電力變壓器是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備，它的故障給供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的后果，同時(shí)大容量變壓器也是非常貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)性能良好的、動(dòng)作可靠的保護(hù)裝置是變壓器安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

　　1.前言

　　氣體繼電器是電力變壓器的重要保護(hù)，變壓器運(yùn)行過程中，有時(shí)由于內(nèi)部故障，運(yùn)行人員未能及時(shí)辨別和采取措施，容易引起一些事故，采取氣體繼電器保護(hù)后，由于氣體保護(hù)動(dòng)作快，靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單，能有效的反映變壓器內(nèi)故障，一定程度上避免了事故的發(fā)生，因此，氣體繼電器保護(hù)是反映變壓器內(nèi)部故障的重要保護(hù)

　　2.氣體繼電器的用途及使用范圍

　　氣體繼電器是帶儲(chǔ)油柜的油浸式變壓器和有在開關(guān)的一種保護(hù)裝置，對(duì)變壓器或有載分接開關(guān)油中的各種介質(zhì)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行檢測和信號(hào)報(bào)警，如果變壓器或有載分接開關(guān)內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重事故出現(xiàn)油的涌浪，而在裝有繼電器的聯(lián)管中產(chǎn)生油流，且達(dá)到一定流速時(shí)繼電器接通跳閘回路，使變壓器或有載分接開關(guān)退出運(yùn)行.

　　氣體繼電器的設(shè)計(jì)是使其在被保護(hù)設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)能作出相應(yīng)的響應(yīng)，采用哪種型號(hào)的繼電器要根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的容量和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定。氣體繼電器可用于戶內(nèi)式和戶外式設(shè)備。

　　3.氣體繼電器的基本工作原理

　　變壓器氣體繼電器是內(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)部故障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，氣體繼電器就是通過反應(yīng)氣體的狀態(tài)保護(hù)變壓器的。

　　常用的氣體繼電器有兩種：單浮子式和雙浮子式，在此將使用雙浮子氣體繼電器做范例進(jìn)行描述。

　　繼電器安裝在變壓器到儲(chǔ)油柜的連接管路上，在通常工作狀態(tài)下，它充滿了絕緣液體，由于浮力，浮子處在最高位置，當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，氣體繼電器將會(huì)做出如下的反應(yīng)：

　　故障原因：在絕緣液中有自由氣體。

　　動(dòng)作反應(yīng)：液體中的氣體上升，聚集在氣體繼電器內(nèi)并擠壓絕緣

　　液，隨著液面的下降，上浮子也一同下降，通過浮子的運(yùn)動(dòng)，將帶動(dòng)一個(gè)開關(guān)元件（磁觸點(diǎn)式干簧管），由此啟動(dòng)報(bào)警開關(guān)跳閘/觸發(fā)，但下浮子不受影響，因?yàn)橐欢康臍怏w是可以通過管道向儲(chǔ)油柜流動(dòng)。

　　故障原因：由于滲漏造成絕緣液流失。

　　動(dòng)作反應(yīng)：隨著液體水平面的下降，上浮子也同時(shí)下沉，此時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，當(dāng)液體繼續(xù)流失，儲(chǔ)油柜、管道和氣體繼電器被排空，隨著液體水平面的下降，下浮子下沉，通過浮子的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)一個(gè)開關(guān)元件，由此把變壓器斷開/斷路。

　　故障原因：由于一個(gè)突發(fā)性地不尋常事件，產(chǎn)生了向儲(chǔ)油柜方向運(yùn)動(dòng)的壓力波流。

　　動(dòng)作反應(yīng)：壓力波流沖擊安裝在流動(dòng)液體中的擋板，壓力波流的流速超過擋板流速整定值，擋板順壓力波流的方向運(yùn)動(dòng)，開關(guān)觸發(fā)，由此變壓器跳閘。

　　在單浮子氣體繼電器中，上開關(guān)系統(tǒng)和下開關(guān)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)動(dòng)作元件，一旦發(fā)生故障，單浮子氣體繼電器立即將變壓器從電網(wǎng)斷開。

