来源：isole 变电小零碎

变压器非电量保护的概况

为提高设备运行可靠性，保证设备的安全，我们的牵引变压器设置了电量和非电量保护。变压器内部故障时如果这些保护能正确运作，及时切断电源，便限制了电能转化为热能和化学能，也限制了油体积的剧烈膨胀及绝缘纸和绝缘油分解成气体。这样就可以将故障控制在允许的范围内，有效保护主变，避免故障扩大，减少损失。由于电量保护本身固有的特点，当故障在电量保护的灵敏度或故障种类之外时，就必须依靠非电量保护来保证主变的安全。下表是根据所反应的物理量不同划分的几种非电量保护。

牵引变压器的电量保护有：差动保护、低压启动过电流保护、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，短路匝内部的故障电流反映到我们的保护的电流可能不是很大，只有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)。

瓦斯保护

瓦斯保护原理

轻瓦斯保护--气体容积

（1）保护原理

内部故障比较轻微或在故障的初期，油箱内的油被分解、汽化，产生少量气体积聚在瓦斯继电器的顶部，当气体量超过整定值时，发出报警信号，提醒维护人员进行检查，防止故障的发展。

（2）设置原则

气体容积动作整定值一般为250~350mL，其动作接点应接入报警信号。

重瓦斯保护--油气流速

（1）保护原理

变压器油箱内部发生故障时，油箱内的油被分解、汽化产生大量气体，油箱内压力急剧升高，气体及油流迅速向油枕流动，流速超过重瓦斯的整定值时，瞬间动作切除主变。

瓦斯继电器分类：

安装位置分：

油载瓦斯继电器（油管直径一般为：50mm或80mm）；

本体瓦斯继电器（油管直径一般为80mm）。

按内部结构分：

浮筒式（浮球）；挡板； 开口杯式。

由于变压器内部故障产生电弧时，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氢气及烃类气体。少量气体首先溶于变压器油中，当产气速率大于溶解速率时，就在故障区域产生气泡。分解的气体占了变压器油的空间，必定有同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，而产气的速率则取决于燃弧功率：因此为把故障范围限制在尽可能小的区域内，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。所以，瓦斯继电器流速的整定应考虑最小的故障功率以及地震和强迫油循环变压器油泵同时全部启动的影响，并考虑压力释放阀保护与重瓦斯保护的配合。

以双浮子气体继电器（浮筒式）为例说明其工作原理

气体集聚：

当局部过热引起液体和固体绝缘逐渐分解而生成气体，上浮子落下达其整定位置，发出报警信号，下浮子位置保持不动。

绝缘液体流失：

当渗漏造成绝缘液体流失，上浮子下降达其整定位置，发出报警信号，液面下降造成下浮子位置下降直至达其整定位置时，发出跳闸信号。

绝缘液体涌流：

内部高能量放电产生快速甚至强烈的分解气体。由此产生的压力波引起液体冲向储油柜的强力涌流，强力涌流冲向油路中的挡板，将浮子强力的推到整定位置致使接点动作，跳闸信号被释放。

通常当变压器＞100MVA，ONAN（油浸自冷）,ONAF（油浸风冷）整定值为1.0M/S，对于OFAF（强迫油循环风冷），整定值为1.2M/S。

变压器瓦斯保护运行规定

1、瓦斯保护是变压器内部故障的主保护，在正常运行或备用时，重瓦斯保护应投跳闸，轻瓦斯投信号，重瓦斯保护与差动保护不得同时退出运行。有载分接开关的瓦斯保护也动作于变压器各侧跳闸。

2、重瓦斯和差动保护的停用，需严格履行审批手续。

3、运行中的变压器进行下列工作时，重瓦斯保护按要求投“信号”或“跳闸”位置。在重瓦斯保护退出运行期间，严禁退出变压器的其它主保护。

（1） 新投入和大修后投运的变压器在合闸冲击时，应将重瓦斯保护投入跳闸。合闸冲击正常后改为信号，运行48小时后停电放气后投入跳闸。

（2） 变压器运行中进行滤油、加油、更换硅胶及处理呼吸器时，应将重瓦斯改投信号，此时变压器的其它保护仍应投跳闸位置。工作完毕，变压器经放气后（运行48小时经放气后再投入跳闸），即可将重瓦斯保护重新投跳闸。

