摘要：非电量保护是指由非电气量反映的故障动作或发信的保护，一般是指保护的判据不是电量（电流、电压、频率、阻抗等），而是非电量，如瓦斯保护（通过油速整定）、温度保护（通过温度高低）、油位保护（通过油位高低）等。非电量保护是主变的主要保护，非电量保护直接关系着主变能否继续正常运行，出现故障时主变能否正确动作。所以在主变正常运行维护中，对非电量保护的正确巡视以及非电量保护动作时的准确处理对保障电网安全稳定运行至关重要。本文通过对主变重（轻）瓦斯、油温高、油位低三个方面对主变非电量保护进行分析。
关键词：非电量；瓦斯保护；油温高；油位低
一、瓦斯保护
1、保护简介
瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件，对变压器内部绕组的匝间短路、铁芯故障、绝缘降低和油面下降等故障均能灵敏动作。分为重瓦斯保护与轻瓦斯保护。
1.1、重瓦斯保护
当变压器内部发生严重故障时，变压器油在电弧的作用下分解，产生大量气体，导致油箱内部压力剧增，油与气体随着顶部管道快速流向瓦斯继电器，冲击瓦斯继电器挡板，使干簧触点闭合，重瓦斯保护动作切除变压器两侧开关。保护逻辑图如下：
图1重瓦斯保护逻辑框图
1.2、轻瓦斯保护
当变压器内部发生轻微故障时，变压器油在电弧的作用下产生分解，产生气体，气体随着顶部管道流向瓦斯继电器，聚集在瓦斯继电器内，使得瓦斯继电器内油面下降，继电器内的浮球下沉，干簧触点闭合，发出“轻瓦斯动作”信号。保护逻辑图如下：
图2轻瓦斯保护逻辑框图
2、瓦斯保护动作信号判别、处理
2.1、重瓦斯保护动作判别、处理
（1）检查一、二次设备运行情况，判断是否误发
如果监控后台对应主变间隔“重瓦斯保护动作”光字牌亮，非电量保护装置上“重瓦斯保护动作”指示灯亮，现场检查主变瓦斯继电器内是否有气体、压力释放阀是否动作、主变油位是否正常、主变是否有喷油痕迹，若主变运行正常，则可尝试尝试清闪，清闪后复归，说明信号误发；若无法复归，则初步说明瓦斯继电器发信回路导通（保护跳闸回路未导通），需通知专业班组处理。
（2）“重瓦斯保护动作”后处理流程
现场确认为主变非电量保护“重瓦斯保护动作”后，运行人员立即向调度申请将主变转为冷备用状态，然后向站内申请将主变转为检修状态，通知班组现场检查。在专业班组的试验结果未出来前，严禁试送电。
2.2、轻瓦斯保护动作判别、处理
（1）检查一、二次设备运行情况，判断是否误发
如果监控后台对应主变间隔“轻瓦斯保护动作”光字牌亮，非电量保护装置上“轻瓦斯保护动作”指示灯亮，现场检查主变瓦斯继电器内是否有气体、主变油位是否正常，若对应主变运行无异常，则可尝试尝试清闪，清闪后复归，说明信号误发；若无法复归，则初步说明瓦斯继电器轻瓦斯发信节点导通，需通知专业班组处理。同时结合主变油位情况与班组意见，投退“轻瓦斯+油位低”保护压板。
（2）“轻瓦斯保护动作”后处理流程
现场确认为主变非电量保护“轻瓦斯保护动作”后，现场人员要加强对油位的监视，等待专业班组前来处理。若现场检查主变已经跳闸后，根据班组意见决定是否试送。
二、主变油温高
1、保护简介
正常使用条件下，变压器的最大顶层油温温升为55K，最大绕组平均温升为60K。当油温达到75℃时启动风扇，当油温达到85℃时发报警信号，达到95℃时发出跳闸指令；当绕组温度达到55℃时启动第一组风扇，当绕组温度达到65℃时启动第二组风扇，当绕组温度达到75℃时启动油泵，当绕组温度达到105℃时发报警信号，达到110℃时，发出跳闸指令。
2、影响变压器油温的主要原因
1）负荷突增；2）温度表计异常；3）风冷设备异常；4）内部故障；5）误发信号
3、报警信号检查判别
3.1.判断“油温高”报警信号是否误发
检查监控后台对应主变间隔“油温高”光字牌
如果“油温高”光字牌亮，尝试清闪，清闪后可复归，并联系专业班组查看非电量保护装置内“油温高”报警信号开入应为“0”，进行双确认，说明信号误发；若无法复归，初步说明存在“油温高”保护跳闸的可能,并通知专业班组处理。
