一、 瓦斯保护的概念及应用
1、瓦斯保护是反应变压器油箱内部故障和油面降低的一种保护,当变压器油箱内发生故障时,在故障电流和故障点电弧的作用下,变压器油和绝缘材料分解产生的气体从油箱流向油枕上部,利用这些气流与油流而动作的保护称为瓦斯保护。
2、瓦斯保护动作迅速,灵敏度高,能反应变压器油箱内的各种短路故障,包括一些轻微的故障,如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等,但不能反应油箱外部故障。因此,瓦斯保护不能单独作为变压器的主保护,通常与纵差保护配合,共同作为变压器的主保护。
3、800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器,均应装设瓦斯保护。对带负荷调压的油浸式变压器的调压装置,也应装设瓦斯保护。
二、瓦斯继电器
1、瓦斯继电器是瓦斯保护的主要元件,又叫气体继电器。
如上图所示,瓦斯继电器安装在油箱和油枕之间的连接管道上。为使气体能够顺利进入瓦斯继电器和油枕,变压器的顶盖沿瓦斯继电器的方向与水平面之间应有1%~1.5%的坡度,油枕侧高。通往瓦斯继电器的连接管道应有2%~4%的坡度。
2、QJI-80型复合式瓦斯继电器为开口杯挡板式气体继电器,其结构如下图所示。
上部有一个附带永久磁铁4的开口杯5,下面有一面附带永久磁铁11的挡板10。
1)在正常情况下,继电器充满油,反应轻瓦斯的开口杯5在油的浮力和重锤6的作用下处于上翘位置,永久磁铁4远离干簧触点15,干簧触点15断开;反应重瓦斯的挡板10在弹簧9的作用下,处于正常位置,其附带的永久磁铁11远离干簧触点13,干簧触点13可靠断开。
2)当变压器内部发生轻微故障时,产生少量气体聚集在气体继电器上部,迫使气体继电器内油面下降,使开口杯5露出油面,因物体在气体中比在油中受到的浮力小,因此开口杯失去平衡,绕轴落下,永久磁铁4随之落下,接通干簧触点15,发出轻瓦斯动作信号。当变压器漏油时,同样由于油面下降而发出轻瓦斯信号。
3)当变压器内部发生严重故障时,产生的大量气体形成从变压器油箱冲向油枕的强烈气流伴随着油流,当油流流速达到整定速度值时,油流对挡板冲击力克服弹簧的作用力,挡板被冲到整定位置时,永久磁铁11靠近干簧触点13,使干簧触点13闭合,发出跳闸脉冲,断开变压器各电源侧的断路器。
3、瓦斯保护动作后,应从气体继电器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。
三、瓦斯保护装置的接线原理
瓦斯继电器的上触点KG-2为轻瓦斯触点,动作于信号;下触点KG-1为重瓦斯触点,动作于跳闸。
1)当变压器内部发生严重故障时,下触点KG-1闭合经信号继电器KS启动出口中间继电器KCO,其动合触点KOF-1和KOF-2闭合,分别跳开变压器两侧断路器1QF、2QF。
2)为防止内部故障时油流流速不稳定,使瓦斯继电器触点抖动,影响可靠跳闸,KCO采用具有自保持的中间继电器。
3)为防止变压器换油或瓦斯继电器试验时误动作,可将切换片XB切到电阻R上,断开跳闸回路,使重瓦斯保护动作于信号。
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