继电器的保护原理
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继电器的保护原理范文第1篇
关键词：剩余电流动作保护器；原理；选择；等电位联结
一、剩余电流动作保护器（RCD）
许多建筑电气设计人员对RCD的了解仅仅是可以参照厂家的样本选型，反而对它本身的工作原理了解不甚太多，下面首先介绍一下RCD的工作原理及影响选型的一些因素的名词解释。
1、原理
RCD的主要特性详见图一。其铁芯包绕了一电气回路的全部载流导体，在磁芯内产生磁通在一瞬间都与这些导体电流的算术和有关；在一方向流过的电流假设为正（I1），则在相反方向流过的电流为负（I2）。在无故障的正常回路中I1+I2=0，在磁芯内没有磁通，线圈内的电动势为零。接地故障电流Id穿过磁芯流向故障点，但却经大地或TN系统的保护线返回电源。穿过磁芯的诸导体的电流因此平衡，电流差在磁芯内产生磁通。此电流被称为“剩余”电流，这一原理也被认作“剩余电流”原理。
在磁芯内产生的变磁通在绕组内感应出一电动势，这样就有电流I3流过使脱扣器动作的线圈。如果剩余电流大于能使脱扣器动作的电流值，不论是直接动作的还是经电子继电器动作的，断路器都要跳闸。
2、稳定的泄漏电流和故障泄漏电流
稳定的泄漏电流是指每一种低压电气装置都有其稳定的对地电流，它由设备本身的性质及单相和三相带电导体对地电容的不平衡度决定，与配电回路是否存在故障无关。
故障泄漏电流是指电气线路在非正常状态下，存在的故障电流。当故障电流较大时，一般由配电回路所设置的过电流保护器自动切断故障回路；当故障电流太小以至于过电流保护器不能满足切断电源时间的要求时，需装设剩余电流保护器作为配电回路的防护措施。
所以在设计中，我们要综合考虑设备的固有泄漏电流和故障泄露电流，选择合适的RCD。
二、RCD的分类及选择
遵上所述，一定程度上，RCD是作为配电回路的一种补充防护措施。下面简单介绍一下RCD按剩余电流产生时延时时间的分类及如何正确的选择RCD。
1、瞬动型（一般性）
当系统中出现大于动作值的剩余电流，为确保人身安，无故意延时并立即脱扣。简单理解即瞬动型RCD主要是从以人文本出发，对一切相对较长时间存在就会对人员产生重大危险的故障，瞬时切除，一般选择高灵敏度的RCD（≤30mA），一些标准及规范规定了某些场所必须装设RCD，本文将不再赘述。下面列举一些需设计人员慎重考虑的场所：
屋面露天设置的用电设备
在工厂的设计中，一些工艺排风机需设置在屋面上，从规范上考虑需设置RCD，但工艺上要求非消防状态下不能突然断电，突然断电对工艺设备损伤较大，且回复生产所需时间较长，对企业造成较大的经济损失。本人建议在此种情况下，RCD保护仅作用于信号，不动作，并将信号远传至中央监控室。
潮湿环境设置的消防用电设备
潮湿环境的消防用电设备是否选用RCD保护，在规范上均未有相关的规定；除去某些平时使用，火灾时兼用的设备外，一般情况下，消防设备在非消防状况下是不运转的；所谓“养兵千日，用兵一时”，若由于泄露电流的存在，火灾时，消防风机不能正常使用，造成的后果是无法估量的。所以本人建议在业主认可且在业主预算范围之内的情况下，安装防火剩余电流动作报警系统或消防巡检系统；若业主不愿增加成本，则本人建议在此种情况下不再装设RCD。
浴池和游泳池
在浴池和游泳池等特别的与日常生活联系较多的电击危险场所，由于人体的皮肤湿透，阻抗大大下降，大于12V的接触电压即可发生电击事故，故在类似此种特殊场合，可采用不同等级的特地安全电压。
2、选择型（S型）
设置一个给定的剩余电流值，能达到一个预定的极限不驱动时间，从而实现多个RCD串联使用时使上下级RCD之间有选择性动作，以减少故障停电的范围。
一般对终端配电箱来说电源总断路器处的RCD，可选用In≤300mA，时间可参考0.3s左右，此S型RCD用以保护全部电气装置，但主要用于防接地故障引起的火灾，同时也作为插座回路RCD的后备。
三、RCD与等电位联结的的结合
RCD以其高灵敏度切断电源的动作性能，既能作间接接触电击防护，又能作直接接触电击防护的后备保护；一般主要用于当电线绝缘因安装或使用不当破损失效后的后备措施，但不能由此误认为安装了RCD电气设备就可以不接地或不做等电位联结。接地和等电位联结用以降低接触电压，RCD用以缩短通电时间；两者兼用，相辅相成才可以收到最好的防电击效果。
四、结论
本文从RCD的原理、分类和等电位联结的结合等角度略作分析，当然关于RCD的应用及问题还有许多，如RCD的局限性、与各种接地形式的配合、各种RCD产品的性质等，本文将不再赘述，未尽之处，请给与指正。■
参考文献
［1］《剩余电流动作保护装置安装和运行》 GB13955-2005.
