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1、变压器气体继电器故障分析与改进措施变压器气体继电器故障分析与改进措施气体继电器是大型电力变压器最重要的非电量保护装置。实践证明，装有气体继电器的变压器，在变压器本体发生放电性或由其他因素引起的绝缘油快速分解故障时，反映最灵敏的往往是气体继电器。它的正确动作能大大减少变压器故障后的损失。目前，QJ 系列的气体继电器主要有 QJ-25、QJ-50、QJ-80 等几种或其改进型产品，它们的结构基本相同。在JB/T9647-1999气体继电器中，规定了此类产品的型号、技术要求等。在一些显示器变压器上也有采用，如速动油压继电器、皮托(PITOT)继电器、BR-1 型继电器或 MK-10 型继电器等。但到
2、目前为止，尚没有出现一种可以完全取代气体继电器的大型电力变压器的非电量保 护装置。当变压器内部出现轻微故障时，因油分解产生的气体逐渐积聚到气体继电器上部，达到一定量时，使上开口杯下降到某一限定位置，其上的磁铁使干簧接点吸合，发出轻瓦斯保护动作，发出信号。当变压器内部发生严重故障时，绝缘油被迅速并大量分解，使油箱内压力急剧升高，出现油的浪涌现象，气体继电器连接油管内产生油流达到继电器启动定值时，油流冲击挡板，当挡板旋转到某一限定位置时，其上的磁铁使干簧接点吸合，使生瓦斯保护 动作、开关跳闸、切除故障。气体继电器的动作有正确动作和误动作之分。文章就气体继电器因使用不当或制造缺陷原因，产生非正常动作
3、的情况加以统计分析，并提出一些改进措施，为正确使用变压器 瓦斯保护装置提供参考。2 辽宁电网发生的主事故实例2.1 使用维护不当引起重瓦斯保护动作2.1.1 呼吸系统不畅(1)1991 年 1 月 12 日，太平哨电厂 2 号主变压器正常运行中(SFPL-120000/220 型)，重瓦斯保护动作跳闸。当时有功功率为 80MW、无功功率为 20MVAR，上层油温为 66。因环境温度低，已经吸潮的吸湿器硅胶结块，引起呼吸不畅，在机组负荷增加、油温升高时，造成呼吸器跑油，热油将硅胶结块融化，压力突然释放，造成重瓦斯保护动作跳闸。1990 年 2 月 25 日，太平哨电厂 1 号主变压器(SFPS-
4、120000/220 型)发生过同样事故。(2)1992 年 1 月 1 日，白山电厂红石变电站 2 号主变压器正常运行中(SFP-120000/220型)，轻、生瓦斯保护动作，两侧开关跳闸，呼吸器喷油。当时正值调峰，机组满负荷运行的时间，上层油温达 69.4，环境温度为-10.5。变压器运行时冷却风扇未投入，加之负荷较大，变压器温度快速上升，导致发生事故。经分析发生事故的原因与上例基本相同。 2.1.2 本体端子箱密封不严(1)1992 年 3 月 10 日，两锦局凌河一次变电站 1 号主变压器(SFP-63000/220 型)重瓦斯保护动作，开关跳闸。经检查发现，事故时工作人员正在用洗衣粉
5、水对油箱进行清洗。未对器身上的端子箱采取可靠的遮挡措施，雾状水珠进入端子箱，知接跳闸回路接点，造成重瓦 斯保护动作跳闸。(2)1993 年 6 月 29 日，两锦局锦州一次变电站 1 号主变压器(DF-40000/220 型)发生由于C 相变压器二次保护端子箱密封不良、受潮，未落实重瓦斯跳闸线与相邻正电源分开布置的反事故措施，造成相邻的跳闸线与正电源短接，导致发生重瓦斯保护动作跳闸事故。沈阳电 厂主变压器发生了同样原因的重瓦斯保护动作跳闸事故。2.1.3 气体继电器引出电缆或二次回路不良(1)1997 年 1 月 12 日，铁岭局中固二次变电站 1 号主变压器(SFL1-8000/60)有载调
6、压开关重瓦斯保护动作，主变压器停运。经检查为有载调压开关重瓦斯保护电缆绝缘损坏，造成 跳闸接点短接，保护动作。(2)1991 年铁岭局平顶堡二次变电站、朝阳局木头城子二次变电站主变压器，因主控保护屏到变压器端子箱之间的电缆绝缘降低，以到绝缘击穿，造成重瓦斯保护动作跳闸。(3)1994 年 3 月 7 日，赤峰局土城二次变电站主变压器发生因二次回路接地，造成跳闸 回路接通，重瓦斯保护动作、开关跳闸事故。2.1.4 气体继电器安装不良1998 年 6 月 19 日，赤峰局元宝山一次变电站 1 号主变压器(SFPZ-120000/220 型)有载调压重瓦斯保护动作，10 条 66KV 线路及母线全停
7、。事故原因是：安装有载调压气体继电器时，法兰压住继电器跳闸端子引线，造成引线绝缘损坏，接点短接，有载调压重瓦斯保护动作跳 闸。2.2 制造缺陷引起的重瓦斯保护动作2.2.1 气体继电器干簧接点玻璃管破碎(1)2005 年 9 月 2 日，大连开发区供电局 220KV 中华路变电站 1 号主变压器调压开关重瓦斯保护动作，三侧开关跳闸，主变压器停电。经检查发现，调压开关气体继电器干簧管断裂、破碎，有放电短路痕迹，初步判定为干筑管破碎后，瞬间接通引起跳闸。1998 年 9 月 25 日和 2004 年 1 月 22 日，该变压器曾发生了 2 次同样原因的事故。(2)2002 年 1 月 27 日，大
8、连供电公司革镇堡一次变电站 2 号主变压器(SFPSZ-120000/220型)有载调压重瓦斯保护(气体继电器型号为 QJ4G-25 型)动作跳闸。跳闸原因是串联在重瓦斯保护回路中的气体继电器中的干簧接点玻璃管破碎，簧片搭接，跳闸回路接通，导致开关动 作跳闸。2.2.2 气体继电器接线盒密封不良(1)1992 年 5 月 22 日，大连一次变电站一组主变压器重瓦斯保护动作，三侧断路器跳闸，全站停电。经检查是由于气体继电器接线端子盒防水不良，进水受潮，跳闸接点短接，造成 重瓦斯保护动作跳闸。(2)1991 年 5 月 26 日，本溪局崔东二次变电站 2 号主变压器、1996 年 5 月 1 日铁岭局乱石山二次电路站 1 号主变压器、1995 年 4 月 22 日阜新 66 电厂 KVT1T 变压器、1998 年 7 月22 日鞍山局太平二次变电站 1 号主变压器等都发生了主变压器或有载调压气体继电器接线端 子盒密封不严，进水后短接瓦斯保护接点，造成保护动作跳闸。2.3 轻瓦斯保护频繁动作2.3.1 制造缺陷引起轻瓦斯保护动作1992 年 4 月 8 日，通辽电厂 2 号主变压器运行中轻瓦斯保护动作，经检查为气体继 电器轻瓦斯油杯转轴脱落，造成轻瓦斯保护接点接通，发出信号。