摘要：变压器瓦斯保护是其内部故障的主要保护技术设置之一。本文在分析了变压器瓦斯保护原理及动因的基础上，就瓦斯保护的误动作防范提出了具体的防范措施，具有积极的现实应用推广意义。
关键词：变压器；瓦斯保护；误动作防范
引言
瓦斯保护就是利用反应变压器内部气体状态的瓦斯继电器来保护变压器。瓦斯继电器是为了反映变压器油箱内部的电气故障和油位下降，对于常见的内部故障如匝间和层间短路、绕组内部绝缘下降、铁心故障和油面下降等故障，可发出报警信号或跳闸动作信号。电力变压器运行规程规定“压器运行时气体继电器应有两副接点，彼此间完全电气隔离。
1电力变压器最重要的主保护
1.1轻瓦斯保护
轻瓦斯保护是指变压器内部过热，或局部放电，使变压器油温上升而分解，产生一定的气体，汇集于继电器内，达到了一定量后触动继电器，发出预警信号。正常工作中，有足够的油在气体继电器里面，在油中会有一个上浮球，也叫浮子，上浮位置处，将会断开干簧的触点。如果变压器出现的运行中故障，会有异常热出现在故障点的局部，在其周围的变压器油，会有一定改变，那就是受热膨胀，油出现了溶解，并会有空气出来，变成气泡上到上面，发生这样变化的过程中，油还会同其他材料受到放电与电弧的影响，发生电离反应，产生出瓦斯。假设故障不严重，瓦斯气体会尽到气体继电器中，降低油面高度，上浮求出现了下沉运动，接通了干簧触点，有危险信号发出。
1.2重瓦斯保护
重瓦斯保护是指变压器内发生严重短路后，将对变压器油产生冲击，作用到油，其会朝着继电器挡板做流冲运动，这时发生跳闸动作。假设变压器出现的严重故障，瓦斯气体数量较多，就会突然之间变压器内增加更大的压力，油朝向油枕做冲击运动，挡板护受到油的冲击，但是挡板还需要去对抗磁铁阻力，为了能带起磁铁，移动到干簧触点，促使其接通，促使跳闸出现。
2变压器瓦斯保护原理及动因
2.1 变压器瓦斯保护工作原理
变压器油箱内发生故障时，在短路电流和短路点电弧的共同作用下，使变压器中的油和其他绝缘材料在受热条件下出现分解而产生气体，因气体相对较轻而出现从变压器的油箱向油枕上部流动现象，当这种故障达到一定程度后，变压器中的油会急速膨胀并产生大量气体，这时，油流和气流就会剧烈的向油枕冲击。这种产生的可燃气体被称之为瓦斯气体。基于这一特点，安装在变压器油箱和油枕之间的联接管道中的气体继电器构成反应气体变化以实现装置保护效果，这一机理被称之为瓦斯保护。根据故障严重程度的不同，瓦斯保护分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护。与之对应的，瓦斯保护动作分为轻瓦斯保护动作和重瓦斯保护动作。
2.2 变压器瓦斯保护动因
根据瓦斯保护分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护这一特点，导致变压器瓦斯保护动作发生的原因又分为轻瓦斯动因和重瓦斯动因。（1）轻瓦斯动作原因：因滤油、加油或者冷却系统不严等因素导致空气流入变压器；温度下降或漏油导致变压器中的油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒之下；变压器油发生分解，并产生CO2、CO、氢气以及低分子烃类气体等，导致变压器中的继电器内油面下降，引发瓦斯信号动作；变压器中的绝缘受阻；发生穿越性短路故障；变压器发生二次回路故障等等。（2）重瓦斯动作原因：二次回路故障；变压器绝缘长期应用出现老化、铁芯故障等等；变压器中的油箱出现严重漏油，导致变压器中的油面出现急剧的下降；变压器内部出现单相匝间短路或者单相接地短路等严重事故，导致油箱分解出大量气体。
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2.3 变压器瓦斯保护动作控制
