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变压器瓦斯继电器自动保护探究 摘要：变压器是电气部门的主要关键设备，其瓦斯 继电器的性能对变压器的安全高效使用有直接的制约作用。 基于这一点，本文对瓦斯继电器整定流速进行了定量分析， 对继电器的压力释放进行了深入探讨，特别针对电力变压器 内部出现故障进行了求解，对变压器内油的分解后产生的气 体其流速与能量之间的因果进行了计算，并针对传统变压器 流速整定值反映迟钝的现象，提出了将整定值适当降低从而 减少故障发生的建议。 关键词：变压器瓦斯继电器 压力整定值 中图分类号:TM58文献标识码：A文章编号:1007-9416 (2013) 03-0072-02 变压器是电力系统最为常用的设备之一，也是极为常见 的电力设备，无论是工业也是民用，都离不开变压器在其中 发挥的极其重要的作用，正因为如此，变压器的安全成为了 电气专家克难公关的一个主要课题。 1变压器安全的故障的主要原因 从目前我国广为使用的变压器来看，大多数停留在上世 纪末的研发水平，其安全性能还不能令人高枕无忧，一般来 说，变压器的保护主要电流速断、差动保护等电气型的继电 保护，但实践证明，次来保护对变压器内部故障反映相当迟 钝，主要原因在于变压器内部出现的故障基本上都是从短路 尤其是匝间短路引发的，一旦短路事情发生，瞬间的电流非 常强大，不过由于其传递到线线电流的并不能得到同步反映 或者有效放大，因此，难以被发现，直到多多匝短路或者接 地短路时，才会自动切断电源，但此时往往内部损伤很大。 从变压器的构成结构分析，变压器保护的水平和性能主要取 决于内部的瓦斯继电器，这个继电器是主动性的，它着设计 上赋予了及时切断电源的功能，但因为瓦斯继电器的灵敏度 被流速所制约，若达不到相应的整定值，就不会发生保护动 作。变压器还设有安全气道一一压力释放阀门，这个装置的 主要功能是保护变压器主油箱保证正常形态，一旦变压器内 部发生问题时，变压器的主油箱内的压力随之升高，瓦斯继 电器中的油也会同时流动。上世纪八十年代前设计的变压 器，其的流速整定交由机电设备专业人员进行设定，而压力 释放阀门却又是交由设计人员把握，两者互相之间缺乏更加 科学或者完善的沟通或者交流，势必会造成各自为政，继电 专业从业人员难以完全顾及到压力释放阀门是否比瓦斯继 电器的反映要早，瓦斯继电器是否能真正在瞬间能随之动 作，作为设计人员，也可能对瓦斯继电器和压力释放阀门的 联动缺乏深入的研究。 2瓦斯继电器整定值计算 变压器内放置了大量的变压器油，变压器油石油的一种 分馅产物，它的主要成分是烷姪，环烷族饱和炷，芳香族不 饱和痊等化合物。俗称方棚油，浅黄色透明液体，相对密度 0. 895o凝固点 (1)受主油箱的和储油箱之间的通道 阻力影响。从传统变压器的设计分析，一般都有几个直角的 弯头，有几个直线通道，在主油箱和管道之间有缩放口，从 管道到储油箱也有缩放口。(2)储油箱都装有橡皮油囊，橡 皮的弹性会产生储油阻力。(3)变压器呼吸器向环境释放气 体也有阻力。(4)储油箱和主油箱之间的油位差压力。 现设油流速：V二100cm/s； 管道直径：D=8cm； 设存在两个直角转弯，几段直管，两者之和：L=190cm； 净油位差：H二160cm； 为了计算的方便，本次计算中变压器呼吸器的设定为与 外界隔绝，也就是呼吸器失去作用。而储油箱中的橡皮油囊 当做是可以调节的容器，由于其调节的幅度非常之小，其变 化的空间也忽略不计。则以油柱计为计算指标的阻力大小 式中：tl——主油箱到输油管之间的阻力系数，取0.6； t2 ——输油管到储油箱之间的阻力系数，取1.1； t3——输油管中直角弯头的阻力系数。取0.2； V——油的流速，取100cm/； H——主油箱和储油箱的油位差，取150cm； L——输油管直线管道的阻力系数，取决于油的粘度， 查表取值5. 2cm； 则 可以算出升压力为： 由此可见，由于主油箱的强度取材和设计的存在着差 异，压力释放阀门生产企业的设计也无法形成固定的标准和 一致的参数，通过以上数值定量化计算，压力释放阀门的动 作值必须要大大小于最低的油压流动阻力，但不能与升压力 有较大的差距，从国内已经使用的压力释放阀门来看，一般 都是在10-55看一般都是kPa之间，我们不难发现，一旦瓦 斯继电器的整定流速为90cm/s,当变压器主油箱因为电弧等 因素影响导致气化升压，压力超过15.1kPa时，瓦斯继电器 才会有反应，若压力释放阀门能在llkPa时就发生动作，那 么变压器的主油箱内的气压就会得到有效的控制，不会连续 攀升，压力达不到临界操作点，瓦斯继电器就不会有反应， 瓦斯继电器挡板结构图见图1,所以瓦斯继电器的整定流速 和压力释放阀门发生动作的设定值之间有着非常密切的因 果关系，这就要求在设计变压器时，必须考虑压力释