（广东电网有限责任公司惠州供电局 广东惠州 516000）
摘要：文章结合某供电局220kV #1设备的实例，对主变瓦斯气体的故障进行分析。
关键词：变电站；故障；设备维护
一、气体瓦斯的概述
气体继电器也叫瓦斯继电器，是变压器的保护元件。电力变压器运行规程规定“800 kV·A及以上油浸式变压器必须装设瓦斯保护”。瓦斯继电器安装在变压器油枕与油箱之间的管道内，如果油浸式变压器内部发生放电故障，放电所产生的电弧会使变压器油进行分解，产生诸如甲烷（CH4）、乙炔（C2H2）、氢气（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、乙烯（C2H4）、乙烷（C2H6）等多种特征气体，并且故障现象越严重，所产生的气体量也越大。产生的气体由变压器内部向上部油枕运动过程中，必需要经过瓦斯继电器。若气体含量较少，气体在瓦斯继电器内聚积，使浮子下降，继电器一组常开触点闭合，轻瓦斯动作发信号；若气体含量较大，热油流与热气流通过瓦斯继电器快速冲出，推动继电器内挡扳动作，另一组常开触点闭合，重瓦斯动作断路器跳闸，切除故障变压器。
二、主变故障原因分析
根据电力变压器运行规程，现场如遇到气体继电器轻瓦斯保护动作发出信号时，应立即检查变压器，查明动作原因是否为积聚空气、油位降低、二次回路或变压器内部故障。如遇到气体继电器重瓦斯保护动作跳闸时，应查明是否呼吸不畅或排气未尽，是否外观有反映故障性质的异常现象，气体继电器中积聚气体的数量及是否可燃，气体继电器中气体和油中溶解气体的色谱分析结果等。
三、项目背景
去年某供电局220kV#1主变本体重瓦斯保护动作，跳开#1主变变高2201开关、变中1101开关、变低501开关，10kV母联备自投动作，合上10kV分段500开关，10kV 1M母线负荷由#2主变供，无负荷损失。
故障前某站运行方式：#1主变运行带10kV I母负荷，#2主变运行带10kV II母负荷，220kV I母、II母并列运行，110kV I母、II母并列运行，#1主变变高中性点、变中中性点接地运行。
某站#1主变于前几年投运（原220kV #1主变大修后），运行至今状态良好，预试、定检、检修及日常巡视等均按期进行，未发现试验不合格情况，未发生过任何故障，故障前主变没有未消缺记录。
四、主变保护动作情况（如图1）
1.故障前变电站现场情况：雷雨天气，设备运行情况正常，无倒闸操作；
2.跳闸前#1主变负荷：78.7MVA；变高电流280A；上层油温：46°C；
3.10kV备自投动作情况：去年10kV备自投启动，147ms合10kV分段500开关，#2主变带全站10kVⅠ母、Ⅱ母负荷。
五、现场检查情况
对#1主变本体及相关附件检查，发现主变本体瓦斯继电器存在气体。变压器散热器、油枕、有载调压开关、变高、变中、变低套管、变高中性点、变中中性点套管、压力释放阀、油温表、油位表等其它部件未见异常，主变外部没有存在异物，压力释放阀未见动作。主变转检修后，再对主变本体全面检查，未发现本体顶盖有漏油、喷油情况，油枕胶囊呼吸正常，除本体瓦斯继电器存在气体外，其它元器件未见异常情况。
六、初步原因分析
1.从保护动作情况看，主变本体轻瓦斯报警、重瓦斯动作，差动保护有启动但未达到动作值，初步判断主变内部存在故障可能；
2.从主变油气试验结果看，主变本体油色谱氢气、乙炔、总烃都超过注意值，乙炔达33.4μL/L，瓦斯气体分析氢气、乙炔、总烃也远远超过注意值，特别是乙炔达457.18μL/L，初步判断主变内部存在低能放电兼过热；
