浅析变压器重瓦斯保护动作过程及原因

摘 要：变压器在实际运行中要保持安全稳定的状态，就要充分发挥其重瓦斯保护功能，发挥内部短路阻抗值的作用，获得重瓦斯保护的效果。当变压器处于运行状态的时候，多数重瓦斯保护误动与变压器短路故障之间存在一定关联性，对重瓦斯保护功能的发挥非常不利。对变压器的短路阻抗值进行调整，就可以避免产生重瓦斯保护的问题，变压器运行稳定性有所提高。本论文针对变压器重瓦斯保护动作过程及原因展开研究。

关键词：变压器;重瓦斯;保护动作;过程;原因

引言：

当变压器的某些部分发生大电流短路时，通过变压器的电流将超过系统的额定电流。由于变压器在运行的过程中短路电流值要相对比较大一些，会对变压器的正常运行产生不利影响。这就需要针对相关的问题进行分析。主要的表现是变压器的负载消耗随内部电流的增加呈指数级增加，呈现出稳定运行的状态。从变压器装置的情况来看，负载损耗更多一些，大量电能在此时转化为热能[1]。在这种情况下，变压器系统在运行的过程中就会有大量的瞬时热量产生。变压器油加热后膨胀之后就会流入油枕，如果增加到重瓦斯保护整定值，变压器保护动作。

一、供电局事故基本介绍

某超高压供电局的一座变电站主变投入使用。2017年变电所主变运行过程中， 3断路器对2号主变充电;断路器跳闸，变压器保护A屏无“保护启动”。经现场检查得知，主变A相木体有少量油喷淋痕迹，二次设备没有出现异常现象。

二、供电局事故处理以及试验检查

当主变产生跳闸的时候，值班人员立即向调度员报告，调度命令主变需要检修人员到现场检修，等待检修人员进一步检查，根据检车的结果做出处理意见。现场维修人员收集各种资料，包括保护文件，和故障录波器波形文件等等，两套差动保护由于防突波功能发挥作用而闭锁，此时，判断保护动作是正确的。检查保护定值，按照图纸检查二次回路气体保护按图纸，主变A相气体继电器驱动之后发现没有差异。通过对监控报文的比较，就可以明确，其与保护动作之间是逻辑一致的。主变A相试验现场检查的内容主要包括直流电阻试验、带壳绕组介损实验、带壳绕组绝缘电阻的试验、电容的试验、油中含气量试验和短路阻抗试验等等，对实验结果还要做好认证工作[2]。

三、供电局事故的技术分析

其一，瓦斯作用、泄压和注油可以可以在一定程度上将变压器内部某一压力的短期形成反映出来。从现场试验结果的角度出发，油中气体含量试验是符合标准的。抽头位置的直流电阻、转换比和短路阻抗试验都合格，变压器放电的可能性得以消除。

其二，通过分析电流的波形和电压的波形，电压的波形在整个涌流过程中都是处于正常状态的。高压侧电流等于公共绕组电流，但是方向是相反的，当有电流通过的时候，保护跳闸系统没有产生故障。2号主变A相涌流要相对大一些，三相电流衰减时间比较长。通过分析可以明确，其原因与闭合时刻的最大涌流对应的磁通极性决定了剩磁量[3]。

其三，主变A相涌流相对比较大的时候，就会有铁心振动产生，此时就会有油流扰动产生，会出现变压器重瓦斯动作，此时泄压注油，但是压力比较小，不导致理论上带泄压保护动作的变压器冲击电流分析。

四、变压器励磁涌流的分析

（一）励磁涌流所具备的特点

其一，励磁涌流含有一定的非周期分量，使涌流偏于时间轴的一側。

其二，在励磁涌流中含有大量的高次谐波分量，而且存在二次谐波，其发挥主要的作用。

其三，励磁涌流发波形产生间断。

其四，涌流当处于初始阶段的时候，数值是比较大的，之后逐渐呈现出衰减的趋势[4]。

（二）励磁涌流大小对合闸瞬间电压初相角产生的影响

根据实验可以明确，变压器的额定涌流增加，可以达到平时的六倍至八倍。冲击电流的大小决定了闭合瞬间施加电压的初始相位角，包括磁芯内剩磁的方向以及大小都会不同程度地受到影响，同时，冲击电流也关乎到磁芯的饱和程度。单相自炊变压器的三相合闸瞬间施加电压，此时，初相角就会有所不同，事故变压器A相合闸瞬间施加电压的初相角使得励磁涌流得到满足[5]。A相本体重量的气体保护动作是符合要求的，另外两项保护动作与规定的要求不符合，所以，另外两项是不会动作的。外电压初始相角与合闸瞬间励磁涌流之间是存在一定关联性的。（图1：励磁涌流大小对合闸瞬间电压初相角的影响）

五、呼吸器所发挥的作用以及压力释放喷油所产生的原因

呼吸器通过管道与油枕之间有效连接。呼吸器的内部充满干燥剂，可以对内部空间起到很好的干燥作用，比如，硅胶等等，随着温度的变化，变压器油的体积也会发生改变变化。当油枕中的空气随着变压器油的体积产生变化的时候，或者膨胀，或者收缩，排除或吸收的空气都需要通过呼吸器。呼吸器中的干燥剂所发挥的作用是吸收空气中的水分，一些杂质也可以吸收，起到很好的过滤空气的作用，保持油的清洁，还可以发挥绝缘效果[6]。

在合闸的瞬间，涌流的过程中会产生冲击电流，使铁心出现振动，此时就会引起变压器油的体积产生膨胀。如果呼吸器呼吸较为顺畅一些，其中的压力就可以释放，但由于现场呼吸器存在呼吸不良的问题你，压力释放的过程中就会喷出油。

结束语：

综上所述，变压器应用于电力系统当中，要更好地发挥变压器的作用，保证其运行安全，就要对变压器的重瓦斯保护方面的问题进行研究。重瓦斯保护如果没有做到位，就会影响变压器装置的稳定性。在具体的工作中，要充分把握短路阻抗对气体保护的影响，采取适当的措施是必要的。

参考文献：

[1] 黄炳源. 连续短路引起的变压器重瓦斯保护误动原因分析[J]. 变压器， 2018， 572（05）：93-94.

[2] 蒋晓燕. 一起110kV变压器重瓦斯保护动作事故分析及处理[J]. 水电站机电技术， 2017（01）：52-53、62.

[3] 黄炳源. 一起变压器有载开关重瓦斯保护动作故障分析[J]. 变压器， 2018（05）：81-82.

[4] 乔江峰. 一起区外故障引发主变重瓦斯误动事件的分析及整改[J]. 自动化应用， 2018（11）：142-144.

[5] 郭春晖， 罗文柯， 刘洪涛. 临涣煤矿下保护层开采中的瓦斯综合治理技术[J]. 矿业工程研究， 2017（03）：58-59

[6] 阿依西古力·色麦提， 阿布都格尼·艾孜孜. 变压器瓦斯保护动作原因及处理方法研究[J]. 科技创新导报， 2017（10）：25-26

作者简介：

刘国兵（1992.12.16），性别：男 ;籍贯：广东;民族：汉;学历：本科;职称： 助理工程师 ;研究方向：电力变压器;单位：广东电网有限责任公司东莞供电局 。