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摘要：变压器是电力系统中重要的电气设备之一，为保障变压器的安全运行，必须设置保护装置。瓦斯保护是确保变压器安全运行的有效技术措施，文中综述了变压器瓦斯保护信号动作的主要原因，提出了瓦斯保护信号动作后分析诊断变压器事故的基本原则与处理对策
关键词：变压器；瓦斯保护；注意事项
一、前言
变压器是用来改变交流电压大小的电气设备，在电力系统和供用电系统中占有极其重要的地位。瓦斯保护的主要优点是动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反映油箱内部发生的各种故障。《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中明确规定：0.8MVA及以上的油浸式变压器和0.4MVA及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。
瓦斯继电器在正常运行时，其内部充满变压器油，当变压器内部轻微故障时，变压器由于分解产生的少量气体上升并聚集在瓦斯继电器上部的气室内，迫使油面亦随之转动下降，致使上磁钢接近于一对干簧接点，动作后发出轻瓦斯故障信号。如果是严重故障，产生大量气体，同时油温升高，热油膨胀，箱体内压力剧增，形成油气流迅速冲动继电器下部挡板，致使下磁钢接近于另一对干簧接点，作用于跳闸。
二、保护范围
瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。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。
三、变压器瓦斯保护日常维护注意事项：
（1）瓦斯保护投跳闸的变压器，在现场应有明显的标志，跳闸试验用的探针其外罩在运行中不准旋下，须在外罩涂以红漆，以示警告。
（2）户外变压器应保证瓦斯继电器的端盖有可靠保护，以免水分侵入。
（3）瓦斯保护应同其他电气保护一样对待，其投跳闸、接信号或停用，均应严格按照操作规程的有关规定执行。
（4）新装变压器或停电检修进行过滤油，从底部注油，调换瓦斯继电器、散热器、强迫油循环装置以及套管等工作，在投入运行时，须待空气排尽，方可将重瓦斯保护投入跳闸。但变压器在冲击合闸或新装变压器在空载试运行期间，重瓦斯保护必须投入跳闸。
四、变压器瓦斯保护信号动作的主要原因
（1）空气进入变压器逐渐聚集在瓦斯继电器上部，迫使继电器内油面下降。这时，开口杯在空气中的重量加上杯内油重所产生的力矩使开口杯下降并使干簧触点闭合，发出轻瓦斯信号。空气进入运行中的变压器有三种途径。一是变压器在换油、补充油时，欲换或补加的油未彻底进行真空脱气处理与严格按真空注油工艺进行，使油中的空气，附着在铁心、绕组、附件表面的空气及有机固体绝缘材料孔隙中的空气，在变压器投入运行后通过油的对流循环，变压器铁心的磁致伸缩，逐渐汇集、上升到瓦斯继电器内，引起信号动作。
（2）变压器热虹吸器更换吸附剂（如硅胶）后，油侵及静置时间短，空气未彻底排净，由热虹吸器进入本体循环，进而进入瓦斯继电器引起信号动作。
（3）强油循环的变压器潜油泵密封不良，因油泵工作时产生的微负压导致空气进入变压器本体循环，聚集在瓦斯继电器内造成瓦斯信号动作。
（4）环境温度骤然下降，变压器本体油很快冷缩造成油位降低，或者变压器本体严重漏油引起变压器内油位降低，即所谓油流引起瓦斯继电器信号动作。
（5）瓦斯继电器二次信号回路故障，包括信号电缆绝缘损坏短路、端子排接点短路，个别在信号回路中所接信号等引起干簧触点闭合，造成瓦斯信号动作。
五、变压器瓦斯信号动作的处理对策
（1）重瓦斯保护动作的处理步骤：
1.对变压器外部进行全面检查，有无严重漏油，喷油现象；
2.取瓦斯，判断瓦斯性质；
3.检查二次回路是否瓦斯保护误动；
4.测量变压器绝缘电阻；
5.经上述检查未发现问题，可对变压器进行零起升压试验，若良好可投入运行；
6.若发现有明显故障，则由检修人员进行处理；
7.如判明确系重瓦斯保护误动作，可停用重瓦斯保护，但恢复送电时，差动保护必须投入.