3.从主变高压试验结果看，主变三侧绝缘电阻比出厂、交接及上一次预试值有明显下降，吸收比小于或接近1.3；变低直流电流不平衡率5.68%，超过规程要求值，主变绕组变形显示变低B相存在较严重变形，变中存在轻微变形。初步判断主变变中、变低B相绕组存在短路故障；
4.去年对#1主变进行预防性高压试验，包括：绝缘电阻、绕组直流电阻、绕组变形（频响法）、套管试验。主变三侧绝缘电阻比出厂、交接及上一次预试值有明显下降，吸收比小于或接近1.3；变低直流电阻不平衡率达到5.02%，超过规程要求值；本体三侧介损合格；主变绕组变形显示变低B相存在较严重变形，变中存在轻微变形。
七、气体瓦斯继电器防治措施
第一，一般来讲，在变压器冲击送电过程中，出现重瓦斯保护误动现象主要是因为合闸励磁涌流过大。虽然合闸励磁涌流过大不足以严重影响到变压器结构及绕组，但是极易导致变压器过早失效、缩短变压器寿命，与此同时还会致使运行机组功率波动异常、差动保护误动等，因此，为了降低该影响，可以在变压器中安装励磁涌流抑制装置。
第二，对于新安装的压力释放装置、瓦斯继电器，在投入使用之前，一定要进行严格的检查校验。为了避免冲击送电时变压器的误动现象，重瓦斯保护整定值的设置应尽可能的保持在标准定值的上限范围内。
第三，对于高压变压器的高压绕组而言，其直阻测试电流不宜过大，最适宜的范围一般为低于3 至5A。若使用过大的电流进行测试，必须采取适当的消磁措施，如去磁试验等，这样做的目的是对变压器内部的剩磁加以有效控制，防止其在冲击合闸时产生过大的励磁涌流。
第四，在油处理时，一定要严格遵照相关规定对变压器采取排气及真空注油操作，避免在该过程中变压器内部产生遗留气体，从而有效消除变压器运行中的安全隐患。
第五，在对瓦斯继电器进行搬运及拆装时，需小心轻放；在拆下瓦斯继电器后，要立即压死试验杆；在运输瓦斯继电器时，要选用避震性能良好的包装箱及车辆。此外，针对瓦斯继电器二次回路，要进行定期检查是否出现整体绝缘水平，同时针对瓦斯继电器的二次回路，开展其整体绝缘水平的定期检查工作，同时对其开展有效的预防性试验。
第六，安装前，要对瓦斯继电器的浮球、千簧管进行认真仔细的检查，看其是否存在破裂迹象，同时，对端子对地及端子间的绝缘水平进行测试；此外，应做好瓦斯继电器的电缆接线端子盒以及端盖部分的防雨保护措施，而且瓦斯继电器的引出线应具备良好的耐油性及绝缘性能。
八、总结
综上所述，对变压器外部进行全面检查，有无严重漏油、喷油现象；取瓦斯，判断瓦斯性质；检查二次回路是否瓦斯保护误动；测量变压器绝缘电阻；经上述检查未发现问题，可对变压器进行零起升压试验，若良好可投入运行；若发现有明显故障，则由检修人员进行处理。在变压器的保护中，必须要对引起信号动作的原因进行分析，根据维护与检修的规范化操作严格执行，重点是针对变压器系统进行定期的检验与维修，在每一年中进行2 到3 次的技术维护处理，采用全面检查、特殊检查等形式进行，但是在严重的地质灾害中要进行事后的及时处理，保证变压器和继电器保护装置内部构件的稳定性。
论文作者:石艳毫,吴涛,钟国超,林淑凡,方炜,饶嘉昌,李韬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/25
标签：瓦斯论文; 变压器论文; 继电器论文; 气体论文; 故障论文; 动作论文; 绕组论文; 《电力设备》2017年第3期论文;