1、主變瓦斯繼電器取氣樣 方法培訓 編制人：郭志斌永安市供電有限公司 2014年4月第1頁，共39頁。 目 錄1、瓦斯繼電器取氣樣基本知識2、瓦斯繼電器主要構造及動作原理2、瓦斯繼電器中氣體的來源3、瓦斯取氣準備工作及注意事項4、瓦斯繼電器取氣樣步驟5、集氣盒取氣樣步驟6、氣樣運輸保存注意事項7、氣樣的現(xiàn)場初步判斷第2頁，共39頁。瓦斯保護：是變壓器的主保護 輕瓦斯：反應瓦斯繼電器中的氣體體積，發(fā)信重瓦斯：反應油、氣流速，作用于跳閘能反應油箱內(nèi)各種類型故障、油面下降等。動作流程：短路-溫升-油變氣體-氣體進入繼電器-輕瓦斯接點接通-輕瓦斯報警。 事故嚴重-溫升-油膨脹-沖擊繼電器擋板-重瓦斯接點閉

2、合-接通跳閘電源跳閘。瓦斯繼電器取氣樣的基本知識第3頁，共39頁。瓦斯繼電器取氣樣的基本知識1、瓦斯繼電器的作用： 瓦斯繼電器是油浸式變壓器上常用的一種重要的保護裝置。它安裝在變壓器與油枕之間的連接管路中。當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，產(chǎn)生的氣體或造成的油流涌動，會使繼電器的接點動作，接通指定的控制回路，并及時發(fā)出信號或自動切除變壓器，從而防止故障范圍進一步擴大。2、為什么輕瓦動作后要取氣樣？ 變壓器正常工作時，瓦斯繼電器內(nèi)部是充滿變壓器油的。內(nèi)部空氣應當被檢修排除,當變壓器在運行中出現(xiàn)故障時，故障點處的變壓器油被分解，其產(chǎn)生的氣體在氣體繼電器內(nèi)聚集并使瓦斯繼電器動作 。為了判斷是檢修時未排盡的殘留

3、空氣還是內(nèi)部故障產(chǎn)生的氣體，當出現(xiàn)主變本體瓦斯動作時，應取氣樣進行色譜分析。這些氣體的組分和含量是判斷設備是否存在故障及故障性質(zhì)的重要依據(jù)之一。為減少不同組分有不同回溶率的影響，必須在盡可能短的時間內(nèi)取出氣樣，并盡快分析 ，從而判斷變壓器內(nèi)部故障的性質(zhì)及故障的嚴重程度、發(fā)展速度與趨勢。 但對于有載調(diào)壓開關瓦斯繼電器輕瓦動作，由于其與主變本體工作狀況完全不同則無需取氣樣，可直接將積氣排盡復歸信號即可。第4頁，共39頁。瓦斯繼電器取氣樣的基本知識 3、國網(wǎng)公司十八項反措有關氣體繼電器的運行規(guī)定.3. 氣體繼電器應定期校驗。 當氣體繼電器發(fā)出輕瓦斯動作信號時， 應立即檢查氣體繼電器， 及時取氣樣檢驗

4、， 以判明氣體成分，同時取油樣進行色譜分析，查明原因及時排除。 . 變壓器運行中， 若需將氣體繼電器集氣室的氣體排出時， 為防止誤碰探針， 造成瓦斯保護跳閘可將變壓器重瓦斯保護切換信號方式；排氣結(jié)束后， 應將重瓦斯保護恢復為跳閘方式。 第5頁，共39頁。 瓦斯繼電器主要構造及動作原理瓦斯繼電器分為兩種： 主變本體瓦斯繼電器、有載調(diào)壓開關瓦斯繼電器 瓦斯繼電器的構成： 主要由外罩、放氣塞、探針、開口杯（浮子）、磁鐵、干簧接點、重錘、擋板、接線端子等組成。瓦斯繼電器輕瓦動作原理： 當主變內(nèi)部輕微故障產(chǎn)生氣體及檢修未排盡的空氣積聚在繼電器的上部時，將使繼電器開口杯（浮子）因缺油失去浮力，其與重錘之間

