瓦斯保護是變壓器內部故障的主要保護元件,對變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內部故障、繞組內部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動作。當油浸式變壓器的內部發生故障時,由于電弧將使絕緣材料分解并產生大量的氣體,從油箱向油枕流動,其強烈程度隨故障的嚴重程度不同而不同,反應這種氣流與油流而動作的保護稱為瓦斯保護,也叫氣體保護。
瓦斯保護組成
在瓦斯保護中,首先要介紹測量元件、出口方式,并對觸點進行說明。
測量元件:瓦斯繼電器或氣體繼電器。
出口方式:跳開變壓器各側斷路器;對于發變組接線,保護動作于全停、啟動快切。
當在變壓器油箱內部發生故障(包括輕微的匝間短路和絕緣破壞引起的經電弧電阻的接地短路)時,由于故障點電流和電弧的作用,將使變壓器油及其他絕緣材料因局部受熱而分解產生氣體,因氣體比較輕,它們將從油箱流向油枕的上部。
當故障嚴重時,油會迅速膨脹并產生大量的氣體,此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。
利用油箱內部故障時的一這特點,可以構成反應于上述氣體而動作的保護裝置-----瓦斯保護。
瓦斯保護的主要元件:氣體繼電器,安在油箱與油枕的連接管道上。
圖1
觸點說明:
上面的觸點表示“輕瓦斯保護”,動作后經延時發出報警信號。
下面的觸點表示“重瓦斯保護”,動作后起動變壓器保護的總出口繼電器,動作斷路器跳閘。
當油箱內部發生嚴重故障時,由于油流的不穩定可能造成干簧觸點的抖動,此時為使斷路器能可靠跳閘,應選用具有電流自保持圈的出口中間繼電器KCO,動作后由斷路器的輔助觸點來解除出口回路的自保持。
為防止變壓器換油或進行試驗時引起重瓦斯保護誤動作跳閘,可利用切換片XB將跳閘回路切換到信號回路。
瓦斯保護的分類
瓦斯保護一般分為輕瓦斯和重瓦斯兩類。
輕瓦斯:變壓器內部過熱,或局部放電,使變壓器油油溫上升,產生一定的氣體,匯集于繼電器內,達到了一定量后觸動繼電器,發出信號。
重瓦斯:變壓器內發生嚴重短路后,將對變壓器油產生沖擊,使一定油流沖向繼電器的檔板,動作于跳閘。
瓦斯保護的保護范圍
瓦斯保護是變壓器的主要保護,它可以反映油箱內的一切故障。包括:油箱內的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關接觸不良或導線焊接不良等。瓦斯保護動作迅速、靈敏可靠而且結構簡單。但是它不能反映油箱外部電路(如引出線上)的故障,所以不能作為保護變壓器內部故障的唯一保護裝置。另外,瓦斯保護也易在一些外界因素(如地震)的干擾下誤動作。
變壓器有載調壓開關的瓦斯繼電器與主變的瓦斯繼電器作用相同、安裝位置不同,型號不同。
瓦斯保護的優缺點
瓦斯保護的優點
瓦斯保護不僅能反映變壓器的油箱和內部各種故障,而且還能反映出差動保護反映不出來的不嚴重的匝間短路,和任何繼電器不能發覺的鐵芯故障,及內部進入空氣等,因此是靈敏度高、結構簡單,且是動作迅速的保護。
瓦斯保護的缺點
1、它不能反映變壓器外部故障(套管和引出線),因此瓦斯保護不能作為變壓器各種故障的唯一保護;
2、瓦斯保護抵抗外界干擾的性能較差,比如:地震時就容易造成誤動作;
3、如果裝置瓦斯電纜時,不能很好處理防油或瓦斯繼電器不能很好處理防水的問題,有可能因漏油腐蝕電纜絕緣或漏水造成誤動作。
瓦斯保護的安全措施
瓦斯保護動作,輕者發出保護動作信號,提醒維修人員馬上對變壓器進行處理;重者跳開變壓器開關,導致變壓器馬上停止運行,不能保證供電的可靠性,對此提出了瓦斯保護的反事故措施:
1、將瓦斯繼電器的下浮筒改為檔板式,觸點改為立式,以提高重瓦斯動作的可靠性。
2、為防止瓦斯繼電器因漏水而短路,應在其端子和電纜引線端子箱上采取防雨措施。
3、瓦斯繼電器引出線應采用防油線。
4、瓦斯繼電器的引出線和電纜應分別連接在電纜引線端子箱內的端子上。
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