3.2.检查主变负荷的大小，同时与以往相同负荷时的温度相比较
3.3.检查表计本身是否失灵
3.4.检查风冷设备是否正常投入
3.5.判断是否为主变内部故障，常见故障有：
（1）有载调压分接开关接触不良；（2）线圈匝间短路或者匝间绝缘降低；（3）铁芯硅钢片片间短路或者硅钢片绝缘降低
4、油温异常升高的处理方法（具体处理步骤见冷却器全停处理流程）
（1）全部冷却器故障，在设法恢复冷却器的同时必须记录冷却器全停的时间，监视和记录顶层油温，如油温未达到75℃则允许带额定负载运行20分钟，若20分钟后仍未恢复冷却器运行但顶层油温尚未达到75℃时，则允许上升到75℃，但这种状态下运行的最长时间不得超过１小时，到规定的时间和温度时应立即将变压器停止运行。否则，变压器将跳闸。
（2）个别冷却器故障，应把故障元件停运，并检查备用冷却器是否按规定自动投入，然后再处理故障冷却器。
（3）冷却器故障，当一时不能排除故障，应使完好的部分冷却器恢复运行后，再处理故障。
（4）记录故障起始时间，如超过冷却系统故障情况下负载能力规定的运行时间，应请示当值调度员减负载或停止变压器的运行。
（5）注意顶层油温和线圈温度的变化，不准超过正常运行规定。
（6）经检查确认变压器已发生内部故障，应立即联系当值调度员将变压器停运；
三、主变油位低
1、影响变压器油位的主要原因
1）本体和环境温度；2）呼吸器堵塞；3）油枕隔膜（气囊）异常；4）油位指示计异常等；5）工作人员加油情况；6）误发信号
2、报警信号检查判别
2.1、判断“油位低”报警信号是否误发
检查监控后台对应主变间隔“油位低”光字牌
如果“油位低”光字牌亮，尝试清闪，清闪后可复归，并联系专业班组查看非电量保护装置内“油位低”报警信号开入应为“0”，进行双确认，说明信号误发；若无法复归，初步说明存在“油位低”保护跳闸的可能,并通知专业班组处理。
2.2、油位过低一般有以下原因：
（1）变压器严重渗漏油或长期渗漏油。
重点检查连接法兰、连接螺丝紧固件、胶垫、焊缝等这些容易发生渗漏油的部位。
（2）设计制造不当。
油枕容量与变压器油箱容量配合不当（一般油枕容量应为变压器油量的8%～10%）。一旦气温过低，在低负荷时油位下降，则不能满足要求。
（3）受气温影响，油位热胀冷缩。
（4）检修人员因临时工作多次放油后，而未及时补充。
3、油位过低的处理：
3.1、程度较严重的漏油或长期的微漏油
该现象可能会使变压器的油位降低，应立即通知检修人员，进行堵漏和加油。如因大量漏油而使油位迅速下降时，禁止将重瓦斯保护改信号，通知检修人员迅速采取制止漏油的措施，并立即加油。如油面下降过多，危及变压器运行时应向调度申请将变压器停运。
3.2、油位指示器误指示
220kV及以上主变压器一般都采用带有隔膜或胶囊的油枕，当出现以下情况时，油位指示器可能会出现误指示：
1）隔膜或胶囊下面储积有气体，使隔膜或胶囊的位置高于实际油面；
2）呼吸器堵塞，使油位下降时隔膜上部空间或胶囊内出现负压，造成油位计误指示；
3）隔膜或胶囊破裂，油进入隔膜上部空间或胶囊内。
4）油位计损坏或失灵
3.3、借助红外测温仪观察油位
在看不到变压器油位的情况下可以借助红外测温仪，利用油温与油枕外壳温度差异的方法，鉴别油位；
参考文献
[1]谢磊.变电运维人员提高倒闸操作效率对策[J].电子测试,2017, (01):87-88.
[2]陈歌.变电运维人员如何提高倒闸操作效率的措施浅议[J].电子测试,2016,(22):162+159.
论文作者:张信伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/24
标签：瓦斯论文; 变压器论文; 电量论文; 班组论文; 动作论文; 冷却器论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第23期论文;