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气体继电器

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气体继电器是油浸式变压器上的重要安全保护装置,它安装在变压器箱盖与储油柜的联管上,在变压器内部故障产生的气体或油流作用下接通信号或跳闸回路,使有关装置发出警报信号或使变压器从电网中切除,达到保护变压器的作用。如果不能正确使用或使用不当,则可能造成变压器损坏。在电力工业中,油浸式电力变压器应用非常广泛,在油浸式电力变压器的内部故障保护中,气体继电器保护是一种最基本的保护措施。气体继电器 气体继电器又

  如果不能正确使用或使用不当,则可能造成变压器损坏。在电力工业中,图片油浸式电力变压器应用非常广泛,在油浸式电力变压器的内部故障保护中,气体继电器保护是一种最基本的保护措施。

  气体继电器

  气体继电器又称瓦斯继电器,是利用变压器内故障时产生的热油流和热气流推动继电器动作的元件,是变压器的保护元件;瓦斯继电器装在变压器的油枕和油箱之间的管道内;如果充油的变压器内部发生放电故障,放电电弧使变压器油发生分解,产生甲烷、乙炔、氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷等多种特征气体,故障越严重,气体的量越大,这些气体产生后从变压器内部上升到上部的油枕的过程中,流经瓦斯继电器;若气体量较少,则气体在瓦斯继电器内聚积,使浮子下降,使继电器的常开接点闭合,作用于轻瓦斯保护发出警告信号;若气体量很大,油气通过瓦斯继电器快速冲出,推动瓦斯继电器内挡扳动作,使另一组常开接点闭合,重瓦斯则直接启动继电保护跳闸,断开断路器,切除故障变压器。

  当然,刚投入的变压器通电后,油受热使油中溶解的气体上升,及其他一些因发热产生的气体也可以使瓦斯继电器误动作。

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  额定工作电压

  是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同,可以是交流电压,也可以是直流电压。

  直流电阻

  是指继电器中线圈的直流电阻,可以通过万能表测量。

  吸合电流

  是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时,给定的电流必须略大于吸合电流,这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压,一般不要超过额定工作电压的1.5倍,否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

  释放电流

  是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时,继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。

  触点切换电压和电流

  是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很容易损坏继电器的触点。

  qj4-25气体继电器

  测触点电阻

  用万能表的电阻档,测量常闭触点与动点电阻,其阻值应为0;而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点,那个是常开触点。

  可用万能表R×10Ω档测量继电器线圈的阻值,从而判断该线圈是否存在着开路现象。

  测量吸合电压和吸合电流

  找来可调稳压电源和电流表,给继电器输入一组电压,且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压,听到继电器吸合声时,记下该吸合电压和吸合电流。为求准确,可以试多几次而求平均值。

  测量释放电压和释放电流

  也是像上述那样连接测试,当继电器发生吸合后,再逐渐降低供电电压,当听到继电器再次发生释放声音时,记下此时的电压和电流,亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下,继电器的释放电压约在吸合电压的10~50%,如果释放电压太小(小于1/10的吸合电压),则不能正常使用了,这样会对电路的稳定性造成威胁,工作不可靠。

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  继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示,如果继电器有两个线圈,就画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。继电器的触点有两种表示方法:一种是把它们直接画在长方框一侧,这种表示法较为直观。另一种是按照电路连接的需要,把各个触点分别画到各自的控制电路中,通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号,并将触点组编上号码,以示区别。继电器的触点有三种基本形式:

  动合型(H型)线圈不通电时两触点是断开的,通电后,两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。

  动断型(D型)线圈不通电时两触点是闭合的,通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表示。

  转换型(Z型)这是触点组型。这种触点组共有三个触点,即中间是动触点,上下各一个静触点。线圈不通电时,动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合,线圈通电后,动触点就移动,使原来断开的成闭合,原来闭合的成断开状态,达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。

  先了解必要的条件:①控制电路的电源电压,能提供的最大电流;②被控制电路中的电压和电流;③被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时,一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流,否则继电器吸合是不稳定的。 查阅有关资料确定使用条件后,可查找相关资料,找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器,可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。

