氣體繼電器

氣體繼電器又稱瓦斯繼電器，是利用變壓器內故障時產生的熱油流和熱氣流推動繼電器動作的元件，是變壓器的保護元件；瓦斯繼電器裝在變壓器的油枕和油箱之間的管道內；如果充油的變壓器內部發生放電故障，放電電弧使變壓器油發生分解，產生甲烷、乙炔、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷等多種特徵氣體，故障越嚴重，氣體的量越大，這些氣體產生後從變壓器內部上升到上部的油枕的過程中，流經瓦斯繼電器；若氣體量較少，則氣體在瓦斯繼電器內聚積，使浮子下降，使繼電器的常開接點閉合，作用於輕瓦斯保護髮出警告信號；若氣體量很大，油氣通過瓦斯繼電器快速衝出，推動瓦斯繼電器內擋扳動作，使另一組常開接點閉合，重瓦斯則直接啓動繼電保護跳閘，斷開斷路器，切除故障變壓器。

測觸點電阻

用萬能表的電阻檔，測量常閉觸點與動點電阻，其阻值應為0；而常開觸點與動點的阻值就為無窮大。由此可以區別出那個是常閉觸點，那個是常開觸點。

可用萬能表R×10Ω檔測量繼電器線圈的阻值，從而判斷該線圈是否存在着開路現象。

測量吸合電壓和吸合電流

找來可調穩壓電源和電流表，給繼電器輸入一組電壓，且在供電迴路中串入電流表進行監測。慢慢調高電源電壓，聽到繼電器吸合聲時，記下該吸合電壓和吸合電流。為求準確，可以試多幾次而求平均值。

測量釋放電壓和釋放電流

也是像上述那樣連接測試，當繼電器發生吸合後，再逐漸降低供電電壓，當聽到繼電器再次發生釋放聲音時，記下此時的電壓和電流，亦可嘗試多幾次而取得平均的釋放電壓和釋放電流。一般情況下，繼電器的釋放電壓約在吸合電壓的10~50%，如果釋放電壓太小（小於1/10的吸合電壓），則不能正常使用了，這樣會對電路的穩定性造成威脅，工作不可靠。

先了解必要的條件：

①控制電路的電源電壓，能提供的最大電流；

②被控制電路中的電壓和電流；③被控電路需要幾組、什麼形式的觸點。

選用繼電器時，一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據。控制電路應能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩定的。 查閲有關資料確定使用條件後，可查找相關資料，找出需要的繼電器的型號和規格號。若手頭已有繼電器，可依據資料核對是否可以利用。最後考慮尺寸是否合適。

注意器具的容積。若是用於一般用電器，除考慮機箱容積外，小型繼電器主要考慮電路板安裝佈局。對於小型電器，如玩具、遙控裝置則應選用超小型繼電器產品。

當變壓器內部出現匝間短路，絕緣損壞，接觸不良，鐵芯多點接地等故障時，都將產生大量的熱能，使油分解出可燃性氣體，向儲油櫃方向流動。當流速超過氣體繼電器的整定值時，氣體繼電器的檔板受到衝擊，使繼電器跳閘，從而避免事故擴大，這種情況通常稱之為重瓦斯保護動作。當氣體沿油麪上升，聚集在氣體繼電器內超過30ml時，也可使氣體繼電器的信號接點接通，發出警報，發生輕瓦斯保護。如某台35kV、4.2MVA的主變壓器，輕瓦斯保護一天連續動作兩次，色譜分析為裸金屬過熱，經測直流電阻為分接開關故障，吊芯檢查發現分接開關的動靜觸點錯位2/3，這是引起氣體繼電器動作的根本原因。

①呼吸系統不暢通。變壓器的呼吸系統包括氣囊呼吸器，防暴簡呼吸器(有的變壓器兩者合一)等，呼吸系統不暢或堵塞往往會造成輕、重瓦斯保護動作，並大多伴有噴油或跑油現象。

②冷卻系統漏氣。當冷卻系統密封不嚴進入了空氣或新投入運行的變壓器未經真空脱氣時，都會引起氣體繼電器的動作。③冷卻器入口閥門關閉。冷卻器入口閥門關閉造成堵塞，相當於潛油泵向變壓器注入空氣，造成氣體繼電器頻繁動作。

④散熱器上部進油閥門關閉。散熱器上部進入油閥門關閉，也會引起氣體繼電器的頻繁動作。

⑤潛油泵缺陷對油中氣體產生很大影響，其因為是潛油泵本身燒損，使油熱分解，產生大量可燃性氣體。

⑥變壓器進氣。運行經驗表明，輕瓦斯保護動作絕大多數是由於變壓器進入空氣所致。造成進氣的原因很多，主要有：密封墊老化和破損，法蘭結合面變形，油循環系統進氣，潛油泵濾網堵塞，焊接處砂眼進氣等。

⑦變壓器內出現負壓區。變壓器在運行中有的部位的閥門可能被誤關閉。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閉。也可能是安裝時，油枕上蓋關得很緊而吸濕器下端的密封膠圈又未取下等。由於上述原因，當氣温下降時，變壓器主體內油的體積縮小，而缺油又不能及時補充過來，致使油箱頂部或氣體繼電器內出現負壓區，有時在氣體繼電器中還會形成油氣上、下浮動。油中逸出的氣體向負壓區流動最終導致氣體繼電器動作。

⑧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，當運行時油麪升高就會產生假油麪，嚴重時會從呼吸器噴油或防爆膜破裂。此時變壓器油箱內的壓力經呼吸器法蘭突然釋放，在氣體繼電器管路產生油流，同時升高座等死區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，導致瓦斯保護動作。

⑨淨油器的氣體進入變壓器。在檢修後安裝淨油器時，由於排氣不徹底，淨油器入口膠墊密封不好等原因，使空氣進入變壓器導致瓦斯保護動作。另外，停用淨油器時也可能引起輕瓦斯保護動作。

當氣温很高，變壓器負荷又大時，或雖然氣温不很高，負荷突然增大時，油位計油位會異常升高(壓力錶指示數增大)，此時應及時進行放氣。但放氣時，必須是緩慢地打開放氣閥。如果快速大開閥門，油枕內空間壓力會驟然降低，使油箱的油迅速湧向油枕，導致重瓦斯保護動作，引起跳閘。

結論：通過對變壓器故障進行分析，找出了氣體繼電器動作的原因，針對不同的原因可以判斷出變壓器發出故障的性質和部位，進行有效的修理，儘快恢復正常運行。

(1)加強變壓器附件的選型、驗收等工作。如繼電器、冷卻器、測温元件等附屬設備的選型，特別是應選用抗震性能良好和動作可靠的氣體繼電器。結合停電逐步更換反向動作值低的雙浮球氣體繼電器。

(2)新安裝的氣體繼電器、壓力釋放裝置和温度計等非電量保護裝置必須經校驗合格後方可使用。運行中應結合檢修(壓力釋放裝置應結合大修)進行校驗。雙浮球結構氣體繼電器應做反向動作試驗。為減少變壓器的停電檢修時間，壓力釋放裝置、氣體繼電器宜備有合格的備品。

(3)在高温負荷到來之前。應對主變壓器特別是室內變壓器的散熱器進行清理清洗工作。

(4)高峯負荷時，對主變壓器要加強運行巡視，加強油位監視。注意室內變壓器的通風散熱 ^[1]  。