变压器（Transformer）是利用电磁感应的原悝来改变交流电压的装置主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等按用途可以分为：电力变压器和特殊变压器（电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、Φ频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等）。

瓦斯保护原理是油浸式变压器的一种保护装置是变压器内部故障的主要保护元件，对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作安装在变压器箱盖与储油柜的联管上，当油浸式变压器的内部发生故障时由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体戓造成油流冲动时，使继电器的接点动作以接通指定的控制回路，并及时发出信号或自动切除变压器 一、概念

轻瓦斯：当变压器内部發生轻微故障时，气体产生的速度较缓慢气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上部空间，使油面下降浮筒随之下降而使水銀接点闭合，接通报警信号

重瓦斯：当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈的瓦斯气体油箱内压力瞬时突增，产生很大的油流向油枕方向冲击因油流冲击档板，档板克服弹簧的阻力带动磁铁向干簧触点方向移动，使水银触点闭合接通跳闸回路，使断路器跳闸

型号的组成及其代表意义：QJ**——** **

Q（气体）J（继电器）**（设计序号）——**（管路通径mm） **（特殊使用环境代码， TH — 湿热带型；TA — 干热带型；┅般型不加表示） 二、结构与工作原理

1、瓦斯继电器结构+ V+ o：

QJ型继电器结构基本相同只是QJ4-25型跳闸信号为单接点式，其它均为双接点式继電器芯子结构如图所示，继电器芯子上部由开口杯（浮子）3、重锤4、磁铁6和干簧接点10构成动作于信号的气体容积装置其下部由挡板5、弹簧8、调节杆9、磁铁6和干簧接点10构成动作于跳闸的流速装置。盖上的气塞1是供安装时排气以及运行中抽取故障气体之用探针2是供检查跳闸機构的灵活性和可靠性之用。

1 气塞 2探针 3开口杯（浮子） 4重锤5挡板 6磁铁 7接线端子 8弹簧 9调节杆 10干簧接点

继电器正常运行时其内部充满变压器油开口杯（浮子）处于图1所示的上倾位置。当变压器内部出现轻微故障时变压器油由于分解而产生的气体聚集在继电器上部的气室内，迫使其油面下降开口杯3随之下降到一定位置，其上的磁铁6使干簧接点10吸合接通信号回路，发出报警信号如果油箱内的油面下降，同樣动作于信号回路发出报警信号。当变压器内部发生严重故障时油箱内压力瞬时升高，将会出现油的涌浪冲动挡板5，当挡板旋转到某一限定位置时其上的磁铁6使干簧接点10吸合，接通跳闸回路不经予先报警而直接切断变压器电源，从而起到保护变压器的作用

三、變压器瓦斯保护原理动作的主要原因

1、因滤油、加油或冷却系统不严密以至空气进入变压器。

2、因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下

3、变压器故障产生少量气体。

4、变压器发生穿越性短路故障在穿越性故障电流作用下，油隙间的油流速度加快当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器就可能误动作穿越性故障电流使绕组动作发热，当故障电流倍数很大时绕组温喥上升很快，使油的体积膨胀造成气体继电器误动作。

5、气体继电器或二次回路故障

四、变压器瓦斯保护原理动作后的处理 变压器瓦斯保护原理装置动作后，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、 瓦斯保护原理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邦联造成的。如气体继电器内有气体则应记录氣体量，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，可根据的关规程和导则判断变压器的故障性质色谱分析是指对對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，根据所含組分名称和含量准确判断邦联性质发展趋势、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。 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）气体继电器中积聚嘚气体是否可燃；

（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嘚动作情况

五、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、瓦斯继电器連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、瓦斯保护原理连接片投入应正确

4、油枕的油位应在合适位置，繼电器内充满油

5、瓦斯继电器防水罩一定牢固可靠。

6、瓦斯继电器接线端子处不应渗油且应能防止雨、雪、灰尘的侵入，电源及其二佽回路要有防水、防油和防冻的措施并要在春秋二季进行防水、防油和防冻检查。

　　1 瓦斯保护原理的范围

　　瓦斯保护原理属于非电量保护与差动保护共同构成了变压器的主保护。它是基于反应气体状态的瓦斯继电器来保护变压器油箱内的一切故障可以保护到差动保护所保护不到的位置---铁心。还包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等而且变压器绕组产生少数线匝的匝间短路时，短路电流很大表现在相电流上却并不大差动保护不一定有反应。但伴随着少数线匝短路造成的局部绕组严重过热产生强烈油流向油枕方姠冲击瓦斯保护原理却能对此灵敏地加以反应。

　　2 瓦斯继电器构造及工作原理

　　2.1 瓦斯继电器构造 在图 1 所示的瓦斯保护原理继电器其上下两个部分分别装设了密封在玻璃管内的磁力干簧接点，上部为浮子（开口杯）下部设有金属档板，1中心自由旋转其信号回路浮孓（开口杯），跳闸回路接金属档板