  注意器具的容积。若是用于一般用电器,除考虑机箱容积外,小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器,如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。

(1)变压器内部故障

  当变压器内部出现匝间短路,绝缘损坏,接触不良,铁芯多点接地等故障时,都将产生大量的热能,使油分解出可燃性气体,向储油柜方向流动。当流速超过气体继电器的整定值时,气体继电器的档板受到冲击,使继电器跳闸,从而避免事故扩大,这种情况通常称之为重瓦斯保护动作。当气体沿油面上升,聚集在气体继电器内超过30ml时,也可使气体继电器的信号接点接通,发出警报,发生轻瓦斯保护。如某台35kV、4.2MVA的主变压器,轻瓦斯保护一天连续动作两次,色谱分析为裸金属过热,经测直流电阻为分接开关故障,吊芯检查发现分接开关的动静触点错位2/3,这是引起气体继电器动作的根本原因。

  气体继电器

(2)辅助设备异常

  ①呼吸系统不畅通。变压器的呼吸系统包括气囊呼吸器,防暴简呼吸器(有的变压器两者合一)等,呼吸系统不畅或堵塞往往会造成轻、重瓦斯保护动作,并大多伴有喷油或跑油现象。

  ②冷却系统漏气。当冷却系统密封不严进入了空气或新投入运行的变压器未经真空脱气时,都会引起气体继电器的动作。③冷却器入口阀门关闭。冷却器入口阀门关闭造成堵塞,相当于潜油泵向变压器注入空气,造成气体继电器频繁动作。

  ④散热器上部进油阀门关闭。散热器上部进入油阀门关闭,也会引起气体继电器的频繁动作。

  ⑤潜油泵缺陷对油中气体产生很大影响,其因为是潜油泵本身烧损,使油热分解,产生大量可燃性气体。

  ⑥变压器进气。运行经验表明,轻瓦斯保护动作绝大多数是由于变压器进入空气所致。造成进气的原因很多,主要有:密封垫老化和破损,法兰结合面变形,油循环系统进气,潜油泵滤网堵塞,焊接处砂眼进气等。

  ⑦变压器内出现负压区。变压器在运行中有的部位的阀门可能被误关闭。油枕下部与油箱连通管上的蝶阀或气体继电器与油枕连通管之间的蝶阀被误关闭。也可能是安装时,油枕上盖关得很紧而吸湿器下端的密封胶圈又未取下等。由于上述原因,当气温下降时,变压器主体内油的体积缩小,而缺油又不能及时补充过来,致使油箱顶部或气体继电器内出现负压区,有时在气体继电器中还会形成油气上、下浮动。油中逸出的气体向负压区流动最终导致气体继电器动作。

  ⑧油枕油室中有气体。大型变压器通常装胶囊隔膜式油枕,胶囊将油枕分为气室和油室两部分。若油室中有气体,当运行时油面升高就会产生假油面,严重时会从呼吸器喷油或防爆膜破裂。此时变压器油箱内的压力经呼吸器法兰突然释放,在气体继电器管路产生油流,同时升高座等死区的气体被压缩而积累的能量也突然释放,使油流的速度加快,导致瓦斯保护动作。

  ⑨净油器的气体进入变压器。在检修后安装净油器时,由于排气不彻底,净油器入口胶垫密封不好等原因,使空气进入变压器导致瓦斯保护动作。另外,停用净油器时也可能引起轻瓦斯保护动作。

(3)放气操作不当

  当气温很高,变压器负荷又大时,或虽然气温不很高,负荷突然增大时,油位计油位会异常升高(压力表指示数增大),此时应及时进行放气。但放气时,必须是缓慢地打开放气阀。如果快速大开阀门,油枕内空间压力会骤然降低,使油箱的油迅速涌向油枕,导致重瓦斯保护动作,引起跳闸。

  结论:通过对变压器故障进行分析,找出了气体继电器动作的原因,针对不同的原因可以判断出变压器发出故障的性质和部位,进行有效的修理,尽快恢复正常运行。

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