变压器瓦斯保护及其二次回路技术.docx

变压器瓦斯保护及其二次回路技术附录 4:技术讲课教案血昂华国华吕电SHENHUA GL1C-HUA TAISHAN PQWEK主 讲 人,肖华宾技术职称,或技能等级，,工程师/技师所在岗位,电气二次专业一级主管讲课时间, 2012 年 03 月 02 日第 1 页 共 19 页技 术 讲 课 教 案 培训题目,《变压器瓦斯保护及其二次回路技术培训》 培训目的,围绕“素质年”主题，为提升基层员工培训品质，打造学习型班组，通过本次培训，使电气二次专业人员了解或熟悉变压器内部故障过程中非电量瓦斯气体 产生的原因、动作原理、对瓦斯保护的影响及现有的控制措施，各项检查标准的要 求进行宣贯，以进一步提高专业检修维护人员的理论知识和应用技能内容摘要,1、变压器瓦斯保护型号介绍及适用范围2、结构原理及原理接线3、瓦斯保护范围4、安装规定5、定期试验项目6、日常维护巡点检项目7、运行时保护投退状态规定8、瓦斯保护信号动作的主要原因分析9、瓦斯保护动作后的紧急处理程序10、瓦斯保护整定计算要求11、瓦斯保护反事故措施12、结束语培训教案,第 2 页 共 19 页一、变压器瓦斯保护型号介绍及适用范围按照《DL 400-91继电保护和安全自动装置技术规程》2.3.2款规定:0.8MVA 及以上油浸式变压器和 0.4MVA 及以上车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护;当 壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时，应 动作于断开变压器各侧断路器。

带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设 瓦斯保护作为主保护瓦斯保护分轻瓦斯保护和重瓦斯保护，一般装于一个瓦斯继电器内瓦斯继电 器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号目前电力系统大多采用 QJ-25、QJ- 50、QJ-80 型气体继电器，其信号回路接上开口杯，瓦斯保护信号动作，即指因各 种原因造成继电器内上开口杯的信号回路接点闭合，光字牌灯亮跳闸回路接下档 板，重瓦斯保护信号动作，即指因各种原因造成继电器内上开口杯的信号回路接点 闭合，光字牌灯亮 瓦斯继电器的外形图如下:QJ-25 型气体继电器:主要用于有载调压开关QJ-50型气体继电器:主要用于容量在7.5MVA以下油浸式变压器第 3 页 共 19 页QJ-80型气体继电器:主要用于容量在7.5MVA以上油浸式变压器变压器瓦斯保护具有动作快、灵敏度高、结构简单，能反映变压器油箱内部各 种类型的故障，特别是当绕组短路匝数很少时，故障循环电流很大，可能造成严重 过热，但外部电流变化很小，各种反映电流的保护难以动作，瓦斯保护对这种故障 具有特殊优越性 二、结构原理及原理接线瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件，对变压器匝间和层间短路、铁芯 故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。

当油浸式变压器的内部发生故障时，由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气 体，其强烈程度随故障的严重程度不同而不同瓦斯保护就是利用反应气体状态的 瓦斯继电器（又称气体继电器）来保护变压器内部故障的2.1 在变压器瓦斯保护继电器内，上部是一个密封的浮筒，下部是一块金属档 板,两者都装有密封的水银接点浮筒和档板可以围绕各自的轴旋转在正常运行时，继电器内充满油，浮筒浸在油内，处于上浮位置，水银接点断开;档板则由于 本身重量而下垂，其水银接点也是断开的当变压器内部发生轻微故障时，气体产 生的速度较缓慢，气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上部空间，使油 面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，接通延时信号，这就是所谓的“轻瓦 斯”;当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈的瓦斯气体，油箱内压力瞬时突 增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击档板，档板克服弹簧的阻力，带 动磁铁向干簧触点方向移动，使水银第 4 页 共 19 页触点闭合，接通跳闸回路，使断路器跳闸，这就是所谓的“重瓦斯”重瓦斯 动作，立即切断与变压器连接的所有电源，从而避免事故扩大，起到保护变压器的 作用变压器瓦斯保护原理接线图如下图所示:UfikV I JLK(i JL"轉屯氏KS 怙峙K岂昌 KM 审电耳 YR 齡耳牡夕呵2.2 在变压器高压绕组上设有抽头，通过改变变压器的变比来调整二次侧电压的大小。

