气体继电器是变压器的一种保护装置,安装在储油箱和变压器油箱之间的管道上。当变压器内部故障导致油分解产生气体或油流浪涌时,气体继电器的触点被激活,指定的控制电路接通,发出信号报警(轻瓦斯)或启动保护元件及时自动切断变压器(重瓦斯)。容量在800kVA以上的油浸式变压器一般都有气体继电器。
基本介绍
轻气主要体现在运行中或轻微故障时,油分解的气体上升进入气体继电器,气压使油位下降。继电器开杯随油位下降,轻气干簧触点接通发出信号。当轻气体中的气体过多时,可通过气体继电器的气体喷嘴释放气体。
重瓦斯主要体现在变压器内部故障严重(尤其是匝间短路等其他变压器保护不能快速动作的故障)。强气推动油流冲击挡板,挡板上的磁铁吸引重气干簧触点,使触点接通跳闸。
气体继电器的顶部是二次接线盒(以日本三菱电机公司的J4050气体继电器为例)
打开接线盒盖板,里面有两组端子,第一组接轻瓦斯报警信号;第二组与重瓦斯跳闸信号相连。
接线盒一侧为测试旋钮,测试或运输时指向锁定位置,此时浮标盒锁定在动作状态;设备正常运行时,指向ACT位置。
接线盒另一侧有指向储油柜的标志,以确保继电器安装方向正确;进气阀:用于收集故障时产生的气体。
典型轻瓦斯动作原理:
变压器油箱发生故障时,故障点温度升高,导致故障点周围油温升高,进而导致油中溶解的空气体减少,多余的空气体会被挤出。同时,如果发生局部放电或电弧,绝缘油会电离分解,产生气体gas。
断层比较轻微的时候,断层产生的气体比较少,形成的气泡也比较小。这些气泡最终聚集在气体继电器的拱顶,迫使继电器内的油位缓慢下降,导致浮在油位上的上浮子也下降。达到设定值后,磁接触式干簧管的触点闭合,报警电路接通,发出轻瓦斯动作信号。变压器漏油时,也会因油位下降而发出轻瓦斯信号。
重气的作用原理:
当变压器油箱发生严重故障时,油箱内产生大量气体,在变压器油箱与储油柜之间的连接管内出现强油流。当油流量达到设定的速度值时,油流对挡板的冲击克服弹簧的作用力,挡板受到冲击,带动磁铁向干簧触点移动,使干簧触点闭合,发出脱扣脉冲,断开变压器各电源侧断路器。
气体继电器的分类:
气体继电器的安装:
处理方法:气体保护动作后,应从气体继电器的上部排气口收集气体。根据气体数量、颜色、化学成分、可燃性等。,判断保护动作的原因和故障性质。
若经检验气体为可燃气体,则变压器应全面检查并试验合格后方可再次投入运行;若检查气体不可燃,油色谱分析结果正常,确认是气体保护误动,经值班调度员和主管领导同意,变压器可恢复运行。
巡逻:
气体保护和差动保护的区别:
变压器差动保护是根据KCL原理设计的,气体保护是根据变压器故障时会产生或分解气体的特点设计的。由于两种保护的基本原理不同,保护的功能和范围也有所不同。
差动保护的保护范围是主变压器各侧差动电流互感器之间的一次电气部分,包括:
(1)主变压器引线和变压器线圈之间的多相短路。
(2)单相严重匝间短路。
(3)在大电流接地系统中,保护线圈和引线的接地故障。
瓦斯保护的保护范围是变压器内部的故障,包括:
(1)变压器内部多相短路。
(2)匝间短路,匝间与铁芯或护套短路。
(3)铁芯故障(受热烧坏)。
(4)油位下降或泄漏。
(5)分接开关接触不良或导线焊接不良。
差动保护能快速、选择性地切除保护范围内的故障。如果接线调试得当,就不容易发生误操作。但是,它的缺点是对变压器中微小的匝间短路不够敏感。
瓦斯保护不仅能反映变压器油箱内的各种故障,还能反映变压器内部匝间短路铁芯或气体进入变压器等小故障,这些小故障是差动保护无法响应的。因此,它是一种灵敏度高、接线简单、动作迅速的保护。而瓦斯保护不能反映变压器套管、引线等外部故障,所以不能作为变压器唯一的主保护。气体保护抗外界干扰能力差,比如地震时容易造成误动作。
差动保护和瓦斯保护一般相互配合完成保护任务。运行实践证明,差动保护和气体保护都能反映变压器内部故障(轻微的匝间短路除外)。由于变压器内部故障(如层间短路),当油流量和一次电流增大时,有可能同时启动两个保护。至于采取哪种保护动作,必须由故障的性质决定。
来源:电力转换技术
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