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文檔簡(jiǎn)介

1、瓦斯繼電器原理及校驗(yàn)的重要性冃前,我國(guó)使用的電力變壓器大多數(shù)仍然是油浸式變壓器。如果充油的 變壓器內(nèi)部發(fā)生放電故障,放電電弧使變壓器油發(fā)生分解,產(chǎn)生甲烷、乙烘、 氫氣、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷等多種特征氣體,故障越嚴(yán)重, 氣體的量越大,這些氣體產(chǎn)生后從變壓器內(nèi)部上升到上部的油枕的過程中, 流經(jīng)瓦斯繼電器,推動(dòng)瓦斯繼電器內(nèi)的一個(gè)擋扳,使繼電器的常開接點(diǎn)閉 合,作用于輕瓦斯保護(hù)發(fā)出警告信號(hào),重瓦斯則直接啟動(dòng)繼電保護(hù)跳閘, 斷開斷路器,切除故障變壓器從而防止故障的發(fā)生及擴(kuò)大。當(dāng)然,油流和其他一些因發(fā)熱產(chǎn)生的氣體也可以使瓦斯繼電器動(dòng)作。電 力系統(tǒng)油浸式電力變壓器應(yīng)用非常廣泛,當(dāng)油浸式電力變壓器發(fā)

2、生內(nèi)部故 障時(shí)最重要的保護(hù)措施之一就是氣體繼電器保護(hù)(也稱瓦斯保護(hù)),它能及 時(shí)發(fā)出故障報(bào)警和迅速從電網(wǎng)上切除故障設(shè)備,減少電力事故的發(fā)生,提 高了電力設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性。而氣體繼電器保護(hù)的靈敏度取決于氣體 繼電器的流速值和氣體容積的整定,為確保電力變壓器的安全運(yùn)行,如何 準(zhǔn)確檢測(cè)和調(diào)整氣體繼電器流速值及氣體容積值就至關(guān)重要。2 工作原理瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)元件,對(duì)變壓器匝間和層間短路、 鐵芯故障、套管內(nèi)部故障、繞組內(nèi)部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均 能靈敏動(dòng)作。當(dāng)油浸式變壓器的內(nèi)部發(fā)生故障時(shí),由于電弧將使絕緣材料 分解并產(chǎn)生大量的氣體,其強(qiáng)烈程度隨故障的嚴(yán)重程度不同而不同。

3、瓦斯 保護(hù)就是利用反應(yīng)氣體狀態(tài)的瓦斯繼電器(又稱氣體繼電器)來保護(hù)變壓 器內(nèi)部故障的。在瓦斯保護(hù)繼電器內(nèi),上部是一個(gè)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(diǎn)。浮筒和檔板可以圍繞各自的軸旋轉(zhuǎn)。在止常 運(yùn)行時(shí),繼電器內(nèi)充滿油,浮筒浸在油內(nèi),處于上浮位置,水銀接點(diǎn)斷開; 檔板則由于本身重量而下垂,其水銀接點(diǎn)也是斷開的。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生 輕微故障吋,氣體產(chǎn)生的速度較緩慢,氣體上升至儲(chǔ)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(diǎn)閉合, 接通延時(shí)信號(hào),這就是所謂的“輕瓦斯”;當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí), 則產(chǎn)生強(qiáng)烈的瓦斯氣體,油箱內(nèi)壓力瞬時(shí)突增,產(chǎn)生很人

4、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(dòng)磁鐵向干簧觸點(diǎn)方向移動(dòng),使水銀觸點(diǎn)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(dòng)作,立即切 斷與變壓器連接的所有電源,從而避免事故擴(kuò)大,起到保護(hù)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(hào)。目前大多采用qj-80 型繼電器,其信號(hào)回路接上開口杯,跳閘回路接下檔板。所謂瓦斯保護(hù)信 號(hào)動(dòng)作,即指因各種原因造成繼電器內(nèi)上開口杯的信號(hào)回路接點(diǎn)閉合,光 字牌燈亮。3.保護(hù)范圍瓦斯保護(hù)是變壓器的主要保護(hù),它可以反映油箱內(nèi)的一切故障。包括: 油箱內(nèi)的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外売間的短路、鐵芯

5、 故障、油面下降或漏油、分接開關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等。瓦斯保護(hù) 動(dòng)作迅速、靈敏可靠而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(hù)變壓器內(nèi)部故障的唯一保護(hù)裝置。另 外,瓦斯保護(hù)也易在一些外界因素(如地震)的干擾下誤動(dòng)作,對(duì)此必須 采取相應(yīng)的措施。4 安裝方式瓦斯繼電器安裝在變壓器到儲(chǔ)油柜的連接管路上,安裝時(shí)應(yīng)注意:4.1首先將氣體繼電器管道上的碟閥關(guān)嚴(yán)。如碟閥關(guān)不嚴(yán)或有其他情況,必 耍時(shí)可放掉油枕中的油,以防在工作中大量的油溢出。4.2新氣體繼電器安裝前,應(yīng)檢查有無檢驗(yàn)合格證明,口徑、流速是否止確, 內(nèi)外部件有無損壞,內(nèi)部如有臨時(shí)綁扎要拆開,最后檢查浮筒、檔