（3） 当变压器油位异常升高或油路系统有异常现象时，为查明其原因，需要打开各放气或放油塞子、阀门、检查吸湿器或进行其它工作时，必须先将重瓦斯保护改投信号，然后才能开始工作。工作结束后，即可将重瓦斯保护重新投跳闸。

4、变压器大量漏油致使油位迅速下降，禁止将重瓦斯保护改投信号。

5、轻瓦斯动作发信号后，必须打开瓦斯继电器放气时，严禁将重瓦斯保护退出跳闸位置。

注意事项（气体继电器运行维护中）

（1）继电器应通过气塞反复排出变压器本体内的气体。

（2）变压器运行时瓦斯保护装置应接信号和跳闸，有载分接开关的重瓦斯保护应接跳闸。同时应确保信号和跳闸回路的绝缘性能良好。

（3）气体继电器应结合变压器停电进行二次回路电气绝缘试验及轻瓦斯动作准确度校验，在变压器检修时或有条件时应拆下继电器进行动作特性校验，并做好记录。

（4）继电器应具备防振、防雨和防潮功能。

（5）变压器在运行时，继电器应根据不同的运行、检修方式及时调整继电器的保护方式，并尽快恢复原状。

（6）变压器在运行中滤油、补油、换潜油泵或更换净油器的吸附剂时，应将其重瓦斯改接信号，此时其它保护装置仍应接跳闸。

（7）当油位计的油面异常升高或呼吸系统有异常现象，需要打开放气或放油阀门时，应先将重瓦斯改接信号。

（8）在地震预报期间，应根据变压器的具体情况和气体继电器的抗震性能，确定重瓦斯保护的运行方式。地震引起重瓦斯动作停运的变压器，在投运前应对变压器及瓦斯保护进行检查试验，确认无异常后方可投入。

（9）当气体继电器发信号或动作跳闸时，应进行相应电气试验，并取气样和油样进行必要的分析，综合判断变压器故障性质，决定是否投运。

（10）有载分接开关气体继电器出现积气现象时应及时检查分析。重视继电器内游离炭的积累，将引起接线端子的绝缘下降或接地现象，应及时排出。

（11）在继电器内有气体需要进行取气样或排气时，先拧松导气盒底部的放油塞，放出部分变压器油，继电器内的气体随油面下降通过铜管进入导气盒，就可以通过导气盒上的放气塞进行放气或取气。

（12）运行时必须注意导气盒各接头的密封情况。

注意事项（变压器瓦斯保护动作后的处理）

变压器瓦斯保护动作后应马上对其进行认真检查、仔细分析、正确判断，立即采取处理措施。

1.瓦斯保护信号动作时，立即对变压器进行检查，查明动作原因，是否因积聚空气、油面降低、二次回路故障或上变压器内部故障造成的。如气体继电器内有气体，则应记录气体量，观察气体的颜色及试验上否可燃，并取气样及油样做色谱分析，可根据相关规程和导则判断变压器的故障性质.色谱分析是指对收集到的气体用色谱仪对其所含的氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析，根据所含组分名称和含量准确判断故障性质，发展趋势、和严重程度.若气体继电器内的气体无色、无臭且不可燃，色谱分析判断为空气，则变压器可继续运行，并及时消除进气缺陷.若气体继电器内的气体可燃且油中溶解气体色谱分析结果异常，则应综合判断确定变压器是否停运.运行中的变压器要做好，降负荷准备，转检修。

2、瓦斯继电器动作跳闸时，在查明原因消除故障前不得将变压器投入运行。为查明原因应重点考虑以下因素，作出综合判断：

(1)是否呼吸不畅或排气未尽；

(2)保护及直流等二次回路是否正常；

(3)变压器外观有无明显反映故障性质的异常现象；

(4)气体继电器中积聚的气体是否可燃；

(5)气体继电器中的气体和油中溶解的气体的色谱分析结果；

(6)必要的电气试验结果；

(7)变压器其它继电保护装置的动作情况。

日常巡视

在变压器的日常巡视项目中首先应检查气体继电器内有无气体，对气体的巡视应注意以下几点：

1、瓦斯继电器连接管上的阀门应在打开位置；

2、变压器的呼吸器应在正常工作状态；

3、瓦斯保护连接片投入应正确。

4、油枕的油位应在合适位置，继电器内充满油。