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1 引言
在電力工業(yè)中，油浸式電力變壓器應(yīng)用非常廣泛，在油浸式電力變壓器的內(nèi)部故障保護(hù)中，氣體繼電器保護(hù)是一種最基本的保護(hù)措施。由于多種原因?qū)е職怏w繼電器頻繁動(dòng)作，常常因動(dòng)作原因判斷錯(cuò)誤導(dǎo)致造成設(shè)備損壞或人力物力資源的浪費(fèi)。下面就氣體繼電器動(dòng)作故障分析其常見(jiàn)原因，并指出判斷的方法。
2 動(dòng)作原因
(1)變壓器內(nèi)部故障：
當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)匝間短路，絕緣損壞，接觸不良，鐵芯多點(diǎn)接地等故障時(shí)，都將產(chǎn)生大量的熱能，使油分解出可燃性氣體，向儲(chǔ)油柜方向流動(dòng)。當(dāng)流速超過(guò)氣體繼電器的整定值時(shí)，氣體繼電器的檔板受到?jīng)_擊，使繼電器跳閘，從而避免事故擴(kuò)大，這種情況通常稱之為重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)氣體沿油面上升，聚集在氣體繼電器內(nèi)超過(guò)30ml時(shí)，也可使氣體繼電器的信號(hào)接點(diǎn)接通，發(fā)出警報(bào)，發(fā)生輕瓦斯保護(hù)。如某臺(tái)35kV、4.2MVA的主變壓器，輕瓦斯保護(hù)一天連續(xù)動(dòng)作兩次，色譜分析為裸金屬過(guò)熱，經(jīng)測(cè)直流電阻為分接開(kāi)關(guān)故障，吊芯檢查發(fā)現(xiàn)分接開(kāi)關(guān)的動(dòng)靜觸點(diǎn)錯(cuò)位2/3，這是引起氣體繼電器動(dòng)作的根本原因。
(2)輔助設(shè)備異常：
①呼吸系統(tǒng)不暢通。變壓器的呼吸系統(tǒng)包括氣囊呼吸器，防暴簡(jiǎn)呼吸器(有的變壓器兩者合一)等，呼吸系統(tǒng)不暢或堵塞往往會(huì)造成輕、重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，并大多伴有噴油或跑油現(xiàn)象。
②冷卻系統(tǒng)漏氣。當(dāng)冷卻系統(tǒng)密封不嚴(yán)進(jìn)入了空氣或新投入運(yùn)行的變壓器未經(jīng)真空脫氣時(shí)，都會(huì)引起氣體繼電器的動(dòng)作。
③冷卻器入口閥門(mén)關(guān)閉。冷卻器入口閥門(mén)關(guān)閉造成堵塞，相當(dāng)于潛油泵向變壓器注入空氣，造成氣體繼電器頻繁動(dòng)作。
④散熱器上部進(jìn)油閥門(mén)關(guān)閉。散熱器上部進(jìn)入油閥門(mén)關(guān)閉，也會(huì)引起氣體繼電器的頻繁動(dòng)作。
⑤潛油泵缺陷對(duì)油中氣體產(chǎn)生很大影響，其因?yàn)槭菨撚捅帽旧頍龘p，使油熱分解，產(chǎn)生大量可燃性氣體。
⑥變壓器進(jìn)氣。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作絕大多數(shù)是由于變壓器進(jìn)入空氣所致。造成進(jìn)氣的原因很多，主要有：密封墊老化和破損，法蘭結(jié)合面變形，油循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)氣，潛油泵濾網(wǎng)堵塞，焊接處砂眼進(jìn)氣等。
⑦變壓器內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)。變壓器在運(yùn)行中有的部位的閥門(mén)可能被誤關(guān)閉。油枕下部與油箱連通管上的蝶閥或氣體繼電器與油枕連通管之間的蝶閥被誤關(guān)閉。也可能是安裝時(shí)，油枕上蓋關(guān)得很緊而吸濕器下端的密封膠圈又未取下等。由于上述原因，當(dāng)氣溫下降時(shí)，變壓器主體內(nèi)油的體積縮小，而缺油又不能及時(shí)補(bǔ)充過(guò)來(lái)，致使油箱頂部或氣體繼電器內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)，有時(shí)在氣體繼電器中還會(huì)形成油氣上、下浮動(dòng)。油中逸出的氣體向負(fù)壓區(qū)流動(dòng)最終導(dǎo)致氣體繼電器動(dòng)作。
⑧油枕油室中有氣體。大型變壓器通常裝膠囊隔膜式油枕，膠囊將油枕分為氣室和油室兩部分。若油室中有氣體，當(dāng)運(yùn)行時(shí)油面升高就會(huì)產(chǎn)生假油面，嚴(yán)重時(shí)會(huì)從呼吸器噴油或防爆膜破裂。此時(shí)變壓器油箱內(nèi)的壓力經(jīng)呼吸器法蘭突然釋放，在氣體繼電器管路產(chǎn)生油流，同時(shí)升高座等死區(qū)的氣體被壓縮而積累的能量也突然釋放，使油流的速度加快，導(dǎo)致瓦斯保護(hù)動(dòng)作。
⑨凈油器的氣體進(jìn)入變壓器。在檢修后安裝凈油器時(shí)，由于排氣不徹底，凈油器入口膠墊密封不好等原因，使空氣進(jìn)入變壓器導(dǎo)致瓦斯保護(hù)動(dòng)作。另外，停用凈油器時(shí)也可能引起輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。
(3)放氣操作不當(dāng)：
當(dāng)氣溫很高，變壓器負(fù)荷又大時(shí)，或雖然氣溫不很高，負(fù)荷突然增大時(shí)，油位計(jì)油位會(huì)異常升高(壓力表指示數(shù)增大)，此時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行放氣。但放氣時(shí)，必須是緩慢地打開(kāi)放氣閥。如果快速大開(kāi)閥門(mén)，油枕內(nèi)空間壓力會(huì)驟然降低，使油箱的油迅速涌向油枕，導(dǎo)致重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，引起跳閘。
3 結(jié)論
通過(guò)對(duì)變壓器故障進(jìn)行分析，找出了氣體繼電器動(dòng)作的原因，針對(duì)不同的原因可以判斷出變壓器發(fā)出故障的性質(zhì)和部位，進(jìn)行有效的修理，盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。
