變壓器氣體繼電器故障分析與改進措施
??????? 氣體繼電器是大型電力變壓器最重要的非電量保護裝置。實踐證明，裝有氣體繼電器的變壓器，在變壓器本體發(fā)生放電性或由其他因素引起的絕緣油快速分解故障時，反映最靈敏的往往是氣體繼電器。它的正確動作能大大減少變壓器故障后的損失。目前，QJ系列的氣體繼電器主要有QJ-25、QJ-50、QJ-80等幾種或其改進型產(chǎn)品，它們的結(jié)構(gòu)基本相同。在JB/T9647-1999《氣體繼電器》中，規(guī)定了此類產(chǎn)品的型號、技術(shù)要求等。在一些顯示器變壓器上也有采用，如速動油壓繼電器、皮托(PITOT)繼電器、BR-1型繼電器或MK-10型繼電器等。但到目前為止，尚沒有出現(xiàn)一種可以完全取代氣體繼電器的大型電力變壓器的非電量保護裝置。
??????? 當變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障時，因油分解產(chǎn)生的氣體逐漸積聚到氣體繼電器上部，達到一定量時，使上開口杯下降到某一限定位置，其上的磁鐵使干簧接點吸合，發(fā)出輕瓦斯保護動作，發(fā)出信號。當變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，絕緣油被迅速并大量分解，使油箱內(nèi)壓力急劇升高，出現(xiàn)油的浪涌現(xiàn)象，氣體繼電器連接油管內(nèi)產(chǎn)生油流達到繼電器啟動定值時，油流沖擊擋板，當擋板旋轉(zhuǎn)到某一限定位置時，其上的磁鐵使干簧接點吸合，使生瓦斯保護動作、開關(guān)跳閘、切除故障。
??????? 氣體繼電器的動作有正確動作和誤動作之分。文章就氣體繼電器因使用不當或制造缺陷原因，產(chǎn)生非正常動作的情況加以統(tǒng)計分析，并提出一些改進措施，為正確使用變壓器瓦斯保護裝置提供參考。
??? 2遼寧電網(wǎng)發(fā)生的主事故實例
??? 　　2.1使用維護不當引起重瓦斯保護動作
??? 　　2.1.1呼吸系統(tǒng)不暢
??? 　　(1)1991年1月12日，太平哨電廠2號主變壓器正常運行中(SFPL-120000/220型)，重瓦斯保護動作跳閘。當時有功功率為80MW、無功功率為20MVAR，上層油溫為66℃。因環(huán)境溫度低，已經(jīng)吸潮的吸濕器硅膠結(jié)塊，引起呼吸不暢，在機組負荷增加、油溫升高時，造成呼吸器跑油，熱油將硅膠結(jié)塊融化，壓力突然釋放，造成重瓦斯保護動作跳閘。1990年2月25日，太平哨電廠1號主變壓器(SFPS-120000/220型)發(fā)生過同樣事故。
??? 　　(2)1992年1月1日，白山電廠紅石變電站2號主變壓器正常運行中(SFP-120000/220型)，輕、生瓦斯保護動作，兩側(cè)開關(guān)跳閘，呼吸器噴油。當時正值調(diào)峰，機組滿負荷運行的時間，上層油溫達69.4℃，環(huán)境溫度為-10.5℃。變壓器運行時冷卻風(fēng)扇未投入，加之負荷較大，變壓器溫度快速上升，導(dǎo)致發(fā)生事故。經(jīng)分析發(fā)生事故的原因與上例基本相同。
??? 　　2.1.2本體端子箱密封不嚴
??? (1)1992年3月10日，兩錦局凌河一次變電站1號主變壓器(SFP-63000/220型)重瓦斯保護動作，開關(guān)跳閘。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，事故時工作人員正在用洗衣粉水對油箱進行清洗。未對器身上的端子箱采取可靠的遮擋措施，霧狀水珠進入端子箱，知接跳閘回路接點，造成重瓦斯保護動作跳閘。