继电器的保护原理范文第2篇
摘 要：随着继电保护在智能保护方面的广泛应用，保护系统也正遭受着诸多的干扰，严重影响到电力系统的正常运行。因此，如何在遭受干扰时快速地对保护系统做出反应，以确保电力系统的安全稳定运行俨然已经成为所有电力企业面临的共同课题。该文作者即对干扰电力系统继电保护的原因进行总结，提出相应的继电保护防护措施，以期为做好电网的安全稳定运行，提高居民用电质量奠定坚实的基础。
关键词：干扰 电力系统 继电保护 防护措施
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）03（a）-0069-02
继电保护作为电力系统的第一道防线，其对维护电力系统的安全稳定运行，保障居民用电质量有着至关重要的作用。也正因如此，确保继电保护工作的顺利开展则具有十分重要的现实意义。然而在电力运行中，继电保护极易受到高强度磁场环境的干扰，出现保护误动或者是拒动问题的出现，严重影响到电力系统的安全稳定运行。所以，进一步对造成电力系统继电保护干扰的原因进行分析，提出有效的继电保护防护措施则尤为重要。以下笔者即对干扰电力系统继电保护的原因及其防护措施进行粗浅地分析，以供参考。
1 干扰电力系统继电保护的原因
1.1 天气对继电保护系统造成的干扰
由于变电站建设的地理环境较为特殊，因此在运行过程中往往容易遭受到雷击等自然灾害。而变电站本身接地线的抗阻特性又较高，所以，一旦变电站遭遇到雷击势必会产生高频电流，造成变电站暂态电位的异常升高，引发继电保护装置误动，对整个电路回路产生巨大的影响，造成变电站相关设施的损坏。
1.2 高频对继电保护系统造成的干扰
在对隔离开关进行操作时，往往操作都是较为缓慢的，因此，在某种程度上极易造成电弧闪络问题。如若此时采取电压操作，势必会产生高频电流。而一旦高频电流得以产生，那么高频电流通过母线时势必会产生磁场与电场，对继电保护工作带来巨大的干扰与影响。而如若此时的影响，已经超过了继电保护装置本身拥有的实际设定水平，那么继电保护系统势必无法再进行正常运作，也就造成了继电保护装置出口逻辑混乱，给电力系统的安全稳定运行带来巨大的威胁与隐患。
1.3 直流电源对机电保护系统造成的干扰
我们都知道，直流回路发生的故障以及由于其他原因造成的电流中断，其主要干扰都是来源于直流电及其恢复的。而正是因为抗干扰的电容及其分布位置不同，所以，给直流电造成的影响也是不尽相同的，也就在一定程度上导致了直流电在恢复过程之中，所需要的时间长短也大有不同。一旦直流电源，在此过程之中无法稳定恢复，那么电子设备的反应装置势必会发生畸形问题，造成继电保护中暂态电位变差，使电缆层与屏蔽层出现工频电流，轻则干扰回路，重则烧坏屏蔽层，影响到整个电力系统继电保护工作的良好运行。
1.4 辐射对继电保护系统造成的影响
正是因为我国科技的快速发展，计算机等通讯设备的高度普及，现阶段辐射俨然已经成为了继电保护系统最为主要的干扰原因之一。尤其是在通讯市场高度发达的今天，变电站周围聚集了大量的移动设备，因此，移动设备的辐射也早已变得越来越严重。而电网周围已经产生的巨大磁场与辐射，会在一定程度上使继电保护信号在接收的过程中可能接收到虚假信号，进而造成继电保护的误动或拒动，给整个电网都带来巨大的麻烦。
2 电力系统继电保护的防护措施
2.1 尽可能地降低接地电阻
为了能够进一步改变由于变化产生的暂态电位差，在电力系统的实际工作中，应该尽可能地降低接地电阻，如：电力系统中经常能够用到的避雷器、电流和电压互感器等电气设备，尽可能地降低这些一次设备的电阻，从而将这些组成一个低电阻的接地网，有效降低电流，同时降低二次回路及其设备被继电保护装置的干扰。