调压变压器分为有载调压和无载调压变压器两种下面为有载调压变压 器有载调压变压器可根据系统运行情况，在带负荷的条件下随时切换分接头开 关，保证电压质量，而且分接头数目多、调节范围比较大，如 SFPZ7— 90000/220型有载调压变压器，额定电压比为220?8X1.5%/38.5，其调压范围为?8X1.5% 采用有载调压变压器时，可以根据最大负荷和最小负荷时分接头电压来分别选择各自 合适的分接头这样就能缩小二次（侧）电压的变化幅度，甚至改变电压变化的趋 势为了防止可动触头在切换过程中产生电弧使变压器绝缘油劣化，甚至烧毁分接 头开关，调压绕组通过并联触头第 5 页 共 19 页Q1、Q2 与高压主绕组串联可在带负荷的情况下进行分接头的切换在可动触 头 Q1、Q2 回路接入接触器 KM1、KM2 的工作触头并放在单独的油箱里在调节分接 头时，先断开接触器KM1，将可动触头Q1切换到另一分接头上，然后接通KM1另 一可动触头 Q2 也采用同样的步骤，移到这个相邻的分接头上，这样进行移动，直 到 Q1 和 Q2 都接到所选定的分接头位置为止当 切换过程中 Q1、Q2 分别接在相邻 的两个分接头位置时，电抗器 L 限制了回路中流过的环流大小。

110kV 及以上电压 等级变压器的调压绕组放在中性点侧，使调节装置处于较低电位 1、分接开关运 行一年或切换 2000,4000 次后，应取切换开关油箱中的抽样进行工频耐压（不低于 30KV）试验，试验应合格，否则更换合格变压器绝缘油2、新投入的分接开关，在 切换 5000 次后，应将切换开关吊出检查，以后可 按实际情况确定检查周期 3、 运行中的分接开关动作 5000 次后或绝缘油的击穿电压低于 25kV 时，应更换切换开 关油箱的绝缘油 4、为了防止分接开关在严重过负荷或系统短路时进行切换，宜 在有载分接开关控制回路中加装电流闭锁装置，其整定值不超过变压器额 定电流 的 1.5 倍 5、电动操作机构应经常保持良好状态，有载分接开关配备的瓦斯保护 及防爆装置均应运行正常当保护装置动作时应查 明原因 6、分接开关的切换开 关箱应严格密封，不得渗漏如发现其油位升高异常或满油位，说明变压器与有载 分接开关切换箱窜油应保持变压器油位高于分接开关的油位，防止开关箱体油渗 入变压器本体，影响其绝缘油质，并及时安排停电处理在变压器有载分接开关操 作过程中，应遵守如下规定:第 6 页 共 19 页1、应逐级调压，同时监视分接位置及电压电流变化（每次调压一档后应间隔 lmin 以上，才能进行下一档调节）。

2、单相变压器组和三相变压器分相安装的有 载分接开关，应三相同步电动操作，一般不允许分相操作3、两 台有载调压变压 器并联运行时，其调压操作应轮流逐级进行; 4、有载调压变压器与无载调压变压 器并联运行时，有载调压变压器的分接应尽量靠近无载调压变压器的分接位置有 载分接开关切换时产生火花，主要是分接开关在严重过负荷或系统短路时进行切换 时触头调整中接触不良;绝缘油绝缘强度降低;操作等原因应按照规程要求，进行 检修和试验，尤其是在调整分接头过程中，一旦遇到不正常情况时，务必要核查清 楚后才能继续开展分接头调压的工作三、瓦斯保护范围 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、 区外电气设备长期过负荷等异常工作）的干扰下误动作，对此必须采取相应的防范 措施四、安装规定瓦斯继电器安装在变压器到储油柜的连接管路上，安装时应注第 7 页 共 19 页意:4.1 首先将气体继电器管道上的碟阀关严。

