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变压器气体继电器的相关应用知识

时间:2016-1-23 9:08:08 点击:519

  中国变压器网讯:电力变压器是电力系统中不可缺少的重要设备,它的故障给供电可靠性和系统的正常运行带来严重的后果,同时大容量变压器也是非常贵重的元件,因此,必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好的、动作可靠的保护装置是变压器安全运行的关键。

  1.前言

  气体继电器是电力变压器的重要保护,变压器运行过程中,有时由于内部故障,运行人员未能及时辨别和采取措施,容易引起一些事故,采取气体继电器保护后,由于气体保护动作快,灵敏度高,结构简单,能有效的反映变压器内故障,一定程度上避免了事故的发生,因此,气体继电器保护是反映变压器内部故障的重要保护

  2.气体继电器的用途及使用范围

  气体继电器是带储油柜的油浸式变压器和有在开关的一种保护装置,对变压器或有载分接开关油中的各种介质产生的气体进行检测和信号报警,如果变压器或有载分接开关内部发生严重事故出现油的涌浪,而在装有继电器的联管中产生油流,且达到一定流速时继电器接通跳闸回路,使变压器或有载分接开关退出运行.

  气体继电器的设计是使其在被保护设备内部出现故障时能作出相应的响应,采用哪种型号的继电器要根据被保护设备的容量和结构特点决定。气体继电器可用于户内式和户外式设备。

  3.气体继电器的基本工作原理

  变压器气体继电器是内部故障的主要保护元件,对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部故障断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。当油浸式变压器的内部发生故障时,由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体,其强烈程度随故障的严重程度不同而不同,气体继电器就是通过反应气体的状态保护变压器的。

  常用的气体继电器有两种:单浮子式和双浮子式,在此将使用双浮子气体继电器做范例进行描述。

  继电器安装在变压器到储油柜的连接管路上,在通常工作状态下,它充满了绝缘液体,由于浮力,浮子处在最高位置,当变压器内部出现故障时,气体继电器将会做出如下的反应:

  故障原因:在绝缘液中有自由气体。

  动作反应:液体中的气体上升,聚集在气体继电器内并挤压绝缘

  液,随着液面的下降,上浮子也一同下降,通过浮子的运动,将带动一个开关元件(磁触点式干簧管),由此启动报警开关跳闸/触发,但下浮子不受影响,因为一定量的气体是可以通过管道向储油柜流动。

  故障原因:由于渗漏造成绝缘液流失。

  动作反应:随着液体水平面的下降,上浮子也同时下沉,此时发出报警信号,当液体继续流失,储油柜、管道和气体继电器被排空,随着液体水平面的下降,下浮子下沉,通过浮子的运动,带动一个开关元件,由此把变压器断开/断路。

  故障原因:由于一个突发性地不寻常事件,产生了向储油柜方向运动的压力波流。

  动作反应:压力波流冲击安装在流动液体中的挡板,压力波流的流速超过挡板流速整定值,挡板顺压力波流的方向运动,开关触发,由此变压器跳闸。

  在单浮子气体继电器中,上开关系统和下开关系统构成一个动作元件,一旦发生故障,单浮子气体继电器立即将变压器从电网断开。

  4.气体继电器的整定

  气体继电器的整定,可通过压差式流速试验或者油泵式油速试验设备进行,启动值按油流速度整定,一般对重气体采用0.5~1.5m/s,当变压器有强迫油循环装置时用1~1.5m/s范围,无强迫油循环装置时用0.6~1m/s范围;对轻气体采取气体在继电器内占有的体积来整定,范围为250~300cm3时发出信号。

  5.气体继电器的优缺点

  一.气体继电器的优点:

  气体继电器在变压器油箱内部故障时,有着其他保护所不具备的优点,如变压器绕组匝间短路所产生的电流值可能不足以使其他保护动作,而气体继电器能够灵敏动作发出信号。

  气体继电器的主要优点是结构简单,灵敏性高,能反映变压器油箱内的各种故障,特别是能反映轻微匝间短路.它也是油箱漏油或绕组、铁芯烧毁的唯一保护。

  二.气体继电器的缺点:

  气体继电器缺点是它不能反映变压器的外部故障(套管和引出线),因此气体继电器不能作为变压器各种故障的唯一保护。气体继电器抵抗外界干扰的性能较差,例如剧烈的震动就容易误动作。如果在安装气体继电器时未能很好地解决防油问题或气体继电器不能很好地防水,就有可能漏油腐蚀电缆绝缘或继电器进水而造成误动作。

  6.气体继电器动作信号的处理对策

  一.变压器轻气体保护信号处理步骤

  当变压器轻气体保护信号动作后,应尽快查明原因,并做好记录,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,此时应将每次信号的动作时间作详细记录,并立即向上级领导汇报.

  二.重气体保护动作的处理步骤:

  1.对变压器外部进行全面的检查,有无严重漏油,喷油现象;

  2.取气体,判断气体性质;

  3.检查二次回路是否气体保护误动;

  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.如果判明是重气体保护误动作,可停用重气体保护,但恢复送电时,差动保护必须投入.

  7,结束语

  通过对变压器气体继电器的工作原理及气体保护动作信号动作后,运行人员如何对变压器进行检查进行了分析,有利于当变压器出现故障后能及时做出正确的判断和处理,对变压器的安全经济运行有着重大的意义.

作者:编辑部 来源:中国变压器网
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