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摘要：变压器是用来改变交流电压大小的电气设备，在电力系统和供用电系统中占有极其重要的地位。目前在我国电力系统中大量普及使用油浸式变压器，保护变压器的安全运行也自然成为供电部门的重点工作，而瓦斯保护就是确保油浸式变压器安全运行的有效技术措施之一。瓦斯保护的主要优点是动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反映油箱内部发生的各种故障。变压器在运行中，由于内部故障，有时候我们无法及时辨别和采取措施，容易引起一些事故，采取瓦斯继电器保护后，一定程度上避免了类似事件的发生。笔者根据多年的工作经验，主要针对变压器的瓦斯保护进行分析和讨论。
关键词：变压器；瓦斯保护；
一、变压器瓦斯保护的含义和作用
1、变压器瓦斯保护的含义
在变压器油箱内部发生故障（包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的经电弧电阻接地短路）时，由于故障点电流和电弧的作用，将使变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们将从油箱流向油枕的上部。当严重事故时，油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。利用油箱内部故障的上述特点，可以构成反应于上述气体而动作的保护装置，称为瓦斯保护。
2、变压器瓦斯保护的作用
新安装或大修后的变压器，在加油、滤油过程中，稍不注意就会将空气带入变压器的油箱内。投运前如果未将空气及时排出，则在变压器投运后，由于油温上升，油箱内的油将形成对流，将空气“赶出”油面，从而使瓦斯继电器动作。通常，内部存有的气体越多，瓦斯断电器的动作越频繁。
在投运初期，如果发现瓦斯继电器动作频繁，应根据变压器的音响、温度、油面以及加油、滤油情况进行综合分析。如果变压器运行正常，则可判定为进入空气所致。否则应取气体做点燃试验，以判断变压器本身是否存在故障以及故障性质，从而及时采取相应措施予以消除，避免故障扩大，保证变压器安全运行。
二、变压器瓦斯保护的工作原理
1、瓦斯继电器的动作原理
当变压器出现内部故障时，产生的气体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油面降低。当油面降低到一定程度后，上浮筒便下沉，使水银接点接通，发出信号。如果是严重故障，油流会冲击挡板，使之偏转，并带动挡板后的连动杆向上转动，挑动与水银接点卡环相连的连动环，使水银接点分别向与油流垂直的两侧转动，两水银接点同时接通，使开关跳闸或发出信号。常用的瓦斯继电器有两种：一是浮子式；二是挡板式。挡板式瓦斯继电器是将浮子式的下浮子改为挡板结构。两者的区别是，挡板式的挡板结构不随油面下降而动作，而是在油的流速达到0.6～1.0m/s时才动作，所以挡板式瓦斯继电器遇到油面下降或严重缺油时，不会造成重瓦斯误动跳闸。
2、变压器瓦斯保护的范围
瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。但是它不能反映油箱外部电路（如引出线上）的故障，所以不能作为保护变压器内部故障的唯一保护装置。另外，瓦斯保护也易在一些外界因素（如地震）的干扰下误动作，对此必须采取相应的措施。
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瓦斯保护的优点是不仅能反映变压器油箱内部的各种故障，而且还能反映差动保护所不能反映的不严重的匝间短路和铁心故障。此外，当变压器内部进入空气时也有所反映。因此，是灵敏度高、结构简单、动作迅速的一种保护。
其缺点是不能反映变压器外部故障（套管和引出线），因此瓦斯保护不能作为变压器各种故障的唯一保护。瓦斯保护抵抗外界干扰的性能较差，例如剧烈的震动就容易误动作。如果在安装瓦斯继电器时未能很好地解决防油问题或瓦斯继电器不能很好地防水，就有可能漏油腐蚀电缆绝缘或继电器进水而造成误动作。
3、分析诊断的基本原则与处理对策
出现瓦斯信号之后，检查继电器中是不是聚集了气体，是对信号动作产生原因的基本判断原则。如果是由于二次回路故障或者油位降低导致的瓦斯信号动作不会出现气体，因此如果继电器中没有收集到气体，则可以判断出故障原因。第一要对变压器进行巡视观察是否出现严重漏油，如果发现漏油，必须立刻禀报上级领导并且采取必要措施；如果不是，则要考虑是否因外部环境突然下降导致油位降低。而这时要对变压器内的油位指示位置进行检查，观察是否正常，以及油道是否阻塞。如果不正常，则要采取处理措施。倘若均不是因以上原因引起的，则应考虑二次信号回路故障的原因，应对二次回路进行检查。
判断继电器内聚集的气体是空气还是可燃性气体。若继电器内的气体是空气，则应依次判断：
（1）是否因为换油或补加油时空气进入变压器本体后没有排净或更换变压器热虹吸器吸附剂时净置时间短空气未彻底排净，若是，则采取从继电器放气嘴排气，监督变压器运行；
（2）是否因为空气从潜油泵进入本体引起信号动作，若是，要用逐台停运试验的方法，判断空气是从哪台泵处进入，申请停泵检修。若继电器内的气体是可燃性气体，则变压器内部可能存在过热、放电性故障，或过热兼放电性故障。此时应从继电器处同时取气样和油样做色谱分析，根据变压器油中溶解气体分析和判断导则，判断故障的性质、发展趋势、严重程度，根据分析结论采取继续监督运行或停运吊检处理。鉴定继电器内的气体是空气，还是可燃性气体的方法是收集这些气体，并做点燃试验和色谱分析。
四、瓦斯保护误动作防范措施
1、安装投放时注意措施
通过多年对断路器的事故统计表明，其运行事故的主要类型有操动失灵、绝缘故障、开断、关合性能不良和导电性能不良等。产生事故的原因，一般可大致分为技术和工作原因2大类。技术原因是指产品本身或运行方式的缺陷；所谓工作原因，是指造成这些缺陷的工作者的过失。
2、检修、运行与维护时注意措施
（1）加强防水措施，防止断路器内部受潮或者进水
经统计断路器受潮或进水是引发电流超标发生爆炸的主要原因，因此应格外防范，具体措施包括：安装防雨帽、定期检修防潮装置，做好密封措施等。
（2）安装前要采取解体检查
在重新安装断路器时，应对断路器进行阶梯清洗工作，对其所有部件的尺寸、型号都要进行检查，特别是对于液压机构必须彻底检查，确保内部清洁干净，此外对于液压油还要进行过滤。
（3）加强绝缘检测
安装完成后要严格按照工艺要求对变压器采取常规的预防性试验以及带电测量，保证断路器能够安全运行。
结束语
瓦斯继电器保护作为油浸式变压器本体的一种重要的保护装置，是变压器内部故障的主要保护元件，在变压器内部局部过热、温度升高等热故障，变压内部在高电场强度的作用下造成绝缘性能下降或劣化引发的局部放电、火花放电和高能放电等电故障情况下能够灵敏、迅速动作，有效地保护变压器设备。对电力变压器的瓦斯继电器保护装置动作的分析和处理，找出动作原因及时采取有针对性的应对措施，可以很好的应对变压器故障的再次发生，确保电力系统安全稳定供电。
参考文献：
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[4]胡忠发.变压器轻瓦斯继电器动作原因的分析[J]. 科技资讯. 2006（31）
论文作者:邢国栋
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/5
标签：瓦斯论文; 变压器论文; 故障论文; 继电器论文; 气体论文; 动作论文; 油箱论文; 《防护工程》2017年第28期论文;