两种气体继电器的结构原理柴大为

两种气体继电器的结构原理柴大为

柴大为

（国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司兴安运维分部137400）

摘要：气体继电器（也称为瓦斯继电器）是保护油浸式变压器的一种装置，安装在变压器储油柜与本体之间的油管上，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，其产气速率与产气量与故障严重程度有关。当变压器内部故障而使油分解产生气体或造成油流涌动时，气体继电器的相应接点动作，接通指定的二次回路，并及时发出信号告警（轻瓦斯）或启动主变各侧断路器跳闸（重瓦斯）。

本文中主要介绍了油浸式变压器常用的两种气体继电器，对不同气体继电器的结构原理及应用范围进行阐述。

关键词：气体继电器；结构；原理；应用范围

1引言

变压器发生内部故障时，由于故障电流和故障点处电弧的作用，使变压器内部绝缘油因受热而分解产生气体，气体将从变压器本体油箱内流向储油柜上部，故障严重时将迅速产生大量气体且绝缘油体积迅速膨胀，此时会有强烈的绝缘油流和气流迅速冲向储油柜上部，利用变压器本体内部故障时的这一特点构成的保护称之为瓦斯保护。

变压器瓦斯保护中最为重要的元件为变压器气体继电器，将气体继电器安装在变压器本体与储油柜之间的导油管上，以便监测变压器内部故障产生的气体及油流，从而迅速做出判断避免变压器发生进一步损坏。目前，现场中常用的气体继电器有两种结构，一种为单浮球气体继电器，另一种为双浮球气体继电器。

2两种瓦斯继电器的结构原理

2.1单浮球气体继电器结构

如图1所示为一种常用的单浮球气体继电器内部结构，各部位结构说明如下：1-探针，2-放气阀，3-重锤，4-开口杯，5-永久磁铁，6-干簧触点（轻瓦斯），7-磁铁，8-挡板，9-接线端子，10-流速整定螺杆，11-干簧触点（重瓦斯），12-终止档，13-弹簧。

变压器本体内部发生轻微故障时，绝缘油受热分解出的气体沿本体与储油柜之间的导油管运动至气体继电器处，聚集在顶盖处形成一定的压力，逐渐将变压器油面高度压低，开口杯所受浮力减小，随油面的降低开始转动，使磁铁5与干簧触点6接触，从而吸引干簧触点接通，发出轻瓦斯信号。同理，当变压器本体漏油时，随着气体继电器内部油面降低，气体继电器动作情况相同，发出轻瓦斯信号。

双浮子气体继电器轻瓦斯与重瓦斯动作原理与单浮子继电器相同，但是由于增加了下浮子，使得继电器在变压器绝缘油严重泄露时也可以向变压器各侧开关发出跳闸信号，对变压器的保护更加全面。

3两种气体继电器的应用

3.1单浮球气体继电器应用

单浮球气体继电器普遍应用于各类油浸式变压器及有载分接开关上，当变压器内部发生轻微故障，气体逐渐积累至气体继电器内部，可使继电器发出轻瓦斯信号。由于气体继电器内挡板动作方向朝向储油柜方向，所以只有在变压器内部发生严重故障时，气体继电器才能够发出跳闸命令同时发出重瓦斯信号。

如果由于某种原因导致变压器油大量泄漏，本体内油位迅速下降，由于此时油流方向从储油柜流向本体，不会冲击气体继电器挡板动作，即使油位已经下降至露出变压器铁芯，开关短时内仍不会跳闸，将导致变压器损坏。

目前，现场使用的容量在120MVA及以下的主变压器密封较好，运行期间基本不存在变压器油大量泄漏的风险，因此单浮球气体继电器得到了广泛的应用。

3.2双浮球气体继电器的应用

随着用电需求的增加和电网发展的要求，越来越多的大容量变压器逐步投入运行，同时对变压器本体的消防装置要求也不断提高，现

场一般要求120MVA以上容量的变压器需安装排油充氮灭火装置，避免变压器发生严重故障时引起火灾并进一步扩大。

由于排油充氮灭火装置的安装，在变压器本体上安装了排油电磁阀及充氮电磁阀，大大增加了变压器运行期间绝缘油泄露的风险，因此国家电网十八项反事故措施要求采用排油充氮灭火装置的主变，需安装双浮球气体继电器，避免由于排油充氮装置的故障导致电磁阀失效引起绝缘油大量泄露造成变压器烧损。

4结语

目前，双浮球气体继电器广泛应用于大容量变压器上，在实现传统气体继电器功能的同时，也能够对绝缘油异常泄露进行保护，对变压器的保护更全面，大大提高了设备运行稳定性。

参考文献：

[1]国家电网公司十八项电网重大反事故措施

[2]王世阁,周志强,李保福.变压器气体继电器故障分析与改进措施,2006

[3]倪安华.电力变压器气体继电器保护的探讨,2003

作者简介：

柴大为（1990.1-），男（满族），内蒙古赤峰市，职称：助理工程师；研究方向：变电一次设备检修技术,单位：国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司兴安运维分部。