瓦斯保護是變壓器內(nèi)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(nèi)部故障、繞組內(nèi)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(nèi)部發(fā)生故障時,由于電弧將使絕緣材料分解并產(chǎn)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(cè)斷路器;對于發(fā)變組接線,保護動作于全停、啟動快切。
當在變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障(包括輕微的匝間短路和絕緣破壞引起的經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)部故障時的一這特點,可以構(gòu)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(jīng)延時發(fā)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(nèi)部發(fā)生嚴重故障時,由于油流的不穩(wěn)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(nèi)部過熱,或局部放電,使變壓器油油溫上升,產(chǎn)生一定的氣體,匯集于繼電器內(nèi),達到了一定量后觸動繼電器,發(fā)出信號。
重瓦斯:變壓器內(nèi)發(fā)生嚴重短路后,將對變壓器油產(chǎn)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(nèi)的一切故障。包括:油箱內(nèi)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(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等。瓦斯保護動作迅速、靈敏可靠而且結(jié)構(gòu)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(nèi)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(diào)壓開關(guān)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(yōu)缺點
瓦斯保護的優(yōu)點
瓦斯保護不僅能反映變壓器的油箱和內(nèi)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(fā)覺的鐵芯故障,及內(nèi)部進入空氣等,因此是靈敏度高、結(jié)構(gòu)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(fā)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(guān),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(nèi)的端子上。
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