變壓器的瓦斯保護
1·前言
近年,變壓器特別是大型變壓器事故較多,往往出現瓦斯保護信號動(dòng)作或開(kāi)關(guān)跳閘。若瓦斯保護動(dòng)作,變壓器開(kāi)關(guān)跳閘,一般情況下,其事故過(guò)程已結束,后果比較嚴重。因此,必須在瓦斯信號動(dòng)作時(shí),認真檢查,仔細分析,正確判斷,立即采取措施。
變壓器瓦斯繼電器有浮筒式、擋板式、開(kāi)口杯式等不同型號,目前大多采用QJ-80型瓦斯繼電器,其信號回路接上開(kāi)口杯,跳閘回路接下?lián)醢?。所謂瓦斯保護信號動(dòng)作,即指因各種原因造成繼電器內上開(kāi)口杯的信號回路接點(diǎn)閉合,光字牌燈亮。
2·瓦斯保護信號動(dòng)作的主要原因
2.1 空氣進(jìn)入變壓器逐漸聚集在瓦斯繼電器上部,迫使繼電器內油面下降。這時(shí),開(kāi)口杯在空氣中的重量加上杯內油重所產(chǎn)生的力矩使開(kāi)口杯下降并使干簧觸點(diǎn)閉合,發(fā)出輕瓦斯信號。
空氣進(jìn)入運行中的變壓器有三種途徑。一是變壓器在換油、補充油時(shí),欲換或補加的油未徹底進(jìn)行真空脫氣處理與嚴格按真空注油工藝進(jìn)行,使油中的空氣,附著(zhù)在鐵心、繞組、附件表面的空氣及有機固體絕緣材料孔隙中的空氣,在變壓器投入運行后通過(guò)油的對流循環(huán),變壓器鐵心的磁致伸縮,逐漸匯集、上升到瓦斯繼電器內,引起信號動(dòng)作。
二是變壓器熱虹吸器更換吸附劑(如硅膠)后,油侵及靜置時(shí)間短,空氣未徹底排凈,由熱虹吸器進(jìn)入本體循環(huán),進(jìn)而進(jìn)入瓦斯繼電器引起信號動(dòng)作。
三是強油循環(huán)的變壓器潛油泵密封不良,因油泵工作時(shí)產(chǎn)生的微負壓導致空氣進(jìn)入變壓器本體循環(huán),聚集在瓦斯繼電器內造成瓦斯信號動(dòng)作。
2.2環(huán)境溫度驟然下降,變壓器本體油很快冷縮造成油位降低,或者變壓器本體嚴重漏油引起變壓器內油位降低,即所謂油流引起瓦斯繼電器信號動(dòng)作。
2.3瓦斯繼電器二次信號回路故障,包括信號電纜絕緣損壞短路、端子排接點(diǎn)短路,個(gè)別在信號回路中所接信號等引起干簧觸點(diǎn)閉合,造成瓦斯信號動(dòng)作。
2.4變壓器內部存在放電或過(guò)熱故障,引起固體絕緣材料分解,變壓器油分解,產(chǎn)生氫氣、一氧化碳、二氧化碳,低分子烴類(lèi)氣體,這些氣體隨油的對流循環(huán)逐漸變成大氣泡并上升聚集在瓦斯繼電器上部,迫使繼電器內油面降低,引起瓦斯信號動(dòng)作。
3·瓦斯信號動(dòng)作的處理對策
3.1分析診斷程序
繼電器內有無(wú)氣體聚集
點(diǎn)燃試驗和做色譜分析
3.2分析診斷的基本原則與處理對策
3.2.1瓦斯信號動(dòng)作后繼電器內是否有氣體聚集,
是區別信號動(dòng)作原因中油位降低、二次回路故障和
空氣進(jìn)入變壓器、變壓器內部發(fā)生故障的最基本原則。因二次回路故障油位降低引起瓦斯信號動(dòng)作不可能產(chǎn)生氣體,所以當繼電器內無(wú)氣體聚集時(shí),應逐步判斷。首先巡視檢查變壓器是否有嚴重漏油點(diǎn),若是,應立即向上級調度和主管領(lǐng)導匯報,采取堵漏措施;若不是,則應判斷是否因環(huán)境溫度驟然下降引起油位降低,此時(shí)必須觀(guān)察變壓器油枕油位指示位置是否正常,油道是否阻塞。若不正常,應采取相應措施。若不是上述原因引起,則二次信號回路故障的可能性較大,須檢查消除二次回路缺陷。
3.2.2繼電器內聚集的氣體是空氣還是可燃性氣體。
若繼電器內的氣體是空氣,則應依次判斷:是否因換油或補加油時(shí)空氣進(jìn)入變壓器本體后沒(méi)有排靜;是否因更換變壓器熱虹吸器吸附劑時(shí)靜置時(shí)間短空氣未徹底排靜。若是,則采取從繼電器放氣嘴排氣,變壓器監督運行;是否因空氣從潛油泵進(jìn)入本體引起信號動(dòng)作,若是,要用逐臺停運試驗的方法,判斷是從那臺泵處空氣進(jìn)入,申請停泵檢修。