6、板、信 號(hào)和跳閘接點(diǎn)的動(dòng)作是否可靠,并關(guān)好放氣閥門。4.3氣體繼電器應(yīng)水平安裝,頂蓋上標(biāo)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(yīng)超過 4%.4.4打開碟閥向氣體繼電器充油,充滿油后從放氣閥門放氣。如油枕帶有膠 囊,應(yīng)注意充油放氣的方法,盡量減少和避免氣休進(jìn)入油枕。4.5進(jìn)行保護(hù)接線時(shí),應(yīng)防止接錯(cuò)和短路,避免帶電操作,同時(shí)要防止使導(dǎo) 電桿轉(zhuǎn)動(dòng)和小瓷頭漏油。4.6投入運(yùn)行前,應(yīng)進(jìn)行絕緣搖測(cè)及傳動(dòng)試驗(yàn)。5 試驗(yàn)項(xiàng)目氣體繼電器在安裝使用前應(yīng)作如下一些檢驗(yàn)項(xiàng)b和試驗(yàn)項(xiàng)b:5.1-般性檢驗(yàn)項(xiàng)目:玻璃窗、放氣閥、控針處和引出線端子等完整不滲油,浮筒、開口

7、杯、玻璃窗等完整無裂紋。5.2試驗(yàn)項(xiàng)目521密封試驗(yàn):整體加油壓(壓力為20mpa,持續(xù)時(shí)間為lh)試漏,應(yīng)無 滲透漏(需用瓦斯繼屯器校驗(yàn)儀臺(tái),我公司生產(chǎn)的hbrlc8(可做壓力釋放 閥)、rlc9、rlc10(可做所有國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口繼電器但不具備壓力釋放閥試驗(yàn))均具 備該功能,并且全自動(dòng)試驗(yàn)無需人工參與)。522端子絕緣強(qiáng)度試驗(yàn):出線端子及出線端子間耐受工頻電壓2000v,持 續(xù)lmin,也可用2500v兆歐表搖測(cè)絕緣屯阻,搖測(cè)lmin代替工頻耐壓, 絕緣電阻應(yīng)在300m q以上。523輕瓦斯動(dòng)作容積試驗(yàn):當(dāng)殼內(nèi)聚積250300cm3空氣吋,輕瓦斯應(yīng)可 靠動(dòng)作(需用瓦斯繼電器校驗(yàn)儀臺(tái),我公司生產(chǎn)

8、的hb-rlc8(可做壓力釋放 閥)、rlc9、rlc10(可做所有國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口繼電器但不具備壓力釋放閥試驗(yàn)) 均具備該功能,并但全自動(dòng)試驗(yàn)無需人工參與)。5.2.4重瓦斯動(dòng)作流速試驗(yàn)(需用瓦斯繼電器校驗(yàn)儀臺(tái),我公司生產(chǎn)的 hbrlc8(可做壓力釋放閥)、rlc9、rlc10(可做所有國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口繼電器但 不具備壓力釋放閥試驗(yàn))均具備該功能,并且全自動(dòng)試驗(yàn)無需人工參與)。6日常巡視項(xiàng)冃電力變壓器運(yùn)行規(guī)程dl/t572-95 (以下簡(jiǎn)稱“規(guī)程”)規(guī)定在變壓器的 日常巡視項(xiàng)目中首先應(yīng)檢查氣體繼電器內(nèi)有無氣體,對(duì)氣體的巡視應(yīng)注意 以下兒點(diǎn):6氣體繼電器連接管上的閥門應(yīng)在打開位置。6.2變壓器的呼吸器應(yīng)在

9、正常工作狀態(tài)。6.3瓦斯保護(hù)連接片投入應(yīng)正確。6.4油枕的油位應(yīng)在合適位置,繼電器內(nèi)充滿油。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(yīng)滲油,且應(yīng)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(jìn)行防水、防 油和防凍檢查。7運(yùn)行變壓器在正常運(yùn)行時(shí),瓦斯繼電器工作無任何異常。關(guān)于瓦斯繼電器的 運(yùn)行狀態(tài),規(guī)程中對(duì)其有如下規(guī)定:7.1變壓器運(yùn)行吋瓦斯保護(hù)應(yīng)接于信號(hào)和跳閘,有載分接開關(guān)的瓦斯保護(hù)接 于跳閘。7.2變壓器在運(yùn)行中進(jìn)行如下工作時(shí)應(yīng)將重瓦斯保護(hù)改接信號(hào):721用一臺(tái)斷路器控制兩臺(tái)變壓器時(shí),當(dāng)其屮一臺(tái)轉(zhuǎn)入備用,則應(yīng)將備用 變壓器重瓦斯改接信號(hào)

