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摘要:本文主要通过分析某220kV变电站主变瓦斯保护误动事件，讲述避免主变瓦斯保护误动的一些措施和建议。
关键字词：瓦斯保护延时继电器
1引言
瓦斯继电器是主变压器的重要保护之一,对变压器匝间和层间短路、铁心故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降均能灵敏动作。因此，瓦斯继电器在电力系统得到了广泛的应用。随着电网的飞速发展，变压器数量急剧增加，其结构及工作环境也大相径庭。在这种背景下，瓦斯继电器误动作的次数也随之增长。瓦斯保护误动作，轻则给运行、检修、试验等部门带来麻烦；重则造成主变跳闸，用户停电。减少瓦斯保护误动作具有重要意义。本文主要讲述一起主变瓦斯保护误动事件的原因分析及整改方案。本文主要讲述一起主变瓦斯保护误动事件的原因分析及整改建议。
2变压器瓦斯保护原理
2.1变压器瓦斯保护工作原理
当变压器油箱内部发生短路或其他故障时，变压器中的油和其他绝缘材料在短路电流和电弧的作用下发热，当到达一定温度会分解产生气体，气体导致了变压器油的流动。当这种短路电流很大发热很严重时，变压器中的油会急速膨胀并产生大量气体，导致油流和气流就会剧烈流动，冲击油枕。瓦斯气体就是指这种情况下产生的可燃气体。基于这一特点，安装在变压器油箱和油枕之间的联接管道中的气体继电器构成反应气体变化以实现装置保护效果，这就是瓦斯保护。根据故障严重程度的不同，瓦斯保护分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护。轻瓦斯保护使用了瓦斯继电器的其中一对接点，用于发出报警信号；重瓦斯保护使用了另一对接点，用于接通信号继电器和出口中间继电器，用于跳闸。轻瓦斯保护反映了变压器的轻微故障，如因滤油或者密封不严等因素空气渗入了变压器内部；又或温度下降、变压器油分解，并产生气体等，导致变压器中的继电器内油面下降等情况。重瓦斯保护反映了变压器的严重故障，如变压器内部二次回路严重短路；变压器绝缘严重老化、铁芯故障；变压器中的油箱严重漏油等导致油箱分解出大量气体。[1]
2.2变压器瓦斯保护动作控制
在给变压器充油或者注入新油后，应经常地开启瓦斯继电器阀门进行放气，目的是为了防止变压器中带负载正常运行中发热，油中的空气受热膨胀上升，当空气流速到达一定程度，冲击到继电器时，会使瓦斯继电器发生动作。瓦斯继电器的工作原理基于油流或气流的冲击而导致闭合，具有脉冲性而非持续的，所以出口中间继电器应有自保持回路。[2]
3事件经过及检查
2015年5月30日某220kV变电站主变瓦斯保护动作跳闸。现场进行了常规检查，主要检查了跳闸前后变压器运行工况。检查发现瓦斯继电器内基本无气体，变压器运行声音正常，无放电声响，各侧电流均正常，变压器油温无异常。在进行以上检查后，根据现场检查结果初步判断变压器内部无明显故障和异常。
4动作原因分析
根据现场情况，我们作出了以下检查与分析：
（1）检查了变压器差动保护及其他相关信号动作情况，均没动作及异常
（2）检查变压器外部，无发现漏油及其他故障迹象。
（3）取气体检查分析，瓦斯继电器内基本无气体，也无异常。
（4）检查跳闸前变压器各侧电流情况。若变压器通过很大短路电流，内部产生的电动力使变压器油波动很大而误动。但录波图显示变压器各侧电流在跳闸前维持稳定，没有较大波动。
（5）变压器跳闸时附近并没有过大震动，排除因为震动导致瓦斯继电器误动。
（6）检查是否有直流系统接地情况。因直流多点接地可能造成误动跳闸，但检查直流检测装置没有直流接地及绝缘异常告警信息，且检查瓦斯继电器及变压器端子箱受潮情况，均无异常。
经上述检查分析后，初步判断变压器内部无明显故障，也排除外部穿越电流的原因。误动主变配备的瓦斯继电器为德国EMB生产的BF—80型瓦斯继电器，事后已将该瓦斯瓦斯继电器送检。重瓦斯动作整定值为1.5m/s，误差在15%为合格。送检结果显示该瓦斯继电器动作值接近下限，但仍在合格范围内，所以误动原因并非瓦斯继电器质量问题。误动主变配备的冷却方式是强迫油循环强迫风冷，现场配备了两台油泵。事后通过试验检查发现，当变压器油温升高至油泵启动值时，油泵启动，随后重瓦斯保护接点接通。油泵的作用是当在变压器油温升高到阀值时，通过油泵使得油循环达到冷却的效果。两个油泵若同一时刻启动时，可能会导致油流速度过快，使瓦斯继电器收到冲击而动作。为了避免这一情况的发生，两个油泵应分时启动。此主变油泵启动原设计的回路显示两台油泵也是采取了分时启动，其中#1油泵不经延时直接启动，#2油泵的控制回路上则串接了延时继电器，延时时间为60s。但经现场试验发现，在变压器油温升高至油泵启动值时，两台油泵同时启动。进一步检查发现#2油泵的控制回路上则串接了延时继电器已损坏，导致#2油泵不经延时直接启动。该延时继电器由无锡市明达电器生产，型号为JSZ8-X。该延时继电器的接点图和时序图如下。
图2JSZ8-X延时继电器时序图
该延时继电器输入和输出是同一对接点，其延时功能通过可控硅输出控制，所以当其内部出现故障时，输出接点相当于被短接，失去了延时的功能。现场试验中，在没有输入的情况下用万用表电阻导通档位测量该继电器输出接点，结果显示为导通。
5分析结论
根据主变的检查分析后可以判断变压器本体及内部未发生短路和放电等故障，而重瓦斯保护动作是在变压器油温升高至油泵启动值时，由于延时继电器损坏导致两台油泵同时启动，启动瞬间的冲击使得油流速度达到了重瓦斯保护动作值1.5m/s，从而导致误动作。
6结语
根据对该此重瓦斯保护误动作的分析，整改建议如下：
鉴于多台油泵同时启动瞬间的冲击可能会达到重瓦斯动作值，在延时继电器的选择上就尤为重要。此次事件中型号为JSZ8-X的延时继电器存在着输入和输出接点为同一对的特点，这导致了如果延时继电器内部发生烧损短路，则输出接点直接接通的严重后果。若使用输入和输出接点分开的延时继电器，即使继电器输入线圈烧损短路，也不会导致输出接点接通。所以后期应对所有使用强迫油循环的主变进行核查，如存在使用输入和输出接点为同一对的延时继电器，则应更改为输入和输出接点分开的延时继电器。
参考文献:
[1]孙涛.变压器瓦斯保护及误动防范研究[J].山东工业技术,2017(23):171-171.
[2]魏漫沆.浅析变压器瓦斯保护[J].电气开关,2013,51(3):104-105.