220 kV变压器轻瓦斯保护动作分析及处理

钮志峰

(江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏 常州 213011)

220 kV变压器轻瓦斯保护动作分析及处理

钮志峰

(江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏 常州 213011)

瓦斯保护作为油浸变压器主要保护，能反映变压器油箱内部各类故障，主要包含轻瓦斯和重瓦斯2部分，一般轻瓦斯动作于告警，重瓦斯保护动作于跳闸。通过对热备用状态中的220 kV变压器一次轻瓦斯保护动作的异常情况进行分析排查，得出变压器吸湿器堵塞引起轻瓦斯保护误动作，为油浸变压器运行维护提供参考。

油浸变压器；轻瓦斯保护；吸湿器

0 引言

油浸变压器瓦斯保护作为反映变压器油箱内部各类故障的主要保护，能反映变压器油箱内部各类故障的保护，主要包含轻瓦斯和重瓦斯2部分，一般轻瓦斯保护动作于告警，重瓦斯保护动作于跳闸[1]。变压器实际运行中，轻瓦斯保护动作的情况时有发生。只有在轻瓦斯保护动作后进行故障彻底排查并消除引发故障的因素，才能确保变压器的安全、可靠运行，避免严重的设备损坏事故。

1 设备概况

江苏华电戚墅堰发电有限公司S109FA燃机联合循环机组采用发变组单元制接线，出线为220 kV电压等级，主变压器为常州东芝变压器厂生产的SFP-480000/220型强油循环风冷变压器，变压器2005年投运至今运行情况良好。变压器额定电压236±(2×2.5%)/19 kV；额定电流，1 174/14 568 A；接线组别，Ynd11；短路阻抗，Ud=14%。瓦斯继电器为德国百利门04-10型，变压器吸湿器为XS2-9型。

2 异常情况

2016年12月某晚，变压器“轻瓦斯保护动作”告警，当时变压器处于热备用状态。通常情况下，瓦斯保护动作主要发生在变压器运行过程中，在变压器热备用状态下出现较为罕见。

异常情况发生后对变压器进行外观检查，没有漏油等现象，油枕油位计指示为30%，瓦斯继电器未发现有气体积聚，松开瓦斯继电器放气口时有吸气现象。

3 原因分析及处理

3.1 轻瓦斯动作原因排查

油浸变压器轻瓦斯保护动作的原因主要有：冷却系统不严密，空气进入变压器；因温度低或漏油，变压器油面缓慢降落；发生轻微故障，产生少量气体；变压器附近有强烈振动；直流回路接地，二次回路故障等情况[2]。

对变压器瓦斯继电器电气回路进行检查，未发现有直流接地、二次回路故障的现象，报警、动作回路检查正常。

近一年变压器油样分析报告均为正常，当时主变处于停运状态，冷却系统处于停运状态，可以排除变压器内部故障和吸入空气的可能。

对变压器进行外观检查，未有漏油、油位异常变化等现象，油枕油位计指示为30%，瓦斯继电器未发现有气体积聚。

在检查瓦斯继电器时，旋松瓦斯继电器放气口时有吸气现象，主变压器油箱内为负压状态，初步判断为变压器油枕吸湿器堵塞。

在旋松变压器油枕吸湿器硅胶桶下部密封盖时，有较大的负压，外界空气被吸入油枕，可以判断吸湿器硅胶桶部分正常，堵塞位置在吸湿器油杯处。

在旋松吸湿器下部油杯后，吸湿器油杯内油位由低位恢复至正常位置，大量的空气通过吸湿器油杯吸入油枕，变压器油枕内压力与外界达到平衡后，“轻瓦斯保护动作”告警信号自行恢复正常。

通过上述排查，变压器吸湿器堵塞造成了轻瓦斯保护动作。

3.2 轻瓦斯动作原因分析

变压器吸湿器油杯处堵塞是引起轻瓦斯保护动作的直接原因，油杯结构如图1所示，对变压器吸湿器油杯结构进行分析检查。

图1 变压器吸湿器油杯示意

正常情况下，变压器内油热胀冷缩，产生的体积变化通过吸湿器的空气进出保持平衡，空气通过吸湿器下部的油杯进行过滤，消除杂质和水分，空气流通路径由图1可见。检查油杯，油杯通气孔均未发现有堵塞现象，没有密封圈遗留。由于油杯旋入罩壳没有明显的限位指示，当油杯安装时旋入过深，导致油杯与罩壳间隙过小。在变压器投运初期，油杯处相对干净，空气能正常通过油杯与罩壳间隙，随着变压器运行时间的增加，间隙处积聚灰尘和油污，造成油杯与罩壳间隙堵塞，阻断了空气流通路径，变压器内外不能保持空气流通通畅。

主变压器一般停运的机会不多，但是随着机组运行小时数的减少，机组长时间停运，为了减少变压器的空载损耗，在条件具备的情况下，主变压器保持在热备用状态。

变压器正常投运时，油枕油位在60%～80%之间变化，变压器油枕如图2所示。由于空气具有可压缩性，在油位变化不多的情况下，虽然吸湿器堵塞仍未引起变压器运行有异常表现。

图2 变压器油枕示意

当变压器在热备用状态下，加上冬季环境温度低，变压器油体积收缩加剧，变压器油枕油位下降到30%。由于变压器密封性良好，吸湿器堵塞后造成变压器油枕内形成较大的负压。这种负压增加到一定程度时，使得油枕与变压器油箱联通管上的瓦斯继电器内变压器油处于负压状态，轻瓦斯保护装置浮球在逐渐降低变压器油压力的作用下，受到的浮力逐步降低，当浮球受到的浮力低于其受到的重力时，在重力的作用下轻瓦斯浮球下落，引起轻瓦斯保护动作报警。所以检查时打开吸湿器后，油枕压力恢复正常时轻瓦斯保护会自行恢复正常。

通过上述分析，引起轻瓦斯保护的动作原因是：由于变压器吸湿器油杯旋入过深，造成吸湿器堵塞，由于吸湿器堵塞，造成瓦斯继电器处于负压状态，引起轻瓦斯保护动作。

4 应对措施

调整变压器吸湿器油杯旋入深度，增大油杯与罩壳间的间隙，防止吸湿器堵塞。

对其他在运的变压器进行吸湿器有无堵塞的专项检查，对油杯旋入深度、是否有密封圈未取下等情况进行检查，防止类似的情况发生。

变压器吸湿器的原理虽然相同，但是种类较多、结构有所不同，在运行维护时应根据不同的吸湿器有针对性地进行维护。在变压器进行例行检修时对吸湿器进行同步维护。

运行过程中做好对变压器吸湿器的检查，检查吸湿器油杯油位是否正常、油杯中是否有气泡流动。在对变压器进行取油样、更换硅胶等工作时，须将重瓦斯保护改接信号，防止吸湿器堵塞引起保护动作跳闸。

5 结束语

变压器吸湿器堵塞是引起此次轻瓦斯保护动作的原因。通过对这次变压器轻瓦斯保护动作的分析和处理，消除了设备隐患，为变压器吸湿器安装维护积累了经验。

[1]董银辉.变压器瓦斯保护原理及案例分析[J].上海电力，2013(1)：52-55.

[2]王哲，陈玉峰，李海峰.变压器超瓦斯保护动作原因浅析[J].山东电力技术，2002(4):47-49.

(本文责编：齐琳)

2017-02-07；

2017-02-28

TM 772

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1674-1951(2017)03-0049-02

钮志峰(1972—)，男，江苏吴江人，技师，从事电厂生产运行管理方面的工作(E-mail:nzhf2006@163.com)。