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氣體繼電器的基本工作原理

輕瓦斯保護(hù)的氣體繼電器由開口杯、干簧觸點(diǎn)等組成，作用于信號(hào)。重瓦斯保護(hù)的氣體繼電器有擋板、彈簧、干簧觸點(diǎn)等組成，作用于跳閘。

正常運(yùn)行時(shí)，氣體繼電器充滿油，開口杯浸在油內(nèi)，處于上浮位置，于簧觸點(diǎn)斷開.

氣體繼電器在變壓器正常運(yùn)行時(shí)其內(nèi)部充滿變壓器油，當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障時(shí)，變壓器油由于分解而產(chǎn)生的氣體通過連管進(jìn)入繼電器上部的氣室內(nèi)，迫使上浮子（和上浮子連在一起的永久磁鐵）下降，當(dāng)下降到整定位置時(shí)，接通干簧繼電器觸點(diǎn)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障引起變壓器油快速流動(dòng)時(shí)，固定在下浮子側(cè)面的擋板即向流動(dòng)方向移動(dòng)，使下浮子下沉移到整定位置，和下浮子連在一起的永久磁鐵接通干簧繼電器觸點(diǎn)，發(fā)出跳閘信號(hào)，當(dāng)氣體繼電器發(fā)出報(bào)警信號(hào)后，可在配套的取氣裝置的取氣口采氣分析。

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氣體繼電器動(dòng)作的根本原因：

1.呼吸系統(tǒng)不暢通。變壓器的呼吸系統(tǒng)包括氣囊呼吸器，防暴簡呼吸器(有的變壓器兩者合一)等，呼吸系統(tǒng)不暢或堵塞往往會(huì)造成輕、重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，并大多伴有噴油或跑油現(xiàn)象。

2.冷卻系統(tǒng)漏氣。當(dāng)冷卻系統(tǒng)密封不嚴(yán)進(jìn)入了空氣或新投入運(yùn)行的變壓器未經(jīng)真空脫氣時(shí)，都會(huì)引起氣體繼電器的動(dòng)作。

3.冷卻器入口閥門關(guān)閉。冷卻器入口閥門關(guān)閉造成堵塞，相當(dāng)于潛油泵向變壓器注入空氣，造成氣體繼電器頻繁動(dòng)作。

4.散熱器上部進(jìn)油閥門關(guān)閉。散熱器上部進(jìn)入油閥門關(guān)閉，也會(huì)引起氣體繼電器的頻繁動(dòng)作。

5.潛油泵缺陷對油中氣體產(chǎn)生很大影響，其因?yàn)槭菨撚捅帽旧頍龘p，使油熱分解，產(chǎn)生大量可燃性氣體。

6.變壓器進(jìn)氣。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作絕大多數(shù)是由于變壓器進(jìn)入空氣所致。造成進(jìn)氣的原因很多，主要有：密封墊老化和破損，法蘭結(jié)合面變形，油循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)氣，潛油泵濾網(wǎng)堵塞，焊接處砂眼進(jìn)氣等。

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氣體繼電器動(dòng)作的根本原因

1.變壓器內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)。變壓器在運(yùn)行中有的部位的閥門可能被誤關(guān)閉。油枕下部與油箱連通管上的蝶閥或氣體繼電器與油枕連通管之間的蝶閥被誤關(guān)閉。也可能是安裝時(shí)，油枕上蓋關(guān)得很緊而吸濕器下端的密封膠圈又未取下等。由于上述原因，當(dāng)氣溫下降時(shí)，變壓器主體內(nèi)油的體積縮小，而缺油又不能及時(shí)補(bǔ)充過來，致使油箱頂部或氣體繼電器內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)，有時(shí)在氣體繼電器中還會(huì)形成油氣上、下浮動(dòng)。油中逸出的氣體向負(fù)壓區(qū)流動(dòng)終導(dǎo)致氣體繼電器動(dòng)作。

