贵州电网有限责任公司都匀供电局贵州都匀 558000
摘 要：针对变电站在更换主变呼吸器失效硅胶时，传统方式为退出主变主保护本体重瓦斯保护,这将是主变短时间内失去一种主保护状态。通过对主变本体重瓦斯保护可能误动作的情况的分析,研究出一种新型呼吸器硅胶辅助装置，避免在更换硅胶时，使主变本体重瓦斯保护退出运行，导致主变内部故障时失去主保护。
关键字：主变压器 呼吸器 硅胶 重瓦斯保护
1、呼吸器的结构及作用
呼吸器，内部充有吸附剂，吸附剂常采用蓝色硅胶，其作用是吸收空气中的水分，减少变压器油受潮和氧化。呼吸器安装在油枕与空气连通的管道末端，常见的变压器呼吸器主要由一根铁管、玻璃容器及油杯组成，玻璃容器内装干燥剂（如硅胶），油杯内装有一定量绝缘油。当变压器储油柜内的空气随变压器油的体积膨胀或缩小时，排出或吸入的空气都经过呼吸器，呼吸器内的干燥剂吸收空气中的水分，对空气起干燥、过滤作用，从而保持变压器油箱内绝缘油的清洁[1]。
吸器是主变压器油的重要组成部分，呼吸器正常运行与否关系到主变压器内部绝缘油的清洁。如果呼吸器长期疏于管理会造成变压器内部绝缘油受潮，绝缘强度下降，严重时会发生电气故障，因此作为运行管理人员需加强呼吸器的日常巡视管理，作为运维人员根据呼吸器状态及时制定运维策略，做好各项维护工作。
2、 本体重瓦斯保护误动情况分析
根据传统的工作流程，在进行更换硅胶之前，首先向调度申请将“重瓦斯保护连接片”由投入跳闸状态改投信号状态，然后再进行硅胶更换，这个是行业内部达成的一致做法。主要考虑的问题有两个，一个是防止在更换硅胶时出现内外气压不平衡是，造成本体重瓦斯误动作；一个是防止呼吸器堵塞，主变压器或油枕中由于某种原因存在大量的气体，产生较大的气压，在更换硅胶过程中，拆除呼吸器，在较大气压下产生油流，造成本体重瓦斯误动作。我们先来分析第二个原因：首先我们要分析较多气体产生的来自于哪里？前面介绍过，当变压器储油柜内的空气随变压器油的体积膨胀或缩小时，排出或吸入的空气都经过呼吸器与外界进行平衡。当呼吸器堵塞时，当主变负荷突然增加较大幅度，绕组温度升高，油温升高，使油的体积膨胀时，就会迫使一部分油流向储油柜，由于不能通过呼吸器与外界进行平衡，里面的空气就会受到一定挤压，使得储油柜的压力增大；但当负荷减少时，绕组温度降低，油温减低，使油的体积减少时，就会迫使一部分油从储油柜流向主变压器，里面的空气就会受恢复正常，使得储油柜的压力恢复。在更换硅胶前，只要我们及时关注主变负荷，使主变运行在一个额定的区间内，就可以保持储油柜内气压平衡，不会发生本体重瓦斯误动作事件。
另外一个主要原因是主变本体内部发生故障，会产生气体。我们目前采用的较为普遍的是变压器瓦斯保护开口杯式气体继电器，如上图所示，若本体重瓦斯保护在正常运行，同时二次回路运行正常时，如果主变压器内部发生轻微故障时，产生气体，轻气体动作会发轻瓦斯动作信号；如果内部发生严重故障时，不管呼吸器是否堵塞，下油杯平衡锤在油流的作用下，使得F触点与下静触点接通，重瓦斯保护动作，跳开主变三侧开关。这种情况，无论是否更换硅胶，主变本体都会发出事故信号。通过查询资料统计，该地区电网成立以来，未发生呼吸器堵塞现象，说明呼吸器装置结构已经在设计的时候考虑到这个问题了。
3、新型呼吸器硅胶装置研究的充分性
根据《中国南方电网有限责任公司设备缺陷定级标准（试行）》规定，当呼吸器硅胶变色（超过2/3）时，须报一般缺陷，处理期限为180天。据统计，笔者所在地区电网，仅2018年涉及到硅胶更换工作达79项，如果此时主变压器内部故障，作为反映主变内部故障的主保护——本体重瓦斯保护不能第一时间动作，将会使主变处于危险的工作环境中，严重者会使主变内部绕组损伤，造成较大的经济损失，同时也会给电网系统的安全稳定运行带来很大的影响。
4、新型呼吸器硅胶装置的构造
所以此次创新，发明一种主变压器呼吸器辅助装置，它包括主变压器呼吸管和主呼吸器硅胶罐，其特征在于：主变压器呼吸管的末端垂直安装有带法兰盘的三通管；带法兰盘的三通管的主管和主呼吸器硅胶罐的连接处安装有主管蝶阀；带法兰盘的三通管的支管和辅助呼吸器硅胶罐的连接处安装有支管蝶阀；辅助呼吸器硅胶罐的整体重量小于主呼吸器硅胶罐的重量；带法兰盘的三通管整体为“h”型结构。如下图所示：
当我们在进行更换主变压器主呼吸器失效硅胶时，可采取以下步骤：
步骤1、当主呼吸器硅胶罐失效时，关闭主管蝶阀，打开支管蝶阀；
步骤2、将主呼吸器硅胶罐拆下；
步骤3、将主呼吸硅胶罐中失效的硅胶更换为合格的硅胶；
步骤4、将更换好的主呼吸器硅胶罐装回主管蝶阀上；
步骤5、打开主管蝶阀并关闭支管蝶阀。
同理，当更换主变压器呼吸器辅助装置时，可以采取以下步骤：
步骤1、当辅助硅胶罐失效时，关闭支管蝶阀，打开主管蝶阀；
步骤2、将辅助呼吸器硅胶罐拆下；
步骤3、将辅助呼吸硅胶罐中失效的硅胶更换为合格的硅胶；
步骤4、将更换好的辅助呼吸器硅胶罐装回主管蝶阀上；
步骤5、打开主管蝶阀。
5、新型呼吸器硅胶装置研究的意义
通过这个装置，我们在工作中使用本实用新型提供的一种主变压器呼吸器装置及其更换方法，当主呼吸器硅胶罐或辅助呼吸器硅胶罐失效时，将失效的呼吸器硅胶罐上的蝶阀关闭，阻止空气通过该硅胶罐上的管道进入主变压器。同时将另外一个硅胶罐上的蝶阀开启，空气通过该硅胶罐进入主变压器。因此在更换硅胶罐中的硅胶前，不用退出主变压器重瓦斯保护。解决了传统在更换呼吸器硅胶时主变压器欠保护的状态，而且杜绝了因更换硅胶罐时间较长致使潮湿空气进入主变压器而造成的变压器油液绝缘性降低的问题。有效保障了电网的安全运行，大大提高了主变压器的使用寿命。
参考文献：
[1] 周辉如 主变压器更换呼吸器硅胶对瓦斯保护影响的探讨 湖南电力 2014年底4期
论文作者:张昌孜、高腾举、赖罗彬、李宏力
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/1
标签：呼吸器论文; 硅胶论文; 变压器论文; 瓦斯论文; 蝶阀论文; 储油论文; 步骤论文; 《中国电业》2019年第13期论文;