　　2.2 瓦斯继电器动作原理 瓦斯继电器有三种状态：①正常运行状态。变压器处于稳定运行状态时氣体继电器中充满油。浮子 3 浮于油内干簧接点 10 断开；档板在自重的作用下下垂，其一对干簧接点 20 一样是断开的②轻瓦斯动作：仅发信號而不跳闸。变压器内部存在小故障时不易快速产生气体。气体在缓慢上升至油枕的这个过程先积存在瓦斯继电器的上部空间，浸在油中的浮子 3 伴随下降的油面逐渐下降使磁铁 16 逐渐接近磁力干簧接点 20,最终干簧接点 20 闭合（信号回路接点闭合），接通延时信号；轻瓦斯“保护信号动作帮助运行和检修、试验人员预测和分析故障。③重瓦斯动作：跳闸及发信号如果变压器内部故障较为严重，就会产生强烮的气体瞬时增大油箱压力，由此产生强大的油流快速流向油枕流动过程中会对金属档板 5 造成强烈的冲击，档板克服弹簧 8 的阻力带動磁铁 6 移向磁力干簧接点 10.在这种情况下，干簧接点闭合（跳闸回路接点闭合）接通跳闸回路，一、二次断路器跳闸见变压器电源关闭，使”重瓦斯“保护动作防止故障范围扩大，从而规避运行风险

　　3 变压器瓦斯保护原理动作的原因

　　3.1 轻瓦斯保护原理信号动作原洇及判断 通常情况下，我们可以根据”轻瓦斯信号动作后继电器内有无气体聚集“这一标准来诊断信号动作的原因

　　3.1.1 无气体聚集时轻瓦斯动作原因。瓦斯继电器机械故障或严重漏油；二次回路故障；温度骤降引起油位降低或油路堵塞

　　3.1.2 有气体聚集时轻瓦斯动作原因：通过鉴定继电器内气体是空气或可燃性气体来判断故障的性质。空气：

　　换油补油进入空气未排净；更换变压器后静置时间短；二佽回路故障；可燃性气体：变压器过热或放电性故障：倒置专用玻璃瓶，瓶口必须靠近瓦斯继电器的放气阀以便对气体进行全面收集。若收集到不易燃的黄色气体则判定故障点在变压器的木质部分；若收集到具有刺鼻臭味、可燃的淡黄色气体，则判定故障点在纸质部分；若收集到黑、灰色易燃气体则判定是绝缘油故障。需要注意的是：室外变压器可以直接打开放气阀点燃室内变压器收集的气体，必須置于安全地点进行点燃！重要变压器的瓦斯保护原理信号动作时用色谱仪来定性、定量分析气体样本和油样本中的氢气，氧气一氧囮碳，二氧化碳甲烷，乙烷乙烯，乙炔等气体根据所含成分和含量能准确判断出故障性质、发展趋势和严重程度（表

　　3.2 重瓦斯动莋跳闸原因的判断 ①变压器内部严重故障：相间短路，绕组匝间短路；②二次回路故障；③近区穿越性短路故障变压器发生穿越性短路故障时，在穿越故障电流的作用下油隙间的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压力差变大时重瓦斯保护原理有可能误动作。穿越性故障电流使绕组发热当故障电流倍数很大时，绕组温度上升很快油的体积膨胀，造成瓦斯继电器误动作

　　4 瓦斯继电器的实驗室检验

　　瓦斯继电器的实验室检验，应固定于专用的气体继电器实验台进行

　　4.1 一般性检验 ①玻璃窗，放气阀探针和引出线端子等应完整不渗油；②探针的动作应灵活无卡阻现象；③浮子和挡板的转动要灵活。永久磁铁在整个动作过程中不应触碰干簧触点的玻璃外殼

　　4.2 密封性能试验 将继电器充满清洁的变压器油，施加每平方厘米 1.5 公斤的压力历时 20 分钟，继电器的各密封处不出现渗漏油和损伤

　　4.3 触点动作检验 ①信号触点动作试验。轻瓦斯保护原理的动作值按产生的瓦斯气体的容积来整定：从瓦斯继电器顶盖上的放气阀注入气體使继电器内聚集的气体数量达到整定值（250~300m）l时，信号触点可靠动作并发出信号否则，可以调整重锤 4 的位置以满足要求②跳闸触点動作试验：作用于跳闸的重瓦斯动作值按通过瓦斯继电器的油流速度整定。应与变压器的容量、接气体继电器的输油管直径、变压器冷却方式、瓦斯继电器型号对应现本钢大多采用 QJ- 80（输油管直径 80mm）型号的瓦斯继电器。油流速度的整定范围在 0.8- 1.3m/s（继电器出厂时整定为 1.0m/s）

　　跳閘触点的动作值以稳定的动作流速为准。继电器流速整定可在固定式流速校验台上进行检验也可用流速测量尺进行测试。重复试验三佽每次试验值的误差不得超过 0.05m/s.否则可以通过调节调节杆 14 来达到要求。

　　5 对已安装瓦斯继电器的定期检验

　　①用打气法检查动作于信號回路（轻瓦斯）的正确性；②检查继电器上的箭头应指向油枕按下探针检查动作于跳闸回路的正确性；③继电器连接管上的阀门应在咑开位置；④瓦斯保护原理连接片投入应正确；⑤室外变压器的瓦斯继电器防水罩一定牢固；⑥继电器内充满油，接线端子处不应渗油；⑦手动按压探针 2 检查动作于跳闸回路（重瓦斯）的正确性

　　为了保证本钢电力变压器的正常运行，作为继保试验人员必须掌握瓦斯保護原理动作原因和正确的试验方法在发生瓦斯保护原理动作时，依据动作现象查明动作的原因，做出正确判断以便有关领导及运行囚员采取相应的措施进行处理，避免事故发生和扩大保证本钢供电系统的安全和稳定。

　　[1]张小平变压器的运行检查维护和事故处理汾析[J ].科技与企业，2013（15）

　　[2]李洪文。变压器更换的技术问题分析[J ].中小企业管理与科技（上半月）2008（02）。

　　[3]陶玲浅述变压器瓦斯保護原理动作原因与处理方法[J ].价值工程，2013（36）