2.油枕油室中有氣體。大型變壓器通常裝膠囊隔膜式油枕，膠囊將油枕分為氣室和油室兩部分。若油室中有氣體，當(dāng)運(yùn)行時(shí)油面升高就會(huì)產(chǎn)生假油面，嚴(yán)重時(shí)會(huì)從呼吸器噴油或防爆膜破裂。此時(shí)變壓器油箱內(nèi)的壓力經(jīng)呼吸器法蘭突然釋放，在氣體繼電器管路產(chǎn)生油流，同時(shí)升高座等死區(qū)的氣體被壓縮而積累的能量也突然釋放，使油流的速度加快，導(dǎo)致瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

3.凈油器的氣體進(jìn)入變壓器。在檢修后安裝凈油器時(shí)，由于排氣不，凈油器入口膠墊密封不好等原因，使空氣進(jìn)入變壓器導(dǎo)致瓦斯保護(hù)動(dòng)作。另外，停用凈油器時(shí)也可能引起輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。 當(dāng)氣溫很高，變壓器負(fù)荷又大時(shí)，或雖然氣溫不很高，負(fù)荷突然增大時(shí)，油位計(jì)油位會(huì)異常升高(壓力表指示數(shù)增大)，此時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行放氣。但放氣時(shí)，是緩慢地打開放氣閥。如果快速大開閥門，油枕內(nèi)空間壓力會(huì)驟然降低，使油箱的油迅速涌向油枕，導(dǎo)致重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，引起跳閘。

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氣體繼電器的動(dòng)作原因：

當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)匝間短路，絕緣損壞，接觸不良，鐵芯多點(diǎn)接地等故障時(shí)，都將產(chǎn)生大量的熱能，使油分解出可燃性氣體，向儲(chǔ)油柜方向流動(dòng)。當(dāng)流速超過氣體繼電器的整定值時(shí)，氣體繼電器的檔板受到?jīng)_擊，使繼電器跳閘，從而避免事故擴(kuò)大，這種情況通常稱之為重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)氣體沿油面上升，聚集在氣體繼電器內(nèi)超過30ml時(shí)，也可使氣體繼電器的信號(hào)接點(diǎn)接通，發(fā)出警報(bào)，發(fā)生輕瓦斯保護(hù)。如某臺(tái)35kV、4.2MVA的主變壓器，輕瓦斯保護(hù)一天連續(xù)動(dòng)作兩次，色譜分析為裸金屬過熱，經(jīng)測直流電阻為分接開關(guān)故障，吊芯檢查發(fā)現(xiàn)分接開關(guān)的動(dòng)靜觸點(diǎn)錯(cuò)位2/3，這是引起氣體繼電器動(dòng)作的根本原因。

氣體繼電器是油浸式變壓器上的重要安全保護(hù)裝置，它安裝在變壓器箱蓋與儲(chǔ)油柜的聯(lián)管上，在變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生的氣體或油流作用下接通信號(hào)或跳閘回路，使有關(guān)裝置發(fā)出警報(bào)信號(hào)或使變壓器從電網(wǎng)中切除，達(dá)到保護(hù)變壓器的作用。

氣體繼電器又稱瓦斯繼電器，是利用變壓器內(nèi)故障時(shí)產(chǎn)生的熱油流和熱氣流推動(dòng)繼電器動(dòng)作的元件，是變壓器的保護(hù)元件；瓦斯繼電器裝在變壓器的油枕和油箱之間的管道內(nèi)；如果充油的變壓器內(nèi)部發(fā)生放電故障，放電電弧使變壓器油發(fā)生分解，產(chǎn)生甲烷、乙炔、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷等多種特征氣體，故障越嚴(yán)重，氣體的量越大，這些氣體產(chǎn)生后從變壓器內(nèi)部上升到上部的油枕的過程中，流經(jīng)瓦斯繼電器；若氣體量較少，則氣體在瓦斯繼電器內(nèi)聚積，使浮子下降，使繼電器的常開接點(diǎn)閉合，作用于輕瓦斯保護(hù)發(fā)出警告信號(hào)；若氣體量很大，油氣通過瓦斯繼電器快速?zèng)_出，推動(dòng)瓦斯繼電器內(nèi)擋扳動(dòng)作，使另一組常開接點(diǎn)閉合，重瓦斯則直接啟動(dòng)繼電保護(hù)跳閘，斷開斷路器，切除故障變壓器。

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