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变压器气体继电器动作的原因及判断方法有哪些?气体保护动作后应如何处理?

1)气体继电器动作原因及判断方法
(1)动作原因。

      ①干式变压器内部故障。当变压器内部出现匝间短路、绝缘损坏、接触不良和铁心多点接地等故障时,都将产生大量的热能,使油分解出可燃性气体,向储油柜方向流动。
      ②放气操作不当。当气温很高,变压器负荷又大时,或虽然气温不很高,但负荷突然增大时,油位计油位会异常升高(压力表指示数增大),此时应及时进行放气。但放气时,必须是缓慢地打开放气阀。
      ③变压器进气。运行经验表明,轻气体保护动作绝大多数是由于变压器进入空气所致。造成进气的原因很多,主要有密封胶垫老化和破损、法兰接合面变形、油循环系统进气、潜油泵滤网堵塞和焊接处砂眼进气等。
      ④气温骤降。对于开启式的变压器,其油中总气量约为10%,大多数分解气体在油中的溶解度是随温度的升高而降低的。但空气却不同,当温度升高时,它在油中的溶解度是增加的。因此,对于空气饱和的油,如果温度降低,将会有空气释放出来,即使油中的空气未饱和,但当负荷或环境温度骤然降低时,油的体积收缩,油面压力来不及通过呼吸器与大气平衡而降低,油中溶解的空气也会释放出来。
      ⑤呼吸系统不畅或冷却系统漏气。干式变压器的呼吸系统,包括气囊呼吸器、防爆筒呼吸系统不畅或堵塞,往往会造成轻、重气体保护动作,并大多伴有喷油或跑油现象。当冷却系统密封不严进入了空气或新投入运行的变压器未经真空脱气时,都会引起气体继电器的动作。
      ⑥冷却器入口阀门关闭。入口阀关闭会造成堵塞,相当于潜油泵向变压器注入空气,造成气体继电器频繁动作。
      ⑦变压器内部出现负压区。干式变压器在运行中有的部位的阀门可能被误关闭,例如:储油柜下部与油箱连通管上的蝶阀或气体继电器与储油柜连通管之间的蝶阀被误关闭;安装时,储油柜上盖关得很紧而吸湿器下端的密封胶圈又未取下等。由于上述原因,当气温下降时变压器主体内油的体积缩小,而缺油又不能及时补充过来,致使油箱顶部或气体继电器内出现负压区,有时在气体继电器中还会形成油气上、下浮动。油中逸出的气体向负压区流动最终导致气体继电器动作。
      ⑧储油柜油室中有气体。大型变压器通常装有胶囊隔膜式储油柜,胶囊将储油柜分为气室和油室两部分。若油室中有气体,当运行时油面升高就会产生假油面,严重时会从呼吸器喷油或防爆膜破裂。此时变压器油箱内的压力经呼吸器法兰突然释放,在气体继电器管路产生油流,同时套管升高座等死区的气体被压缩而积累的能量也突然释放,使油流的速度加快,导致气体继电器动作。
      ⑨净油器的气体进入干式变压器。在检修后安装净油器时由于排气不彻底、净油器入口胶垫密封不好等原因,使空气进入变压器导致气体继电器动作。另外,停用净油器时也可能引起轻气体保护动作。
(2)判断方法:气体继电器动作后,一方面要调查运行、检修情况;另一方面应取油样进行色谱分析,利用平衡判据等进行综合判断,确定是内部故障还是附属设备故障,进而确定故障的性质、部位或部件,以便及时进行检修。
气体保护动作后的处理
      变压器运行中如发生局部发热,在很多情况下,没有表现为电气方面的异常,而首先表现为油气分解的异常,即油在局部高温作用下分解为气体,逐渐集聚在变压器顶盖上端及气体继电器内。区别气体产生的速度和产气量的大小,实际上是区别过热故障的大小。
      (1)轻气体动作后的处理。轻气体动作发出信号后,首先应停止音响信号,并检查气体继电器内气体的多少,判明原因。
      ①非干式变压器故障原因,如空气侵入变压器内(滤油后);油位降低到气体继电器以下(浮子式气体继电器)或油位急剧降低(挡板式气体继电器);气体保护二次回路故障(如气体继电器接线盒进水、端子排或二次电缆短路等)。如确定为外部原因引起的动作,则恢复信号后,变压器可继续运行。
      ②主变压器故障原因。如果不能确定是由于外部原因引起气体信号动作,同时又未发现其他异常,则应将气体保护投入跳闸回路,同时加强对变压器的监护,认真观察其发展变化。
      (2)重气体保护动作后的处理。运行中的变压器发生气体保护动作跳闸,或者气体信号和气体跳闸同时动作,贝!J首先考虑该变压器有内部故障的可能,对这种变压器的处理应十分谨慎。
      故障变压器内产生的气体是由于变压器内不同部位不同的过热形式造成的,因此,判明气体继电器内气体的性质、气体集聚的数量及速度,对判断变压器故障的性质及严重程度是至关重要的。
      ①集聚的气体是无色无臭且不可燃的,则气体动作的原因是油中分离出来的空气引起的,此时可判定为属于非变压器故障原因,变压器可继续运行。
      ②气体是可燃的,则有极大可能是变压器内部故障所致,对这类变压器,在未经检查并试验合格前,不允许投入运行。
      变压器气体保护动作是一种内部事故的前兆,或本身就是一次内部事故,因此,对这类变压器的强送、试送、监督运行,都应特别小心,事故原因未查明前不得强送。

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