若繼電器內的氣體是可燃性氣體,則變壓器內部存在過(guò)熱、放電性故障,或過(guò)熱兼放電性故障。此時(shí)應從繼電器處同時(shí)取氣樣和油樣(并從本體下部取油樣)做色譜分析,根據變壓器油中溶解氣體分析和判斷導則判斷故障的性質(zhì)、發(fā)展趨勢、嚴重程度,根據分析結論采取繼續監督運行或停運吊檢處理。
鑒定繼電器內的氣體是空氣,還是可燃性氣體的方法是收集這些氣體,并做點(diǎn)燃試驗和色譜分析。
4·繼電器中氣體的鑒別
4.1瓦斯氣的點(diǎn)燃與色譜分析
《電力變壓器運行規程》DL/T572—1995規定:如繼電器內有氣體,則應記錄氣量,觀(guān)察氣體的顏色及試驗是否可燃并取氣樣及油樣做色譜分析。
點(diǎn)燃試驗,是將用注射器收集到的氣體,用火柴從放氣嘴點(diǎn)火,若氣體本身能自燃,火焰呈淺蘭色,則是可燃性氣體,說(shuō)明變壓器內部有故障;若不能自燃,則是空氣,說(shuō)明信號動(dòng)作屬空氣進(jìn)入造成。
色譜分析是指對收集到的氣體用色譜儀對所含氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等氣體進(jìn)行定性和定量分析,根據所含組分名稱(chēng)和含量準確判斷故障性質(zhì)、發(fā)展局勢、嚴重程度。
4.2 點(diǎn)燃試驗與色譜分析的異同
點(diǎn)燃試驗與色譜分析是判斷變壓器內部有無(wú)故障的兩種不同方法,目的一致。點(diǎn)燃試驗是在沒(méi)有采用色譜分析對所含氣體進(jìn)行定性定量分析之前規定的一種方法,較簡(jiǎn)易、粗略。它判斷的準確性與試驗人員的素質(zhì)與經(jīng)驗有關(guān),也不能判斷故障的性質(zhì)。自采用色譜法后變壓器運行規程中沒(méi)有取消該方法,其本意應該說(shuō)是想在場(chǎng)快速的判斷變壓器有無(wú)故障,但受現場(chǎng)人員能否正確收集氣體、能否正確點(diǎn)燃、準確判斷等因素的限制,收不到養兵千日用兵一時(shí)的預期效果。
4.3應做點(diǎn)燃試驗還是做色譜分析
瓦斯繼電器信號動(dòng)作容積整定值是250~300ml,從理論上講,只要信號動(dòng)作,就能收集到大約250~300 ml的氣體。用100 ml注射器可收集到兩管,此時(shí)可用一管在現場(chǎng)做點(diǎn)燃試驗,另一管做色譜分析。
變壓器內部故障有時(shí)發(fā)展很快,產(chǎn)生的氣體還未在油中達到飽和便上升聚集到繼電器內。若信號動(dòng)作后沒(méi)有及時(shí)收集,時(shí)間太長(cháng)則部分氣體將向油中回溶和逸散損失,所收集氣體可能不足100ml,若用一只100 ml注射器收集,就不應做點(diǎn)燃試驗,應迅速做色譜分析。這與變壓器運行規程的規定發(fā)生沖突,解決此矛盾的辦法是用兩只小容量的注射器收集氣體(每管不少于10 ml)。若變壓器與色譜試驗室距離較近,則無(wú)須做點(diǎn)燃試驗。
若現場(chǎng)運行人員經(jīng)過(guò)培訓,具有收集和做點(diǎn)燃試驗的能力,應油運行人員負責此項工作。若不具備此能力,應交有關(guān)專(zhuān)業(yè)人員負責此項工作。
5.討論
5.1變壓器瓦斯信號動(dòng)作后,運行人員須按照分析診斷程序首先判斷動(dòng)作原因,并立即向上級調度和主管領(lǐng)導匯報。
5.2上級主管領(lǐng)導應迅速派專(zhuān)業(yè)人員去現場(chǎng),取繼電器氣樣、油樣和本體油樣,分別做色譜分析。根據有關(guān)導則及平衡判據分析診斷,依據診斷結論采取相應對策,避免事故發(fā)生,保證變壓器安全經(jīng)濟運行。
5.3現場(chǎng)若有備用注射器當值運行人員應按繼電器內氣體總量分別收集兩管,一管做點(diǎn)燃試驗,一管交專(zhuān)業(yè)人員做色譜分析。
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