（南京供电公司 210019）
关键字: 浅析 呼吸器 硅胶更换 瓦斯保护 影响
一、引言
电力变压器是电力系统中十分重要的供电设备，一旦发生故障将给电力系统的正常运行及供电可靠性带来严重的影响。为了确保电力系统的安全运行，变压器必须装设专用的保护装置。本文主要介绍了电力变压器的主保护之一——瓦斯保护，并对呼吸器硅胶更换对变压器瓦斯保护的影响进行了分析。
二、呼吸器的原理
呼吸器又称吸湿器，是油浸式电力变压器的一个附属安全保护装置。呼吸器是一个圆桶形的容器，由玻璃罩罐、连接管、油封杯、隔离网、硅胶以及变压器油等部分组成。其内部充有吸附剂如硅胶式活性氧化铝。吸附剂采用硅胶时常在其中放入一部分变色硅胶（用3％氮化钴水溶液将硅胶浸渍后，在120～140℃高温下干燥4～6 h，使水分蒸发即呈蓝色），其一端通过连管与变压器油枕相连，另一端则直接与大气相通，空气进口处设有油封装置。当油枕内的变压器油的体积发生变化时，油枕会通过呼吸器排出或吸入空气，这样可以保证变压器油枕内的压力平衡。同时呼吸器内的硅胶可吸收进入油枕空气中的水分，保持油枕内的空气干燥。当变色硅胶由兰色变为粉红色时，表明吸附剂已经受潮，必须及时更换保持干燥。对主变压器来说，更换呼吸器硅胶是一项经常性的维护工作。
三、呼吸器硅胶更换对变压器瓦斯保护的影响分析
呼吸器是电力变压器油枕的重要部件，呼吸器硅胶更换对变压器瓦斯保护到底有没有影响。对运行中的主变压器更换呼吸器硅胶，在更换硅胶的过程中要将重瓦斯保护由跳闸改投发信，这一点毋庸置疑。但是，硅胶更换完毕后重瓦斯保护到底该如何投切。有人认为更换主变压器呼吸器硅胶后将有可能造成瓦斯保护误动作，因此硅胶更换完毕后应经24 h试运行，试运行过程中重瓦斯保护改投发信，才能将重瓦斯保护由发信改投跳闸；也有人认为主变压器呼吸器硅胶更换完毕后对重瓦斯保护已经没有影响，因此更换硅胶的工作完毕后就应及时将重瓦斯保护由发信改投跳闸。
众所周知，重瓦斯保护是主变压器的主保护之一，它的正确投切与否将严重影响主变压器的安全运行。现在我就从变压器的基本结构、呼吸器原理、瓦斯保护基本原理三个方面对主变压器呼吸器硅胶更换后瓦斯保护受到的影响进行简单的阐述。
变压器由器身、油箱、冷却装置、保护装置、出线装置及变压器油等部分组成。其中器身包括铁芯、绕组、绝缘、引线及分接开关；油箱包括油箱本体及附件；保护装置包括油枕、油表、安全气道、呼吸器、测温元件、净油器、瓦斯继电器等；出线装置包括高、中、低压侧套管等。油枕安装在变压器油箱的上部，通过管道与变压器油箱连接，当变压器油的体积随着油的温度而膨胀或减小时，油枕起着调节油量，保证变压器油箱内经常充满油的作用；限制变压器油与空气的接触面，使油的受潮和氧化机会减少；同时由于油枕内的油温较油箱内油温低，有利于减缓油受潮和氧化的程度。
呼吸器安装在油枕与空气连通的管道末端。当变压器温度升高时，油箱内油的体积会相应膨胀，因此油枕内的油位也会相应升高，此时胶囊内的部分气体经呼吸器排出；当变压器温度下降时，油箱内的油会相应收缩，因此油枕内的油位也会相应下降，此时胶囊经呼吸器吸人部分气体，呼吸器吸收空气中的水分，减少变压器油受潮和氧化。
瓦斯继电器是油浸式变压器的重要安全保护装置。在变压器内部故障产生的气体或油流作用下接通信号或跳闸回路，使有关装置发出信号或使变压器从电网中切除，达到保护变压器的作用。由于瓦斯继电器安装在油箱与油枕之间的连接管道上，因此瓦斯继电器是油箱内产生的气体流向油枕的必经通道。
瓦斯继电器有浮筒式、挡板式、开口杯式等多种形式，目前我国电力系统广泛应用的是开口杯挡板式瓦斯继电器，其主要由开口杯、干簧触点、挡板、平衡锤、弹簧及磁铁等部件组成（见下图）。
变压器正常运行时，瓦斯继电器内充满油，上开口杯和下开口杯都浸在油中，开口杯在油内的重力所产生的力矩小于平衡锤产生的力矩，因此开口杯向上倾斜，处于上浮位置，干簧触点断开，瓦斯继电器不动作。当油箱内部发生轻微故障时，气体产生的速度较缓慢，气体上升至油枕途中首先积存于瓦斯继电器的上部，迫使油面下降，使上开口杯漏出油面。此时由于浮子减小，开口杯的重力加上杯内油重所产生的力矩大于平衡锤所产生的力矩，从而使上开口杯的触点动作接通，发轻瓦斯保护动作信号。当变压器油箱内部发生严重故障时，油箱内压力突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，大量的气体和油流直接冲击下开口杯的挡板，使下开口杯触点动作，干簧触点接通，从而使重瓦斯保护动作跳闸。
因此，当变压器正常时，如果瓦斯保护动作，则可能是以下3种原因：
a．变压器油箱内产生气体，并从油箱流向油枕；
b．变压器油箱到油枕之间的连接管道上出现快速油流；
C．变压器油位严重下降。
通过进一步分析可知：
1、虽然在更换呼吸器硅胶的过程中，油枕胶囊内（或隔膜内）的气体与空气通过连接管进行了直接接触，但由于胶囊(或隔膜)的存在，并未使气体进入变压器油箱内部，因此瓦斯继电器不会由于气体的原因而动作；
2、更换硅胶并不会导致变压器油箱到油枕之间的连接管道上出现油流，因此瓦斯继电器也不会由于油流的原因而动作；
3、硅胶更换工作完毕后，并不会使变压器的油位下降，因此瓦斯继电器也不会由于油位下降而动作；
4、在更换呼吸器硅胶的同时，还要对呼吸器油封进行换油和对呼吸器进行清洁处理，因此也不会由于呼吸器堵塞而导致瓦斯保护误动作。
另外瓦斯保护分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护，而轻瓦斯只用于发信，并不会导致跳闸，如果由于某些不可预知的原因造成轻瓦斯频繁发信时再进行具体分析，找出原因对症下药。
四、结论
电力变压器是电力系统中重要的供电设备，它的故障将给供电可靠性和系统的正常运行带来严重的后果。而瓦斯保护作为变压器的主保护之一不应随意退出。变压器更换呼吸器硅胶完毕后，无须经过试运行，也不应将重瓦斯保护改投发信，而应将重瓦斯保护投跳闸。
作者简介：
陶晓燕 女 技师 工程师 南京供电公司从事变电运维工作
论文作者:陶晓燕
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/19
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