　　4.氣體繼電器的整定

　　氣體繼電器的整定，可通過壓差式流速試驗(yàn)或者油泵式油速試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行，啟動(dòng)值按油流速度整定，一般對(duì)重氣體采用0.5～1.5m/s，當(dāng)變壓器有強(qiáng)迫油循環(huán)裝置時(shí)用1～1.5m/s范圍，無強(qiáng)迫油循環(huán)裝置時(shí)用0.6～1m/s范圍；對(duì)輕氣體采取氣體在繼電器內(nèi)占有的體積來整定，范圍為250～300cm3時(shí)發(fā)出信號(hào)。

　　5.氣體繼電器的優(yōu)缺點(diǎn)

　　一.氣體繼電器的優(yōu)點(diǎn)：

　　氣體繼電器在變壓器油箱內(nèi)部故障時(shí)，有著其他保護(hù)所不具備的優(yōu)點(diǎn)，如變壓器繞組匝間短路所產(chǎn)生的電流值可能不足以使其他保護(hù)動(dòng)作，而氣體繼電器能夠靈敏動(dòng)作發(fā)出信號(hào)。

　　氣體繼電器的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，靈敏性高，能反映變壓器油箱內(nèi)的各種故障，特別是能反映輕微匝間短路.它也是油箱漏油或繞組、鐵芯燒毀的唯一保護(hù)。

　　二.氣體繼電器的缺點(diǎn)：

　　氣體繼電器缺點(diǎn)是它不能反映變壓器的外部故障（套管和引出線），因此氣體繼電器不能作為變壓器各種故障的唯一保護(hù)。氣體繼電器抵抗外界干擾的性能較差，例如劇烈的震動(dòng)就容易誤動(dòng)作。如果在安裝氣體繼電器時(shí)未能很好地解決防油問題或氣體繼電器不能很好地防水，就有可能漏油腐蝕電纜絕緣或繼電器進(jìn)水而造成誤動(dòng)作。

　　6.氣體繼電器動(dòng)作信號(hào)的處理對(duì)策

　　一.變壓器輕氣體保護(hù)信號(hào)處理步驟

　　當(dāng)變壓器輕氣體保護(hù)信號(hào)動(dòng)作后，應(yīng)盡快查明原因，并做好記錄，如信號(hào)動(dòng)作時(shí)間間隔逐漸縮短時(shí)，說明變壓器內(nèi)部有故障，可能會(huì)跳閘，此時(shí)應(yīng)將每次信號(hào)的動(dòng)作時(shí)間作詳細(xì)記錄，并立即向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào).

　　二.重氣體保護(hù)動(dòng)作的處理步驟：

　　1.對(duì)變壓器外部進(jìn)行全面的檢查，有無嚴(yán)重漏油，噴油現(xiàn)象；

　　2.取氣體，判斷氣體性質(zhì)；

　　3.檢查二次回路是否氣體保護(hù)誤動(dòng)；

　　4.測量變壓器絕緣電阻；

　　5.經(jīng)上述檢查未發(fā)現(xiàn)問題，可對(duì)變壓器進(jìn)行零起升壓試驗(yàn)，若良好可投入運(yùn)行；

　　6.若發(fā)現(xiàn)有明顯故障，則由檢修人員進(jìn)行處理；

　　7.如果判明是重氣體保護(hù)誤動(dòng)作，可停用重氣體保護(hù)，但恢復(fù)送電時(shí)，差動(dòng)保護(hù)必須投入.

　　7，結(jié)束語

　　通過對(duì)變壓器氣體繼電器的工作原理及氣體保護(hù)動(dòng)作信號(hào)動(dòng)作后，運(yùn)行人員如何對(duì)變壓器進(jìn)行檢查進(jìn)行了分析，有利于當(dāng)變壓器出現(xiàn)故障后能及時(shí)做出正確的判斷和處理，對(duì)變壓器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重大的意義.

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