摘要:文中詳細闡述了油浸式電力變壓器瓦斯保護裝置的基本工作原理、保護范圍、安裝方式、日常巡查項目、運行狀態和瓦斯保護裝置信號動作的原因及其事故分析診斷的基本原則與處理方法,并提出了反事故措施。
關鍵詞:油浸式電力變壓器、瓦斯保護、處理方法、反事故措施
1.前言
目前,我公司使用的電力變壓器大多數仍然是油浸式變壓器。本人工作以來經常參加變壓器的設計、安裝和調試及維修工作,積累了許多關于變壓器的知識,現就變壓器的瓦斯保護作一詳細的介紹。
2.工作原理
瓦斯保護是變壓器內部故障的主要保護元件,對變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內部故障、繞組內部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動作。當油浸式變壓器的內部發生故障時,由于電弧將使絕緣材料分解并產生大量的氣體,其強烈程度隨故障的嚴重程度不同而不同。瓦斯保護就是利用反應氣體狀態的瓦斯繼電器(又稱氣體繼電器)來保護變壓器內部故障的。
在瓦斯保護繼電器內,上部是一個密封的浮筒,下部是一塊金屬檔板,兩者都裝有密封的水銀接點。浮筒和檔板可以圍繞各自的軸旋轉。在正常運行時,繼電器內充滿油,浮筒浸在油內,處于上浮位置,水銀接點斷開;檔板則由于本身重量而下垂,其水銀接點也是斷開的。當變壓器內部發生輕微故障時,氣體產生的速度較緩慢,氣體上升至儲油柜途中首先積存于瓦斯繼電器的上部空間,使油面下降,浮筒隨之下降而使水銀接點閉合,接通延時信號,這就是所謂的“輕瓦斯”;當變壓器內部發生嚴重故障時,則產生強烈的瓦斯氣體,油箱內壓力瞬時突增,產生很大的油流向油枕方向沖擊,因油流沖擊檔板,檔板克服彈簧的阻力,帶動磁鐵向干簧觸點方向移動,使水銀觸點閉合,接通跳閘回路,使斷路器跳閘,這就是所謂的“重瓦斯”。重瓦斯動作,立即切斷與變壓器連接的所有電源,從而避免事故擴大,起到保護變壓器的作用。
瓦斯繼電器有浮筒式、檔板式、開口杯式等不同型號。目前大多采用QJ-80型繼電器,其信號回路接上開口杯,跳閘回路接下檔板。所謂瓦斯保護信號動作,即指因各種原因造成繼電器內上開口杯的信號回路接點閉合,光字牌燈亮。
3.保護范圍
瓦斯保護是變壓器的主要保護,它可以反映油箱內的一切故障。包括:油箱內的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關接觸不良或導線焊接不良等。瓦斯保護動作迅速、靈敏可靠而且結構簡單。但是它不能反映油箱外部電路(如引出線上)的故障,所以不能作為保護變壓器內部故障的唯一保護裝置。另外,瓦斯保護也易在一些外界因素(如地震)的干擾下誤動作,對此必須采取相應的措施。
4.安裝方式
瓦斯繼電器安裝在變壓器到儲油柜的連接管路上,安裝時應注意:
4.1首先將氣體繼電器管道上的碟閥關嚴。如碟閥關不嚴或有其他情況,必要時可放掉油枕中的油,以防在工作中大量的油溢出。
4.3氣體繼電器應水平安裝,頂蓋上標示的箭頭方向指向油枕,工程中允許繼電器的管路軸線方向往油枕方向的一端稍高,但與水平面傾斜不應超過4%。
5.2.1密封試驗:整體加油壓(壓力為20mPa,持續時間為1h)試漏,應無滲透漏。
5.2.2端子絕緣強度試驗:出線端子及出線端子間耐受工頻電壓2000v,持續1min,也可用2500v兆歐表搖測絕緣電阻,搖測1min代替工頻耐壓,絕緣電阻應在300mΩ以上。
5.2.3輕瓦斯動作容積試驗:當殼內聚積250∽300cm3空氣時,輕瓦斯應可靠動作。
6.5氣體繼電器防水罩一定牢固。
6.6繼電器接線端子處不應滲油,且應能防止雨、雪、灰塵的侵入,電源及其二次回路要有防水、防油和防凍的措施,并要在春秋二季進行防水、防油和防凍檢查。
7.運行
變壓器在正常運行時,瓦斯繼電器工作無任何異常。關于瓦斯繼電器的運行狀態,規程中對其有如下規定:
7.2變壓器在運行中進行如下工作時應將重瓦斯保護改接信號:
7.2.1用一臺斷路器控制兩臺變壓器時,當其中一臺轉入備用,則應將備用變壓器重瓦斯改接信號。
7.2.2濾油、補油、換潛油泵或更換凈油器的吸附劑和開閉瓦斯繼電器連接管上的閥門時。
7.2.3在瓦斯保護及其二次回路上進行工作時。
9.瓦斯保護裝置動作的處理
變壓器瓦斯保護裝置動作后,應馬上對其進行認真檢查、仔細分析、正確判斷,立即采取處理措施。
9.1瓦斯保護信號動作時,立即對變壓器進行檢查,查明動作原因,上否因積聚空氣、油面降低、二次回路故障或上變壓器內部邦聯造成的。如氣體繼電器內有氣休,則應記錄氣體量,觀察氣體的顏色及試驗上否可燃,并取氣樣及油樣做色譜分析,可根據的關規程和導則判斷變壓器的故障性質。色譜分析是指對對收集到的氣體用色譜儀對其所含的氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等氣體進行定性和定量分析,根據所含組分名稱和含量準確判斷邦聯性質,發展趨勢、和嚴重程度。
若氣體繼電器內的氣體無色、無臭且不可燃,色譜分析判斷為空氣,則變壓器可繼續運行,并及時消除進氣缺陷。
若氣體繼電器內的氣體可燃且油中溶解氣體色譜分析結果異常,則應綜合判斷確定變壓器是否停運。
|