5、的平衡狀態(tài)被打破，開口杯（浮子）落下來，磁鐵使其連接的干簧接點接通，發(fā)出輕瓦動作信號。瓦斯繼電器重瓦動作原理： 當主變內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，故障點四周變壓器油被迅速分解而產(chǎn)生大量的氣體，這些氣體無法立即溶解在油中，就促使油體積劇烈膨脹，油流被加速形成涌動便向油枕方向運動，沖擊繼電器重瓦擋板，當油流涌浪沖擊力使擋板運動到某一限定位置時，磁鐵使其連接的干簧接點接通，主變各側(cè)開關跳閘，切斷與變壓器連接的所有電源。第6頁，共39頁。 瓦斯繼電器主要構造及動作原理主變本體瓦斯繼電器有載調(diào)壓開關瓦斯繼電器第7頁，共39頁。 瓦斯繼電器主要構造及動作原理有載調(diào)壓開關瓦斯繼電器罩內(nèi)結(jié)構主變本體瓦斯繼電器罩內(nèi)結(jié)構

6、放氣塞探針放氣塞探針接線柱接線柱第8頁，共39頁。瓦斯繼電器主要構造及動作原理放氣塞探針接線柱第9頁，共39頁。觀察窗干簧接點（輕瓦用）開口杯（浮子輕瓦用）油流擋板（重瓦用）干簧接點（重瓦用）第10頁，共39頁。 瓦斯繼電器中氣體的來源1、內(nèi)部故障產(chǎn)氣：變壓器油是由碳和氫兩種元素組成的化合物，其在主變內(nèi)起絕緣和冷卻作用。正常運行中變壓器內(nèi)部絕緣油由于受到電場、熱、濕度、氧的作用會產(chǎn)生少量的氫、低分子烴類氣體（甲烷、乙烷）、碳的氧化物（CO、CO2），這些氣體溶解在油中增長十分緩慢。但當主變內(nèi)部發(fā)生過熱、短路故障時，故障點產(chǎn)生的高溫會將周圍的變壓器油分解，產(chǎn)生出大量氫氣和烴類氣體。故障較為輕微時

7、這些氣體就溶解在主變油中，當故障氣體不斷增長在油中溶解不下時，氣體會從油中析出形成小氣泡，如果小氣泡數(shù)量不斷增多會互相連接形成大氣泡并積聚在瓦斯繼電器上部，最終導致輕瓦動作。2、檢修后未排盡空氣：主變進行大修或處理缺陷后，將油注回主變本體時應將各處進行排氣，如果未將各處積氣排盡，運行中這些殘留氣體形成的氣泡在熱膨冷縮作用下將向油枕方向移動，最后積聚在瓦斯繼電器上部，最終導致輕瓦動作。第11頁，共39頁。 瓦斯取氣樣前準備工作及注意事項1、取氣樣器具準備：100ml玻璃注射器、 帶針頭1ml玻璃注射器各一支、醫(yī)用乳膠軟管、注射器膠帽、醫(yī)用三通閥各一、適量本體油；2、取氣樣前注意事項：注射器應密封

8、良好，清潔干燥，芯子與器身滑動自如無卡澀。取樣前應用設備本體油潤濕注射器，以保證注射器滑潤和密封 。乳膠軟管與放氣塞口徑應一致，并能與醫(yī)用三通閥密封連接。取樣工作前應認真查看工作現(xiàn)場，辦理相關工作許可手續(xù)，并將主變本體重瓦保護從跳閘改為發(fā)信。取氣工作中應注意保持人身與帶電部位的安全距離，高處作業(yè)時應系好安全帶,梯子應有專人扶持,盡可能從集氣盒進行氣樣采集。進行有載氣體繼電器排氣前，應先合上該主變中性點接地刀閘,并將該主變有載瓦斯保護暫時退出運行，工作中要與中性點套管、110kV側(cè)套管保持足夠的安全距離，開啟氣體繼電器外蓋后要做好絕緣隔離措施，防止操作過程中手指意外觸碰到接線端子造成觸電。有載瓦

