变压器瓦斯继电器的作用

变压器上常用的一种非电量保护装置称为瓦斯继电器 (又叫做“气体继电器”) , 其安装位置通常位于储油柜和油箱之间的管道上 , 在变压器内部故障 (如绕组内部断线、铁芯故障、套管内部故障、匝间和层间短路及绝缘劣化、导线焊接不良或分接开关接触不良、油面下降或漏油等) 造成绝缘油分解产生气体或造成油流涌动时, 促使继电器内部辅助接点闭合, 通过保护二次回路的接通来启动非电量保护装置, 并及时发出信号告警, 然后跳开变压器各侧开关, 自动切除变压器。

变压器瓦斯继电器位置

为了避免气体在管路内流动过程中产生窝气的现象, 瓦斯继电器的安装位置应设置有2%～4%的安装坡度, 并采用有利于二次接线头防水的安装方式。

变压器瓦斯继电器的动作原理

从目前来看, 绝大多数变压器仍然使用的是QJ-80 (QJ代表的是气体继电器, 80则代表的是油管半径) 型气体继电器。可以看出, 其上开口杯接信号回路, 下挡板则接跳闸回路。在变压器正常运行期间, 变压器油是充满于瓦斯继电器内部空间的。

在正常运行状态过程中, 当变压器内部发生轻微故障 (如放电或过热故障) 的时候, 变压器油或者固体绝缘材料会随着故障的发生而产生分解, 并产生诸如氢气、低分子烃类气体以及一氧化碳、二氧化碳等气体, 而这些气体会随着变压器油的对流循环运动至气体继电器处, 随着时间的推移, 在继电器顶部, 这些气体将缓慢聚集并形成一定的气体压力, 压低油面高度。此时, 随着油面的降低, 开口杯5所受浮力减小并发生转动, 磁铁4与干簧接点15碰触, 随之接点闭合并发出轻瓦斯报警信号。

当变压器内部发生严重故障 (如匝间和层间短路故障) 时, 故障点处会产生高温电弧, 变压器油迅速分解, 并产生出大量的气体, 这些气体具有一定的压力并向油枕处运动。而变压器油是具有黏滞性的, 气体运动过程中会形成油流并冲击挡板10。挡板翻转带动磁铁11与干簧管13靠近, 直至触碰, 接通保护跳闸回路, 跳开变压器各侧开关并发出重瓦斯动作信号 (图3) 

变压器瓦斯保护动作产生因素

有多种原因能引起变压器瓦斯保护动作, 既有可能是变压器外部原因引起的, 也有可能是由变压器内部故障造成的。

1、空气进入变压器

空气进入变压器后引起瓦斯保护误动作是比较常见的非电量故障现象, 而空气有可能通过以下几种途径进入变压器。

(1) 变压器换油或补油时:

在换油或补油前, 没有彻底对变压器油进行真空脱气处理, 又或是注油过程未严格按照真空注油工艺进行, 都会使空气进入油箱。当变压器正常运行时, 这些气体HG皇冠过本体循环及铁芯的磁滞现象逐渐汇聚上升至继电器, 从而引起轻瓦斯信号动作。

(2) 更换变压器呼吸器内吸附剂时:

当更换呼吸器内干燥剂时, 由于静置时间较短, 空气未彻底排净, 其通过呼吸器进入油箱, 通过本体循环汇聚至瓦斯继电器, 进而引起轻瓦斯信号动作。

(3) 变压器进行强油循环时:

变压器强油循环时需使用潜油泵, 而潜油泵在工作时是会产生微负压的, 空气会经由密封不良的缝隙处进入变压器本体循环, 并逐渐汇聚上升至瓦斯继电器, 进而造成轻瓦斯信号动作。

2、变压器渗漏油

变压器在正常运行过程中, 由于本体某些部位或注、放油阀门发生严重漏油, 造成本体油位快速降低, 瓦斯继电器内油位也会随着本体油位的降低而降低, 引起瓦斯保护动作。

3、环境温度骤降

变压器在进行真空注油时, 一般会根据当地气候环境情况以及油位—温度曲线图来确定变压器的正常运行油位。而当发生气温骤降的情况时, 由于环境温度骤然下降, 变压器油会随着温度骤降而迅速发生冷缩, 进而造成油位下降, 引起瓦斯信号动作。

4、二次信号回路故障

瓦斯继电器接线盒HG皇冠有信号接点接线端子, 通过控制电缆接入非电量保护装置 (重瓦斯信号接点串入断路器跳闸回路) 。当发生接线盒中进水、控制电缆绝缘损坏短路、变压器本体端子箱或保护屏端子排接点短路等情况时, 可能导致动作信号触点闭合, 引起保护动作。

5、变压器内部故障

如果变压器绕组接头焊接质量不高, 其焊接点接触电阻便会增大。变压器投入运行后, 绕组接头处就会由于发热而产生气体, 进而引起轻瓦斯信号动作。而另外一种情况则是变压器本体内部发生了严重故障, 比如铁芯故障、绕组多相短路、绕组与铁芯或壳体间短路、调压分接开关接触不良、套管内部故障等。这些原因均可能导致变压器发热, 甚至产生电弧, 进而促使变压器油发生分解, 引起保护动作跳闸。