變壓器(Transformer)是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓(磁飽和變壓器)等。按用途可以分為:電力變壓器和特殊變壓器(電爐變、整流變、工頻試驗變壓器、調壓器、礦用變、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、沖擊變壓器、儀用變壓器、電子變壓器、電抗器、互感器等)。
瓦斯保護是油浸式變壓器的一種保護裝置,是變壓器內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、套管內部故障、繞組內部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動作。安裝在變壓器箱蓋與儲油柜的聯管上,當油浸式變壓器的內部發生故障時,由于電弧將使絕緣材料分解并產生大量的氣體或造成油流沖動時,使繼電器的接點動作,以接通指定的控制回路,并及時發出信號或自動切除變壓器。 一、概念
輕瓦斯:當變壓器內部發生輕微故障時,氣體產生的速度較緩慢,氣體上升至儲油柜途中首先積存于瓦斯繼電器的上部空間,使油面下降,浮筒隨之下降而使水銀接點閉合,接通報警信號。
重瓦斯:當變壓器內部發生嚴重故障時,則產生強烈的瓦斯氣體,油箱內壓力瞬時突增,產生很大的油流向油枕方向沖擊,因油流沖擊檔板,檔板克服彈簧的阻力,帶動磁鐵向干簧觸點方向移動,使水銀觸點閉合,接通跳閘回路,使斷路器跳閘。
型號的組成及其代表意義:QJ**——** **
Q(氣體)J(繼電器)**(設計序號)——**(管路通徑mm) **(特殊使用環境代碼, TH — 濕熱帶型;TA — 干熱帶型;一般型不加表示) 二、結構與工作原理
1、瓦斯繼電器結構+ V+ o:
QJ型繼電器結構基本相同,只是QJ4-25型跳閘信號為單接點式,其它均為雙接點式。繼電器芯子結構如圖所示,繼電器芯子上部由開口杯(浮子)3、重錘4、磁鐵6和干簧接點10構成動作于信號的氣體容積裝置,其下部由擋板5、彈簧8、調節桿9、磁鐵6和干簧接點10構成動作于跳閘的流速裝置。蓋上的氣塞1是供安裝時排氣以及運行中抽取故障氣體之用。探針2是供檢查跳閘機構的靈活性和可靠性之用。
1 氣塞 2探針 3開口杯(浮子) 4重錘5擋板 6磁鐵 7接線端子 8彈簧 9調節桿 10干簧接點
2、瓦斯繼電器工作原理- Q/ e. M$
繼電器正常運行時其內部充滿變壓器油,開口杯(浮子)處于圖1所示的上傾位置。當變壓器內部出現輕微故障時,變壓器油由于分解而產生的氣體聚集在繼電器上部的氣室內,迫使其油面下降,開口杯3隨之下降到一定位置,其上的磁鐵6使干簧接點10吸合,接通信號回路,發出報警信號。如果油箱內的油面下降,同樣動作于信號回路,發出報警信號。當變壓器內部發生嚴重故障時,油箱內壓力瞬時升高,將會出現油的涌浪,沖動擋板5,當擋板旋轉到某一限定位置時,其上的磁鐵6使干簧接點10吸合,接通跳閘回路,不經予先報警而直接切斷變壓器電源,從而起到保護變壓器的作用。
信號接線圖:
三、變壓器瓦斯保護動作的主要原因
1、因濾油、加油或冷卻系統不嚴密以至空氣進入變壓器。
2、因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕瓦斯浮筒以下。
3、變壓器故障產生少量氣體。
4、變壓器發生穿越性短路故障。在穿越性故障電流作用下,油隙間的油流速度加快,當油隙內和繞組外側產生的壓力差變化大時,氣體繼電器就可能誤動作。穿越性故障電流使繞組動作發熱,當故障電流倍數很大時,繞組溫度上升很快,使油的體積膨脹,造成氣體繼電器誤動作。
5、氣體繼電器或二次回路故障。
四、變壓器瓦斯保護動作后的處理 變壓器瓦斯保護裝置動作后,應馬上對其進行認真檢查、仔細分析、正確判斷,立即采取處理措施。
1、 瓦斯保護信號動作時,立即對變壓器進行檢查,查明動作原因,是否因積聚空氣、油面降
低、二次回路故障或上變壓器內部邦聯造成的。如氣體繼電器內有氣體,則應記錄氣體量,觀察氣體的顏色及試驗上否可燃,并取氣樣及油樣做色譜分析,可根據的關規程和導則判斷變壓器的故障性質。色譜分析是指對對收集到的氣體用色譜儀對其所含的氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等氣體進行定性和定量分析,根據所含組分名稱和含量準確判斷邦聯性質,發展趨勢、和嚴重程度。 若氣體繼電器內的氣體無色、無臭且不可燃,色譜分析判斷為空氣,則變壓器可繼續運行,并及時消除進氣缺陷。若氣體繼電器內的氣體可燃且油中溶解氣體色譜分析結果異常,則應綜合判斷確定變壓器是否停運。 2、瓦斯繼電器動作跳閘時,在查明原因消除故障前不得將變壓器投入運行。為查明原因應重點
考慮以下因素,作出綜合判斷。
(1)是否呼吸不暢或排氣未盡;
(2)保護及直流等二次回路是否正常;
(3)變壓器外觀有無明顯反映故障性質的異常現象;
(4)氣體繼電器中積聚的氣體是否可燃;
(5)氣體繼電器中的氣體和油中溶解的氣體的色譜分析結果;
(6)必要的電氣試驗結果;
(7)變壓器其它繼電保護裝置的動作情況。
五、日常巡視 在變壓器的日常巡視項目中首先應檢查氣體繼電器內有無氣體,對氣體的巡視應注意以下幾點:
1、瓦斯繼電器連接管上的閥門應在打開位置。
2、變壓器的呼吸器應在正常工作狀態。
3、瓦斯保護連接片投入應正確。
4、油枕的油位應在合適位置,繼電器內充滿油。
5、瓦斯繼電器防水罩一定牢固可靠。
6、瓦斯繼電器接線端子處不應滲油,且應能防止雨、雪、灰塵的侵入,電源及其二次回路要有防水、防油和防凍的措施,并要在春秋二季進行防水、防油和防凍檢查。