如碟阀关不严或有其他情况，必要 时可放掉油枕中的油，以防在工作中大量的油溢出 4.2 新气体继电器安装前， 应检查有无检验合格证明，口径、流速是否正确，内外部件有无损坏，内部如有临 时绑扎要拆开，最后检查浮筒、档板、信号和跳闸接点的动作是否可靠，并关好放 气阀门 4.3 气体继电器应水平安装，顶盖上标示的箭头方向指向油枕，工程中 允许继电器的管路轴线方向往油枕方向的一端稍高，要求变压器顶盖沿气体继电器 方向与水平面具有 1,,1.5,的升高坡度，但与水平面倾斜不应超过 4%变压器本体 至油枕的油管沿瓦斯继电器方向应有 2-4,的升高坡度但瓦斯继电器应保持水平 位置变压器的防爆管应与油枕连通瓦斯继电器两侧油管应为同一内径的管子， 与油管用法兰连接处，若使用耐油橡皮衬垫时，其孔径应比油管内径略大，以免妨 碍油的流速瓦斯继电器通向油枕的阀门应开通，且阀门直采用平板式，不宜用球 形阀门瓦斯继电器的安装位置应保证便于观察油面及取气样的电气安全距离4.4 打开碟阀向气体继电器充油，充满油后从放气阀门放气如油枕带有胶 囊，应注意充油放气的方法，尽量减少和避免气体进入油枕 4.5 进行保护接线 时，应防止接错和短路，避免带电操作，同时要防止使导电杆转动和小瓷头漏油， 二次控制电缆必须选用具有防油和阻燃功能，经过中间端子盒再联至电缆，中间端 子盒应有密封良好的防第 8 页 共 19 页 雨措施，电缆应为铠装，埋入地下部分应有铁管保护。

做好二次接线头的包扎 和密封工作4.6 投入运行前，应进行绝缘摇测及轻、重瓦斯保护的现场故障模拟 传动接点的测试试验4.7 试验完毕后，必须加装瓦斯继电器防护罩及封堵措施，达到防雨、防潮、 防暴、防尘等防护措施五、定期试验项目气体继电器在安装使用前应依据《DL/T 540—94气体继电器检验规程》作如下 一些检验项目和试验项目:5.1 一般性检验项目:玻璃窗、放气阀、控针处和引出线端子等完整不渗油，浮 筒、开口杯、玻璃窗等完整无裂纹浮筒无裂纹及凹凸处、玻璃窗应完整清晰明亮 无裂纹线水银接点的水银面应清洁光亮，摇动分、合时水银流动灵活，不应挂在 玻璃壁和电极上，电极和极尖应光亮呈银白色水银接点柱焊接牢固，根部套软塑 料管加固;接点引线长短应合适，能任意弯曲，无断股现象;瓷珠应完整光滑无毛 刺水银接点应固定牢固，接点距离正常时，有一极浸入水银中的长度应不小于 4mm其它类型继电器的接点正常时，两极应断开接点引钱的极性，为经常浸入 水银中的接点接正极若未经常浸入水银中接点接正极时，由于水银蒸气是导体的 原故，长期运行，接点可能损坏，甚至可能使瓦斯保护动作可动部分应灵活，动 作可靠，返回无卡住现象。

上电后现场二次控制回路无直流系统绝缘下降的现象， 变压器非电量保护无报警第 9 页共 19 页5.2 试验项目5.2.1 密封试验:单体试验时用瓦斯继电器校验仪对其内部充满油后关上阀门， 整体加油压（压力为0.25MPa,持续时间为lh）放平实验台试漏，检查继电器表面的 桩头跟部应无渗透漏5.2.2端子绝缘强度试验：出线端子及出线端子间耐受工频电压2000v，持续 lmin，也可用2500v兆欧表摇测绝缘电阻，摇测lmin代替工频耐压，绝缘电阻应 在300MQ以上5.2.3 轻瓦斯动作容积试验：将瓦斯继电器放在实验台上固定， 。