在给变压器充油或者注入新油后，为了防止油中的空气在变压器中带负载而受热上升，需要经常性地打开瓦斯继电器中的放气阀门；当空气流入到继电器时，会使瓦斯继电器发生保护动作；为防止信号或者断路器发生误动，可以采用压板将瓦斯保护切换到作用信号，直到其不再存在空气溢出为止。微防止因油的流动或气流冲击导致瓦斯继电器节点闭合等，应在瓦斯继电器中设定自保持回路。
3变压器瓦斯保护误动防护措施
变压器在实际运行过程中，常常由于设计制造、运行维护以及瓦斯继电器运行的可靠性等因素的存在，导致瓦斯保护出现误动。因此，要根据导致变压器瓦斯误动的原因，采取有效措施，要做到最大限度地杜绝瓦斯保护误动的发生。因此，要从设备的安装、投运以及日常的检修、运行和维护等各个环节做好防范。
3.1 安装及投运
应将瓦斯继电器安装在变压器与储油柜的联接管路上，具体安装时：应关严气体继电器管道上面的碟阀，如果碟阀难以关严或者出现气体异常时，应尽量排放完油枕中的油，防止变压器在作业过程中溢出过量的油；在安装新的气体继电器之前，要对其进行全面的检查，例如口径、流速是否正确，器件内部、外部有无损伤，合格证明是否齐备。还要认真检查变压器设备中的档板、浮筒以及信号、跳闸接点等处的动作是否安全可靠，要关严放气阀门；应按照水平要求安装气体继电器，确保安装后的气体继电器顶盖标示的箭头与油枕一个方向，管路轴线往油枕方向允许一定的偏斜，但与水平面的倾斜不得超过4%；变压器在投入运行之前，要对其绝缘性能进行遥测和传动试验；认真做好保护接线，防止导电杆转动以及小瓷投头发生漏油，操作时应避免带电作业；当气体继电器充满油后要打开阀门，放空气体，如果油枕带有胶囊，应尽量不采取充油放气的办法，以降低气体进入到油枕造成的隐患等。
3.2 检修及维护
对安装运行中的变压器做好日常的检修、运行和维护，做好防水防潮和绝缘检查。首先是要做好断路器内部受潮防护。断路器遇水受潮会导致电流泄露超标，甚至会发生爆炸。为了做好断路器受潮防护，在检修时要严格做好设备密封，给设备加装好防雨帽。其次是做好绝缘杆受潮闪络防护。绝缘杆受潮后在实际应用过程中容易发生沿面闪络而诱发事故，因此，在检修绝缘杆时不能简单冲洗或换油，要根据油耐压值情况作出适当处理，例如，当油耐压值低于25kV时，要根据变压器工艺导则对绝缘杆作烘干处理，并在烘干后还要对其耐压以及泄露电流情况进行试验，只有满足相应要求才能继续使用，否则要及时进行更换，防止埋下安全隐患。再次是做好解体检查。新的国产断路器在安装之前需要作相应的解体和清洗，主要是检查设备的尺寸是否满足实际要求，设备零部件是否齐全以及是否清洗等，以保证新安装的国产断路器安全稳定的运行。
3.3 瓦斯保护动作后处理
根据重瓦斯动作和轻瓦斯保护动作的不同，做好相应的处理措施。例如：针对重瓦斯保护处理，应先对变压器外部进行全面检查，检查变压器的外部有无漏油、喷油现象，测量变压器绝缘电阻以及二次回路瓦斯是否保护误动等等，若发现有故障要及时安排检修人员作出处理。针对轻瓦斯保护处理，若发生动作要及时进行记录，并根据信号的间隔时间、强弱等对故障程度作出相应的判断，以及油循环系统、继电器设备等，并做好记录进行预判。
结语
变压器重瓦斯继电器动作跳闸，不一定就是由变压器内部故障引起的，也不能盲目判定是瓦斯继电器本身或外部接线问题引起的误动作。要具体问题具体分析，找出真正的原因，采取相应的改进措施。对于强油循环的变压器，油泵的起停控制要制定操作规程，油泵电源要保证低压运行电源与高压的一致性。
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[3]刘天明.一次变压器工程事故的理论解读和反思[J].电气技术，2015，16（5）：128-130.
论文作者:唐学文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/14
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