气体继电器是变压器内部故障的 “监测哨兵”,其核心工作原理是利用变压器内部故障时产生的
气体或
油流冲击,触发继电器动作,实现故障预警或跳闸保护。它就像变压器的 “呼吸感应器”,能敏锐捕捉内部异常并发出信号。
变压器正常运行时,内部只有少量气体或几乎无气体产生,气体继电器内的气体和油处于稳定状态,不会触发动作。但当变压器内部出现故障(如绝缘击穿、绕组短路、铁芯过热等)时,故障点会因高温产生气体(如氢气、甲烷等),或因剧烈产气形成油流冲击,这些变化会被气体继电器精准捕捉。
气体继电器内部有两个关键部件:上开口杯(轻瓦斯元件) 和下挡板(重瓦斯元件),分别对应轻瓦斯和重瓦斯保护,具体动作逻辑如下:
- 轻微故障:如铁芯局部过热导致绝缘油分解,产生的气体缓慢上升至气体继电器上部,油面下降到一定程度后,轻瓦斯动作,发出 “轻瓦斯信号”。
- 严重故障:如绕组短路产生电弧,瞬间分解大量气体,油流速度可达 1.0-1.2m/s(部分继电器设定值),冲击下挡板,重瓦斯动作,触发跳闸。
- 油面降低:若变压器漏油导致油面缓慢下降,当油面低于上开口杯时,轻瓦斯也会动作,发出信号。
- 安装位置:必须水平安装在油箱与油枕之间的连接管上,确保气体能顺利聚集,油流方向正确冲击挡板。
- 灵敏度调整:轻瓦斯的动作气量一般设定为 250-300mL,重瓦斯的动作油速通常为 0.6-1.5m/s(根据变压器容量调整),需定期校验确保参数准确。
- 日常维护:需定期排放继电器内的积气(非故障性积气,如油温变化产生的气泡),避免误动作;同时检查触点接触是否良好,防止接触不良导致保护失效。
气体继电器通过监测气体量和油流速度,完美实现了对变压器内部故障的分级保护:轻瓦斯负责 “早期预警”,重瓦斯负责 “紧急制动”。这种双重保护机制,既能及时发现潜在问题,又能在严重故障时快速切断电源,是保障变压器安全运行的核心组件之一。理解其工作原理,有助于更精准地判断变压器故障类型,提高设备维护效率。