（2）变压器轻瓦斯保护信号动作处理步骤
1.当变压器轻瓦斯保护信号动作后，应尽快查明原因，并作好记录，如信号动作时间间隔逐渐缩短时，说明变压器内部有故障，可能会跳闸，此时应将每次信号动作时间作详细记录
六、分析诊断程序
（1）瓦斯信号动作后继电器内是否有气体聚集，是区别信号动作原因中油位降低、二次回路故障和空气进入变压器、变压器内部发生故障的最基本原则。因二次回路故障油位降低引起瓦斯信号动作不可能产生气体，所以当继电器内无气体聚集时，应逐步判断。首先巡视检查变压器是否有严重漏油点，若是，应立即向上级调度和主管领导汇报，采取堵漏措施；若不是，则应判断是否因环境温度骤然下降引起油位降低，此时必须观察变压器油枕油位指示位置是否正常，油道是否阻塞。若不正常，应采取相应措施。若不是上述原因引起，则二次信号回路故障的可能性较大，须检查消除二次回路缺陷。
（2）继电器内聚集的气体是空气还是可燃性气体。若继电器内的气体是空气，则应依次判断：是否因换油或补加油时空气进入变压器本体后没有排静；是否因更换变压器热虹吸器吸附剂时静置时间短空气未彻底排静。若是，则采取从继电器放气嘴排气，变压器监督运行；是否因空气从潜油泵进入本体引起信号动作，若是，要用逐台停运试验的方法，判断是从那台泵处空气进入，申请停泵检修。若继电器内的气体是可燃性气体，则变压器内部存在过热、放电性故障，或过热兼放电性故障。此时应从继电器处同时取气样和油样（并从本体下部取油样）做色谱分析，根据变压器油中溶解气体分析和判断导则判断故障的性质、发展趋势、严重程度，根据分析结论采取继续监督运行或停运吊检处理。鉴定继电器内的气体是空气，还是可燃性气体的方法是收集这些气体，并做点燃试验和色谱分析。
（3）瓦斯气的点燃与色谱分析
《电力变压器运行规程》DL/T572—1995规定：如继电器内有气体，则应记录气量，观察气体的颜色及试验是否可燃并取气样及油样做色谱分析。
点燃试验，是将用注射器收集到的气体，用火柴从放气嘴点火，若气体本身能自燃，火焰呈浅兰色，则是可燃性气体，说明变压器内部有故障；若不能自燃，则是空气，说明信号动作属空气进入造成。
色谱分析是指对收集到的气体用色谱仪对所含氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析，根据所含组分名称和含量准确判断故障性质、发展局势、严重程度。
点燃试验与色谱分析的异同，点燃试验与色谱分析是判断变压器内部有无故障的两种不同方法，目的一致。点燃试验是在没有采用色谱分析对所含气体进行定性定量分析之前规定的一种方法，较简易、粗略。它判断的准确性与试验人员的素质与经验有关，也不能判断故障的性质。自采用色谱法后变压器运行规程中没有取消该方法，其本意应该说是想在场快速的判断变压器有无故障，但受现场人员能否正确收集气体、能否正确点燃、准确判断等因素的限制，收不到养兵千日用兵一时的预期效果。
结束语
通过对变压器瓦斯的原理及其瓦斯保护构成、瓦斯保护动作信号动作后，运行人员如何对变压器进行检查等方面进行了分析浅谈，有利于当变压器出现故障及时做出正确的判断和处理，以保证变压器的安全经济运行有着重大的意义。
参考文献：
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[2]钮志峰.220kV变压器轻瓦斯保护动作分析及处理[J].华电技术，2017，39（3）：49-50.