变压器瓦斯保护原理及案例分析.pdfVIP

变压器瓦斯保护原理及案例分析--第1页

变压器瓦斯保护原理及案例分析

摘要：变压器的瓦斯保护是反映变压器内部各种故障，与主变二套不同类型

的差动保护共同构成完整的变压器主保护。本文对瓦斯保护的工作原理、保护范

围、实验项目、运行注意事项进行了分析，并结合黄渡站瓦斯保护的动作案例进

行探讨分析，并提出了一定的防误措施。

关键词：瓦斯、有载瓦斯、主变、非电气量

1引言

黄渡站是华东电网中一个超大型枢纽站，总的变电容量为3000MVA。目前

有四台为500千伏联变。黄渡站目前使用的电力变压器均为油浸式变压器。本人

自工作以来经常参加了5号主变、6号主变的扩建，3号主变的调换，积累了一

定关于变压器的安装、调试、启动操作、检修及日常运行工作的知识，现就变压

器的瓦斯保护原理作一介绍，并结合瓦斯保护动作案例分析进行探讨，从而明确

变电运行工作中的注意事项和处理措施。

2瓦斯保护原理

2.1工作原理

瓦斯保护属非电气量保护之一，是大型变压器的主保护之一。能较灵敏的反

映变压器内部各类故障，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、绝缘劣化、油面下降、有载调压开关接触不良（有载调压气体保

护反映）等故障均能灵敏动作。变压器的绕组装在油箱内，并利用变压器油作为

绝缘和冷却介质。当变压器的内部发生故障时，由于故障电流产生的电弧会使绝

缘物和变压器油分解，从而产生大量的气体，由于油箱盖沿气体继电器的方向有

1%——1.5%的升高坡度，连接气体继电器的管道也有2%——4%的升高坡度，

故强烈的油流和气体将通过连接管冲向变压器油枕的上部，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。

用于告警的气体继电器有开口杯、干簧触点等组成。用于跳闸的气体继电器

由挡板、弹簧、干簧触点组成。正常运行时，气体继电器中充满油，开口杯浸在

油内，处于上浮位置，干簧触点断开。当变压器内部发生故障时，故障点局部变

热，引起附近的变压器油膨胀，油内融解的空气被逐出，形成气泡上升，同时油

和其他材料在电弧和放电作用下电离而产生气体。这就是所谓的“重瓦斯”。当故

障轻微时，排出的气体缓慢地上升到气体继电器，使油面下降，开口杯产生以支

点为轴逆时针方向的转动，使干簧触点接通，延时发出信号。这就是所谓的“轻

瓦斯”。当重瓦斯动作，立即跳开变压器各侧开关，从而避免事故扩大，起到保

护变压器的作用。目前黄渡站大多采用QJ—80型继电器，瓦斯继电器在变压器

运行中有关技术部门的规定执行上浮子接信号、动作于信号，下浮子结跳闸、动

作与跳闸。

2.2瓦斯保护范围

瓦斯保护是变压器的主保护之一，它可以反映油箱内的一切故障。包括：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、绝缘劣化、

油面下降、有载调压开关接触不良（有载调压气体保护反映）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

变压器瓦斯保护原理及案例分析--第1页

变压器瓦斯保护原理及案例分析--第2页

在一些外界因素（如地震）的干扰下误动作，对此必须采取相应的措施。

另外变压器的差动保护不能代替瓦斯保护，单独作为变压器的主保护。因为

当变压器内部严重故障时，产生强烈的气体，使变压器内部压力突增，产生很大

的油流向油枕方向冲击，因油流冲击挡板，挡板克服弹簧阻力，带动磁铁箱干簧

触点方向移动，使干簧触点接通，作