??? (2)1993年6月29日，兩錦局錦州一次變電站1號主變壓器(DF-40000/220型)發(fā)生由于C相變壓器二次保護端子箱密封不良、受潮，未落實重瓦斯跳閘線與相鄰正電源分開布置的反事故措施，造成相鄰的跳閘線與正電源短接，導(dǎo)致發(fā)生重瓦斯保護動作跳閘事故。沈陽電廠主變壓器發(fā)生了同樣原因的重瓦斯保護動作跳閘事故。
??? 　　2.1.3氣體繼電器引出電纜或二次回路不良
??? (1)1997年1月12日，鐵嶺局中固二次變電站1號主變壓器(SFL1-8000/60)有載調(diào)壓開關(guān)重瓦斯保護動作，主變壓器停運。經(jīng)檢查為有載調(diào)壓開關(guān)重瓦斯保護電纜絕緣損壞，造成跳閘接點短接，保護動作。
??? (2)1991年鐵嶺局平頂堡二次變電站、朝陽局木頭城子二次變電站主變壓器，因主控保護屏到變壓器端子箱之間的電纜絕緣降低，以到絕緣擊穿，造成重瓦斯保護動作跳閘。
??? (3)1994年3月7日，赤峰局土城二次變電站主變壓器發(fā)生因二次回路接地，造成跳閘回路接通，重瓦斯保護動作、開關(guān)跳閘事故。
??? 　　2.1.4氣體繼電器安裝不良
??? 1998年6月19日，赤峰局元寶山一次變電站1號主變壓器(SFPZ-120000/220型)有載調(diào)壓重瓦斯保護動作，10條66KV線路及母線全停。事故原因是：安裝有載調(diào)壓氣體繼電器時，法蘭壓住繼電器跳閘端子引線，造成引線絕緣損壞，接點短接，有載調(diào)壓重瓦斯保護動作跳閘。
??? 　　2.2制造缺陷引起的重瓦斯保護動作
??? 　　2.2.1氣體繼電器干簧接點玻璃管破碎
??? (1)2005年9月2日，大連開發(fā)區(qū)供電局220KV中華路變電站1號主變壓器調(diào)壓開關(guān)重瓦斯保護動作，三側(cè)開關(guān)跳閘，主變壓器停電。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，調(diào)壓開關(guān)氣體繼電器干簧管斷裂、破碎，有放電短路痕跡，初步判定為干筑管破碎后，瞬間接通引起跳閘。1998年9月25日和2004年1月22日，該變壓器曾發(fā)生了2次同樣原因的事故。
??? (2)2002年1月27日，大連供電公司革鎮(zhèn)堡一次變電站2號主變壓器(SFPSZ-120000/220型)有載調(diào)壓重瓦斯保護(氣體繼電器型號為QJ4G-25型)動作跳閘。跳閘原因是串聯(lián)在重瓦斯保護回路中的氣體繼電器中的干簧接點玻璃管破碎，簧片搭接，跳閘回路接通，導(dǎo)致開關(guān)動作跳閘。
??? 　　2.2.2氣體繼電器接線盒密封不良
??? (1)1992年5月22日，大連一次變電站一組主變壓器重瓦斯保護動作，三側(cè)斷路器跳閘，全站停電。經(jīng)檢查是由于氣體繼電器接線端子盒防水不良，進水受潮，跳閘接點短接，造成重瓦斯保護動作跳閘。
??? (2)1991年5月26日，本溪局崔東二次變電站2號主變壓器、1996年5月1日鐵嶺局亂石山二次電路站1號主變壓器、1995年4月22日阜新66電廠KVT1T變壓器、1998年7月22日鞍山局太平二次變電站1號主變壓器等都發(fā)生了主變壓器或有載調(diào)壓氣體繼電器接線端子盒密封不嚴，進水后短接瓦斯保護接點，造成保護動作跳閘。
??? 　　2.3輕瓦斯保護頻繁動作
??? 　　2.3.1制造缺陷引起輕瓦斯保護動作
??? 　　1992年4月8日，通遼電廠2號主變壓器運行中輕瓦斯保護動作，經(jīng)檢查為氣體繼電器輕瓦斯油杯轉(zhuǎn)軸脫落，造成輕瓦斯保護接點接通，發(fā)出信號。