9、斯繼電器110kV側(cè)中性點套管中性點接地刀閘第12頁，共39頁。 取氣樣器具醫(yī)用三通閥醫(yī)用乳膠管100ml玻璃注射器帶針頭1ml玻璃注射器注射器膠帽第13頁，共39頁。 瓦斯繼電器取氣樣步驟1、打開瓦斯繼電器外罩，取下放氣塞堵頭第14頁，共39頁。 瓦斯繼電器取氣樣步驟2、將乳膠管套在氣體繼電器的放氣嘴上，連接應牢固。第15頁，共39頁。 瓦斯繼電器取氣樣步驟3、將乳膠管的另一頭接到醫(yī)用三通閥，將注射器與醫(yī)用三通閥連接(要注意乳膠管的內(nèi)徑與氣體繼電器的放氣嘴及三通閥連接處要密封)，三通閥應先將放氣塞密封。第16頁，共39頁。 瓦斯繼電器取氣樣步驟4、打開瓦斯繼電器放氣塞，轉(zhuǎn)動三通閥的方向，用氣

10、體繼電器內(nèi)的少量氣體沖洗連接管路及注射器。第17頁，共39頁。 瓦斯繼電器取氣樣步驟5、轉(zhuǎn)動三通閥將沖洗連接管路及注射器后的氣體排出，注意三通閥旋轉(zhuǎn)方向不要搞錯。第18頁，共39頁。 瓦斯繼電器取氣樣步驟6、再轉(zhuǎn)動三通閥取氣樣，一般取60至80ml氣樣即可，取得過多注射器容易泄漏，取氣樣時還應注意不要讓油進入注射器。第19頁，共39頁。 瓦斯繼電器取氣樣步驟7、取樣后，轉(zhuǎn)動三通閥的方向使之封住注射器口，將瓦斯繼電器內(nèi)剩余積氣排出，待三通閥下端出口出油后關閉放氣塞。第20頁，共39頁。 瓦斯繼電器取氣樣步驟8、把注射器連同三通閥和乳膠管一起取下來，關緊放氣塞。第21頁，共39頁。 瓦斯繼電器取氣

11、樣步驟9、取下三通閥，立即改用小膠帽封住注射器(盡可能排盡小膠帽內(nèi)的空氣)。第22頁，共39頁。 瓦斯繼電器取氣樣步驟10、將注射器小膠帽封緊，旋回放氣塞堵頭，緊固外罩螺絲，取氣樣工作結(jié)束。封緊小膠帽旋回堵頭緊固外罩螺絲第23頁，共39頁。 集氣盒取氣樣步驟什么是集氣盒？ 集氣盒是瓦斯繼電器重要的附屬配件，主要用于運行中瓦斯繼電器取氣樣使用。它一般安裝在主變中下部，一端用軟銅引氣管從瓦斯繼電器側(cè)面氣孔引出，平時集氣盒內(nèi)充滿變壓器油。由于采用集氣盒后取氣樣無需再登高作業(yè)，大大降低了取氣樣工作的危險性、也減輕了油務工作人員的勞動強度。集氣盒的主要結(jié)構： 集氣盒主要由引氣軟銅管、放氣塞、排油塞、盒體

12、、觀察窗組成。第24頁，共39頁。引氣軟銅管接口放氣塞排油塞集氣盒體觀察窗第25頁，共39頁。第26頁，共39頁。 集氣盒取氣樣步驟1、將瓦斯繼電器內(nèi)積氣引入集氣盒：旋下開集氣盒下部排油塞堵頭，打開集氣盒下部排油塞，慢慢放出盒內(nèi)變壓器油，當盒內(nèi)油位降低后，瓦斯繼電器內(nèi)積氣在本體油壓的作用下將順著引氣軟銅管進入集氣盒內(nèi)，當引氣管持續(xù)出油、輕瓦信號已消失且集氣盒內(nèi)油位開始上升時，表示瓦斯繼電器內(nèi)已無積氣，關緊排油塞。2、旋下集氣盒上部放氣塞堵頭，將乳膠管、醫(yī)用三通閥、注射器連到放氣塞。3、重復瓦斯繼電器取氣樣步驟。4、氣樣取完后，將放氣塞排氣至出油后，關緊放氣塞，旋回堵頭，取氣樣結(jié)束。第27頁，共

