大型电力变压器瓦斯保护的探讨.doc

《大型电力变压器瓦斯保护的探讨.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、大型电力变压器瓦斯保护的探讨大型电力变压器瓦斯保护的探讨【摘要】：本文简要阐述了大型电力变压器故障时箱体内部压力和气体发生的物理过程，对变压器箱体和瓦斯保护初步分析。为设备改进和变压器非电量保护提供建设性意见。【关键词】：变压器油压力释放阀瓦斯保护燃弧1.关于压力释放阀的讨论1.1部颁电力变压器运行规程规定：发生以下任一现象变压器应立即停用。1.变压器内部响声很大、且伴有爆炸声；2.在正常负荷及冷却条件下，变压器的油温不正常的不断升高；3.变压器油枕和安全气道（防爆管）喷油喷烟；4.变压器油色变化过甚、油内出现碳质等；5

2、.变压器套管有严重破损以及放电现象；6.变压器着火。1.2目前，大、中型企业早期投运的大型电力变压器，为提高设备运行可-靠性，消除安全气道（防爆管）的玻璃或铝箔动作值的分散性以及易渗漏等，逐步将变压器的安全气道（防爆管）更换为压力释放阀，作为变压器非电量保护的安全装置，压力释放阀是用来保护油浸电气设备的。即在变压器油箱内部发生故障时,油箱内的油被分解、气化，产生大量气体,油箱内压力急剧升高,此压力如不及时释放,将造成变压器油箱变形、甚至爆裂。安装了压力释放阀，就使变压器在油箱内部发生故障、压力升高到压力释放阀的开启压力时

3、，压力样放阀在2ms内迅速开启，使变压器油箱内的压力很快降低。当压力降到关闭压力值时,压力释放阀又可靠关闭，使变压器油箱内永远保持正压，有效地防止外部空气、水分及其它杂质进入油箱。比之安全气道（防爆管）其动作可靠、精确，且动作后无元件损坏、无须更换等优点而受用户欢迎。然而,压力释放阀的安装绝非--劳永逸，据笔者根据当地一些电力生产单位和大型国有电力用户的调查了解，压力释放阀的安装与检修和维护、管理工作未能同步进行，个别单位不能科学使用：不同容量的变压器而安装的压力释放阀动作压力却一致（相同），以致使压力释放阀未能发挥应有

4、的作用；其动作后未接入中央信号或解列变压器°（目前，根据资料统计，新上设备、进口和引进型的大型电力变压器如：西门子、ABB、三菱重工等绝大多数是压力释放阙动作接入跳闸）。有专家统计，大型电力变压器内部故障，瓦斯保护动作或压力释放阀动作以后，变压器故障部位的损坏程度己到『非''开肠剖肚小'器官移植"而不能修复。特别是无人值班的生产现场（或离值班地点较远的设备〉更是如此。在大型电力变压器内部故障达到瓦斯保护整定流速（假设lm/s、呼吸器此刻堵塞）时，变压器内部的dp/dt是故障时离解的变压器油气体约5L•见下交、挤出相同体积

5、的变压器油通过瓦斯继电器后变压器的内部压力升值（此处不细加赘述），因变压器箱体和油枕及其液面呼吸空间（或胶囊）与5L气体相比，5L气体可以忽略不计。但在事故情况下，根据有关文献分析，变压器内部产生5L/S气体时，此刻的dp/dt=14〜15kPa,故通常压力释放阀迟于瓦斯保护动作，或变压器垣瓦斯保护动作后，变压器内部压力样放，压力释放阀不再动作。2.关于瓦斯（保护）继电器的讨论2.1电力变压器的电量型继电保护，如差动保护、电流速断保护、零序电流保护等，对变压器内部故障是不灵敏的，这主要是内部故障从匝间短路开始的，短路匝内

6、部的故障电流虽然很大，但反映到线电流却不大。只有到故障发展到多匝短路或对地短路时才能切断电源。变压器内部故障的主保护是瓦斯保护，它能瞬间切除故障设备，但气体继电器的灵敏度却取决于整定值（流速）02.2变压器油既是冷却介质也是绝缘介质，当变压器内部故障发生电孤时，故障点附近的油将被高温分解,由液态的高分子电离分解为气态的炷类气体。其主要特征气体有甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙块：（C2H2）、乙烯（C2H4）以及氢气（H2）,炷类气体的主要成分为乙快（C2H2）,约占70%~80%,少景的气体首先溶于变压器油中当产气

7、速率大于溶解速率时，就在故障区域产生气泡。油是不能压缩的物质，分解的气体占了变压器油的空间，必定有同等体积的变压器油被挤向储油柜。油流和气体是同时发生的，一定的产气速率必定有一定的油流速通过瓦斯继电器，而产生的速率则取决于燃弧功率。我们总是祈望把故障范围限制在尽可能小的区域内，那么通过变压器瓦斯继电器油的流速整定值就应该小于最小故障功率的产气速率。最小故障功率应是一匝短路.一匝短路时的短路功率取决很多因素，比如：匝间电压、弧间电阻、电弧路径，以及线圈的几何尺寸等等。这是比较难以正确计算的（故ds/dt不易准确计算）。因此

8、，我们不妨按照变压器保护规程规定的整定流速来反推故障功率。一般在现场变压器瓦斯保护的整定值是根据变压器容量大小的不同取流速0.8m/s~1.2m/s°这个定值的理论依据和实践依据是什么？是根据什么原则整定的？笔者虽然求教了一些专家、学者及有关书刊，但仍未得到令人信服的结果（皆答：规程规定）。这个0.8-1.2的数值也