号，轻瓦斯信号在变压器运行异常时会发出信号报警：下接点为重瓦斯信号，在轻瓦斯信号发出报警后完成断路器跳闸、掉牌、报警动作。瓦斯继电器内充满油说明没有气体，当油箱内存在气体会进入瓦斯继电器，当它达到一定容量以后，气体挤走贮油使触点动作。带电操作时必须戴绝缘手套。

　　轻瓦斯保护动作的原因

　　轻瓦斯动作的原因：变压器内部轻微故障，如局部绝缘水平降低而出现间隙放电或漏电，产生少量气体；也可能是空气浸入变压器内，如滤油、加油或冷却系统不严密，导致空气进入变压器而聚积在气体继电器内；变压器油位降低，并低于气体继电器，使空气进入气体继电器内；二次回路故障，如直流系统发生两点接地或气体继电器引线绝缘不良，引起误发信号。

　　轻瓦斯动作处理：

　　a、检查变压器油位、温度、音响是否正常，有无漏油现象。

　　b、检查是否因油系统的检修维护，引起空气进入变压器，如信号是空气进入所引起，应对瓦斯继电器进行放气恢复信号监视。

　　c、如非上述原因，应联系化学人员取气样进行化验分析。取气样后，瓦斯继电器应放气。如果频繁发信号且间隔逐渐缩短，应做好事故跳闸准备。报告值长尽快安排停电检修。

　　d、气体是无色无味不可燃的，外部检查又无短路象征，则可以继续运行，如气体是有色可燃的，必须立即停止变压器运行。

　　重瓦斯动作后应做如下检查和处理：

　　a、检查油位、油温、油色有无变化，检查防爆管是否破裂喷油，检查呼吸器、套管有无异常，变压器外壳有无变形；

　　b、立即取气体和油样做色谱分析；

　　c、根据变压器跳闸时的现象、外部检查及色谱分析结果，判断故障性质，找出原因。在重瓦斯保护动作原因未查清之前，不得合闸送电；

　　d、如果经检查未发现任何异常，而确系二次回路故障引起误动作，可将差动及过流保护投入，将重瓦斯保护投信号或退出，试送电一次，并加强监视。

　　

　　变压器的事故处理

　　（1）轻瓦斯保护动作

　　1、变压器内产生气体的原因

　　1） 滤油、加油或冷却系统不严密导致空气进入变压器，聚集在气体继电器内。

　　2） 变压器油位下降，并低于瓦斯继电器，使空气进入气体继电器。

　　3） 变压器内部轻微故障，产生小量气体。

　　4） 对于新投运或经过检修处理的变压器出现这些情况是正常的，但对正常运行中的变压器若出现上述异常现象则应立即进行分析处理。

　　2、轻瓦斯保护动作的处理

　　1） 如果是由于变压器油位过低引起的，应设法消除并恢复正常油位。

　　2） 若无气体，则考虑二次回路故障引起的，这时将瓦斯保护投信号位置，检查正常后再将瓦斯保护投入跳闸。

　　3） 经检查轻瓦斯保护动作是由于气体继电器内聚集气体所产生的，则应记录气体数量和报警时间，收集气体做鉴定，然后根据鉴定结果作出相应的处理。

　　3、瓦斯气体的判断处理

　　1） 气体无色无味，不可燃，则认为是空气。

　　2） 气体可燃且色谱分析不正常，说明变压器内部有故障，则应停运变压器。

　　3） 气体为淡灰色，有强烈臭味且可燃时，可能为变压器内部绝缘材料故障，应停运变压器。

　　4） 气体为灰黑色或黑色或燃，可能是变压器油分解引起或变压器铁芯烧坏，应停运变压器。

　　5） 气体为微黄色，有燃烧困难，可能是变压器内本质材料故障，也应停运变压器。

　　6） 变压器的瓦斯取气方法。使用专用的瓦斯集气瓶；集（取）气瓶内大约有3分之2的水，保证取气瓶倒放时，长管不能被水淹没；使用前两个管子用小夹子夹住；集气瓶长管接瓦斯继电器放气阀，集气瓶短管打开小夹子排水；收集完毕将两小夹子夹好，在安全地点做点燃试验。

　　

　　（2）重瓦斯保护动作的处理

　　当变压器内 部发生短路故障时，故障点的电弧引起高温，造成绝缘物和变压器油分解，产生大量气体，造成油的快速流动，使重瓦斯继电器动作。

　　重瓦斯保护动作时，应同时检查差动，速断保护是否同时动作，防爆门是否已经动作。并对变压器进行外部检查，检查变压器的油位，油温，防爆门，呼吸器，套管等，同时检查变压器内部有无爆裂声和喷油现象，具体处理如下：

　　1、立即检查变压器有无喷油、着火损坏等异常情况。

　　2、检查变压器外壳有无异常变形。油枕油面是否正常。

　　3、检查变压器引线有无烧伤或短路现象。

　　4、如检查后均未发现异常，且瓦斯为空气，测量变压器绝缘良好，则应检查二次回路。

　　5、若判明是瓦斯继电器误动作，应将重瓦斯保护停运，用递升加压的办法恢复送电，但差动保护必须投运。

　　6. 取油样做色谱分析。

　　7. 检查变压器温度有无急剧上升现象。

　　8. 取瓦斯气体，判明气体性质，取油进行化验，测绝缘，分析事故性质，找出跳闸原因，经生产厂长或总工程师同意后，可递升加压送电。

　　（3）差动保护动作的处理

　　1. 检查差动保护范围内一次设备详细情况。首先检查有无着火，如着火应立即灭火。

　　2. 检查保护是否由于保护误动或有人误碰。

　　3. 检查差动回路和继电器。

　　4. 停机后测量变压器绝缘电阻。

　　5. 如检查未发现不良现象，在取得生产副厂长或总工程师同意后 ，启动机组。慢慢进行递升加压，并联系检修测量继电器差压，加强监视，发现异常，立即灭磁停机。

　　6. 递升加压试验良好后。可恢复送电。

　　7. 重瓦斯、差动保护同时动作时，未查明原因和消除故障前，不得将变压器投入运行。

　　

　　（4）变压器后备保护动作的处理

　　1. 在后备保护动作的同时，若未发现电压下降或冲击短路现象，可不经检查将变压器投入运行，通知检修人员进行检查。

　　2. 过流保护动作的同时有明显的短路冲击现象或其它明显，则对变压器，母线等一次系统进行外部检查，在查明原因消除故障，测量变压器绝缘合格后，将变压器重新投入。若确定由由于外部短路故障引起，且故障设备已隔离，而且系统要，则变压器可不经外部检查，重新投入运行。

　　（5）变压器着火的处理

　　1. 将起火变压器停电。

　　2. 停运冷却系统或风机电源。

　　3. 若变压器油溢在顶盖上着火，则应打开下部的油阀放油至适当油位，用二氧化碳、四氯化碳灭火。

　　4. 火势较大时可用水灭。

　　5. 如果油箱破裂，喷油燃烧，外部火势很大时，才可将油放入事故排油廊道。地上油火宜用大量泡沫灭火剂扑救。

　　6. 着火后要防止着火的油流入电缆沟和其它生产场所。