10、。722濾油、補(bǔ)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(shí)。7.2.3在瓦斯保護(hù)及其二次回路上進(jìn)行工作時(shí)。7.2.4除采油樣和在瓦斯繼電器上部的放氣閥放氣處,在其他所有地方打開 放氣、放油和進(jìn)油閥門時(shí)。7.2.5當(dāng)油位計(jì)的油面異常升高或吸吸系統(tǒng)有異常現(xiàn)象,需要打開放氣或放 油閥門時(shí)。7.3在地震預(yù)報(bào)期間,應(yīng)根據(jù)變壓器的具體情況和氣體繼電器的抗震性能確 定重瓦斯保護(hù)的運(yùn)行方式。地震引起重瓦斯保護(hù)動(dòng)作停運(yùn)的變壓器,在投 運(yùn)前應(yīng)對(duì)變壓器及瓦斯保護(hù)進(jìn)行檢查試驗(yàn),確認(rèn)無異常后,方可投入。 &瓦斯保護(hù)信號(hào)動(dòng)作的主要原因8.1輕瓦斯動(dòng)作的原因:8.1.1因?yàn)V油、加油或冷卻系統(tǒng)

11、不嚴(yán)密以至空氣進(jìn)入變壓器。8.1.2因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕瓦斯浮筒以下&1.3變壓器故障產(chǎn)生少量氣體&1.4變壓器發(fā)生穿越性短路故障。在穿越性故障電流作用下,油隙間的油 流速度加快,當(dāng)油隙內(nèi)和繞組外側(cè)產(chǎn)生的壓力弟變化人時(shí),氣體繼電器就 可能誤動(dòng)作。穿越性故障電流使繞組動(dòng)作發(fā)熱,當(dāng)故障電流倍數(shù)很大吋, 繞組溫度上升很快,使油的體積膨脹,造成氣體繼電器誤動(dòng)作。&1.5氣體繼電器或二次回路故障。以上所述因素均可能引起瓦斯保護(hù)信號(hào) 動(dòng)作。9瓦斯保護(hù)裝置動(dòng)作的處理變壓器瓦斯保護(hù)裝置動(dòng)作后,應(yīng)馬上對(duì)其進(jìn)行 認(rèn)真檢查、仔細(xì)分析、正確判斷,立即采取處理措施。9.1首先

12、用瓦斯繼電器校驗(yàn)臺(tái)(儀)排除繼電器本身原因9.2瓦斯保護(hù)信號(hào)動(dòng)作時(shí),立即對(duì)變壓器進(jìn)行檢查,查明動(dòng)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(nèi)部邦聯(lián)造成的。如氣體 繼電器內(nèi)有氣休,則應(yīng)記錄氣體量,觀察氣體的顏色及試驗(yàn)上否可燃,并 取氣樣及油樣做色譜分析,可根據(jù)的關(guān)規(guī)程和導(dǎo)則判斷變壓器的故障性質(zhì)。 色譜分析是指對(duì)對(duì)收集到的氣體用色譜儀對(duì)其所含的氫氣、氧氣、一氧化 碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙烘等氣體進(jìn)行定性和定量分析,根 據(jù)所含組分名稱和含量準(zhǔn)確判斷邦聯(lián)性質(zhì),發(fā)展趨勢(shì)、和嚴(yán)重程度。若氣 體繼電器內(nèi)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(xù)運(yùn)行,并及時(shí)消除進(jìn)

13、氣缺陷。若氣體繼電器內(nèi)的氣體可燃但油屮溶 解氣體色譜分析結(jié)果異常,則應(yīng)綜合判斷確定變壓器是否停運(yùn)。9.3瓦斯繼電器動(dòng)作跳閘時(shí),在查明原因消除故障前不得將變壓器投入運(yùn) 行。為查明原因應(yīng)重點(diǎn)考慮以下因素,作出綜合判斷。a. 是否呼吸不暢或排氣未盡;b. 保護(hù)及直流等二次冋路是否正常;c變壓器外觀有無明顯反映故障性質(zhì)的異?,F(xiàn)象;d. 氣體繼電器中積聚的氣體是否可燃;e. 氣體繼電器中的氣體和油中溶解的氣體的色譜分析結(jié)果;f必要的電氣試驗(yàn)結(jié)果;g變壓器其它繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作情況。10 瓦斯保護(hù)的反事故措施瓦斯保護(hù)動(dòng)作,輕者發(fā)出保護(hù)動(dòng)作信號(hào),提醒維修人員馬上對(duì)變壓器進(jìn) 行處理;重者跳開變壓器開關(guān),導(dǎo)致變壓器馬上停止運(yùn)行,不能保證供電 的可靠性,對(duì)此提出了瓦斯保護(hù)的反事故措施:10.1將瓦斯繼電器的下浮筒改為檔板式,觸點(diǎn)改為立式,以提高重瓦斯動(dòng) 作的可靠性。10.2為防止瓦斯繼屯器因漏水而短路,應(yīng)在其端子和屯纜引線端子箱上采 取防雨措施。10.

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