瓦斯繼電器保護是油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本保護。近幾年來,由于多種原因?qū)е峦咚估^電器頻繁動作,引起運行、檢修、試驗人員廣泛重視,共同關(guān)心瓦斯繼電器的動作原因和判斷方法,以避免誤判斷造成設(shè)備損壞或人力物力浪費。
瓦斯繼電器動作有三種原因:一是變壓器內(nèi)部存在故障;二是變壓器附件或輔助系統(tǒng)存在缺陷;三是瓦斯繼電器發(fā)生誤動作。下面簡介如下:
(1)變壓器內(nèi)部故障。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)匝間短路、絕緣損壞、接觸不良、鐵芯多點接地等故障時,都將產(chǎn)生大量的熱能,使油分解出可燃性瓦斯,向油枕(儲油柜)方向流動,當(dāng)流速超過瓦斯繼電器的整定值時,瓦斯繼電器的擋板受到?jīng)_擊時,使斷路器跳閘,從而避免事故擴大,這種情況通常稱之為重瓦斯保護動作。當(dāng)瓦斯沿油面上升,聚集在瓦斯繼電器內(nèi)超過30mL時,也可以使瓦斯繼電器的信號接點接通,發(fā)出警報,通常稱之為輕瓦斯保護動作。
例如:①某臺220kV、120MVA主變壓器瓦斯保護動作,經(jīng)試驗和吊芯檢查判斷為35kV側(cè)B相繞組上部匝間絕緣損壞,形成層或匝間短路造成的。②某220kV、60MVA的主變壓器輕,重瓦斯保護動作,經(jīng)綜合分析和放油檢查確定為63kV側(cè)B相套管均壓球?qū)ι咦烹娫斐傻,與推斷吻合,避免了吊芯檢查。③某臺35kV、4.2MVA的主變壓器,輕瓦斯保護一天連續(xù)動作兩次,色譜分析為裸金屬過熱,經(jīng)測直流電阻為分接開關(guān)故障,吊芯檢查發(fā)現(xiàn)分接開關(guān)的動靜觸點錯位2/3。這是引起瓦斯繼電器動作的根本原因。
(2)輔助設(shè)備異常:
1)呼吸系統(tǒng)不暢通。變壓器的呼吸系統(tǒng)包括氣囊呼吸器、防爆筒呼吸器(有的產(chǎn)品兩者合一)等。分析表明,呼吸系統(tǒng)不暢或堵塞會造成輕重瓦斯保護動作,并大多伴有噴油或跑油現(xiàn)象。例如,某臺110kV、63MVA主變壓器,投運半年后,輕重瓦斯保護動作,且壓力閥噴油。但色譜分析正常,經(jīng)檢查,輕、重瓦斯保護動作的原因為變壓器氣囊呼吸堵塞。又如某臺220kV、120MVA主變壓器,在氣溫33~35℃下運行,上層油溫為75~80℃。在系統(tǒng)無任何沖擊的情況下,突然重瓦斯保護動作跳閘,經(jīng)試驗和檢查,證明是呼吸器堵塞,在高溫下突通造成油流沖擊,導(dǎo)致重瓦斯保護動作。
2)冷卻系統(tǒng)漏氣。當(dāng)冷卻系統(tǒng)密封不嚴(yán)進(jìn)入了空氣,或新投入動物的變壓器未經(jīng)真空脫氣時,都會引起瓦斯繼電器的動作。例如某臺主變瓦斯繼電器頻繁動作,經(jīng)分析是空氣進(jìn)入冷卻系統(tǒng)引起的,最后查出第7號風(fēng)冷器漏氣。
3)冷卻器入口閥口關(guān)閉。冷卻器入口閥口關(guān)閉造成堵塞也會引起瓦斯繼電器頻繁動作。例如,某電廠廠用變壓器大修后,投運一段時間,瓦斯繼電器突然動作,但色譜分析正常,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)冷卻器入口閥口造成堵塞,相當(dāng)于潛油泵向變壓器注入空氣,造成瓦斯繼電器頻繁動作。
4)散熱器上部進(jìn)油閥門關(guān)閉。散熱器上部進(jìn)油閥門關(guān)閉,也會引起瓦斯繼電器的頻繁動作。例如,某220kV、120MVA主變壓器沖擊送電時,冷卻系統(tǒng)投入則發(fā)生重瓦斯保護動作引起跳閘。其原因是因為變壓器7號散熱器上部進(jìn)油蝶閥被誤關(guān)閉,而下部出油蝶閥處于正常打開位置,當(dāng)裝于該處的潛油泵通電后,迅速將散熱器內(nèi)的油排入本體,散熱器內(nèi)呈真空狀態(tài),,本體油量增加時,油便以很快的速度經(jīng)瓦斯繼電器及管路流向油枕,在高速油流沖擊下,瓦斯繼電器動作導(dǎo)致跳閘。
5)潛油泵缺陷對油中瓦斯有很大影響,其一是潛油泵本身燒損,使本體油熱分解,產(chǎn)生大量可燃性瓦斯。例如某110kV、75MVA的主變壓器,由于潛油泵嚴(yán)重磨損,在一周內(nèi)使油中總烴由786ppm增到1491ppm。其二是當(dāng)窺視玻璃破裂時,由于軸尖處油流急速而造成負(fù)壓,可以帶入大量空氣。即使玻璃未破裂,也有由于濾網(wǎng)堵塞形成負(fù)壓空間使油脫出氣泡,其結(jié)果瓦斯繼電器動作,這種情況比較常見。例如,某220kV、120MVA強油導(dǎo)向風(fēng)冷變壓器的瓦斯繼電器頻繁動作,其原因之一就是潛油泵內(nèi)分流冷卻回路底部的濾網(wǎng)堵塞而造成的。又如,某220kV、120MVA主變壓器輕瓦斯保護動作,是由于潛油泵負(fù)壓區(qū)漏氣造成的。
6)變壓器進(jìn)氣。運行經(jīng)驗表明,輕瓦斯保護動作絕大多數(shù)是由于變壓器進(jìn)入空氣所致。造成進(jìn)氣的原因較多,主要有:密封墊老化和破損、法蘭結(jié)合面變形、油循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)氣、潛油泵濾網(wǎng)堵塞、焊接處砂眼進(jìn)氣等。例如某臺220kV、120MVA的主變壓器,輕瓦斯保護頻繁動作,用平衡判劇分析油樣和氣樣表明,油中溶解瓦斯的理論值與實測值近似相等,且故障瓦斯各組分含量較小,故該變壓器內(nèi)部沒有故障。經(jīng)過反復(fù)檢查,最的確定輕瓦斯保護動作是由于油循環(huán)系統(tǒng)密封不良進(jìn)氣造成的。
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