13、39頁。旋下排油塞堵頭旋下放氣塞堵頭第28頁，共39頁。將乳膠管、三通閥、注射器與放氣塞連接取氣樣第29頁，共39頁。 氣樣運輸保存注意事項1、取好的氣樣應盡快進行分析，通常油樣保存期不得超過4天，氣樣保存期應更短些，建議不超過2天。在運輸過程及分析前的放置時間內(nèi)，必須保證注射器的芯子不卡澀。 2、取好的氣樣必須避光保存，在運輸過程中應盡量避免劇烈振蕩。氣樣空運時要避免氣壓變化的影響，注射器芯子應留有適量滑動空間。3、裝運氣樣注射器時最好用專用的防震取樣箱，應防止注射器意外破損，以免影響后續(xù)分析工作。 第30頁，共39頁。第31頁，共39頁。 氣樣的現(xiàn)場初步判斷氣樣取好后，應立即送回色譜試驗室

14、進行氣相色譜分析。但有時在現(xiàn)場急需判斷氣體的性質(zhì)是故障產(chǎn)生的可燃性氣體，還是檢修中未排盡的殘留空氣（針對新投運及剛檢修投運主變）。此時一般可采用以下方法，作一個臨時判斷：用一支帶色譜進樣針頭1ml注射器，從氣樣注射器中抽取約1ml樣氣，再用一支打火機點著火，將火焰調(diào)至4-5mm2大小，將針頭對準打火機火焰，輕輕推動注射器芯，觀察打火機火焰的變化情況，如氣樣靠近火焰后火焰迅速增大，則表明該氣樣為可燃性氣體，反之火焰沒有變化，則說明可能是空氣或可燃性氣體含量很低。（此方法謹供參考，氣樣最終結(jié)果仍以色譜試驗為準。另試驗時應注意安全防火！） 氣體繼電器中氣體顏色和故障性質(zhì)的關系 氣體繼電器中氣體顏色和

15、故障性質(zhì)的關系第32頁，共39頁。取氣樣氣樣可燃性試驗第33頁，共39頁。 當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障、重瓦動作斷路器跳閘。若主變油箱壓力繼續(xù)增大，超過壓力釋放閥和壓力控制器設定值則啟動防爆防火程序，打開排油閥，排油卸壓，防止主變爆炸起火。 同時，主變儲油柜下的斷流閥動作，自動切斷儲油柜到主變箱體的補油油路，杜絕高位儲油柜的“火上澆油” 排油1-3秒后，氮氣從主變箱體底部注氮口注入，攪拌油，強制冷卻故障點及油溫，并形成氮氣保護層隔絕氧氣進入。當油溫降到燃點以下便達到防火滅火目的。隨后連續(xù)注氮30分鐘。充分冷卻主變故障點溫度，徹底滅火防止復燃 與水噴霧相比，排油注氮裝置具有事前防患，滅火高效和杜絕復燃

16、等優(yōu)點主變排油注氮裝置-基本原理第34頁，共39頁。 主變排油注氮裝置-示意圖第35頁，共39頁。 斷流閥：裝設于主變油枕與瓦斯繼電器之間。當主變箱體內(nèi)的油溢出流量超過80L/min時，該斷流閥自動關閉，隔斷油枕的油向本體注入，并發(fā)出斷流閥動作指示信號 溫感火災探測器：共8個，裝設于主變箱體上高低壓套管旁。當任一溫感火災探測器檢測到主變發(fā)生火災時，該探測器發(fā)出信號，作為本裝置滅火啟動條件之一 壓力控制器：共2個，裝設于主變消防柜內(nèi)。當主變內(nèi)部發(fā)生故障使得內(nèi)部油溫升高導致油箱內(nèi)部壓力升高至設定值時，該控制器發(fā)出信號，作為本裝置防爆防火啟動條件之一主變排油注氮裝置-主要元件第36頁，共39頁。防爆防火啟動：斷路器跳閘+重瓦斯動作+變壓器超壓（超過壓力釋放閥和壓力控制器設定值）排油、斷流，排油3秒后注氮滅火啟動：斷路器跳閘+重瓦斯動作+火災探測報警（任一溫感火災探測器探測到火災）排油、斷流、排油20秒后注氮手動啟動：斷路器跳閘+手動啟動設置開關+手動啟動確認按鈕過程同防爆防火。在自動啟動不可靠情況下或緊急情況下可手動啟動4