2.2 做好接地措施
要想进一步降低电位差，就必须做好接地措施。这不仅仅是因为，在电力系统之中必须确保接地网络做到全部都属于等电位，还应该在不同的位置上，产生不同的电位差。尤其是电网中的电位差大小，又与接地电网之中流入的电流呈现出正比关系。所以，在高频同轴电缆之中极易产生高电位差。在实际的案例中，产生高电压主要来自隔离开关和启停空母线的一端。要想解决这个问题，其应该从以下两个方面入手：第一，在开关场一端，采用滤波器进行二次接地；第二，在控制室内对高频电缆的屏蔽层采取保护屏接地铜排，通过这两种方式和措施能够有效防范高电位对装置干扰。
2.3 构造等电位面
目前在电力系统中，装置保护系统被较为广泛地使用，也正因如此，如何在高度集中摆放的保护装置下，解决那些可能由于不同电位而造成的保护装置受损问题则俨然已经成为当前电力企业面临的关键问题所在。而要想更好地解决这一问题，就必须为保护装置构建一个等电位面，使电位的不同变化不会对保护装置造成干扰。第一，将各个保护屏中的铜排首尾之间进行连接；第二，将裸铜线或者是铜排进行连接，连接成一个框架，使各个保护屏与框架之间相连，从而构建一个保护层。
2.4 使用UPS电源系统
直流电回路形成的高电压在电力系统运行中，往往会造成电力系统运行的不稳定，造成保护装置受到损害。而以逆变器为主的UPS电源系统，其所构成的是一个恒压恒频的系统，采用的正是装置供电方法，这种方法不仅能够进一步预防由于断电、脉冲干扰、电压波动、电压低落等原因对电力系统造成的影响，也能够进一步对保护装置进行了更好地保护。
2.5 做好智能监测系统的研究与应用
随着我国科学技术的快速发展，越来越多的智能化软件系统被应用在电网之中，使得电力工作人员对电网系统的监控工作，变得更加简单，易于操作，在很大程度上提高了电力系统监控的准确性，提高了继电保护装置的可靠性。尤其是通过智能监测工作，不仅能够对电力系统装置中的零件温度、震动等安全系数进行合理监测，更能够提高整个系统运行的监测功能。所以，做好智能监测系统的研究与应用，提高人机交互的可靠性则成为今后继电保护防护研究工作的重点所在。
2.6 不断地引入高新技术
近些年来，随着我国科学的快速发展，我国的电力技术与国外相比较，差距也越来越小了。但是在高新细节技术上仍存在着一定的差距。因此，为了进一步提高我国继电保护水平，提高我国电网的安全性，就必须做好国外高新细节技术上的引进，将其融入我国电力系统继电保护之中，提高继电保护装置在故障问题上的检测与判断能力。并且要加强其他学科在电网运行技术中的应用，从而更加快速地处理电力故障，提高继电保护系统的最佳职能。
3 结语
综上所述，笔者就干扰电力系统继电保护的原因进行粗浅的探讨，并结合个人实践工作经验与相关参考文献提出有效的继电保护防护措施，以期为广大同行在今后继电保护工作中提供全新的工作思路，并且为加强与提高继电保护装置的安全性，制定有效的抗干扰防范措施提供有益的参加借鉴，从而为促进电力企业的安全稳定运行做出有益的铺垫。
参考文献
[1] 王晨艳.试论电力系统继电保护干扰原因及其防护方法[J].中国电力教育，2014（2）：243-244.
[2] 丁洪筠.电力系统继电保护干扰原因及其防护措施研究[J].科技传播，2013（1）.
[3] 王景春.电力系统继电保护干扰原因及其防护措施[J].民营科技，2011（12）：191.
继电器的保护原理范文第3篇
【关键词】电气控制；继电保护；整定
随着科学技术的飞速发展，电气系统自动化程度的不断提高，继电保护器在电气系统中的应用也越来越广泛，它不仅保护着设备本身的安全，而且还保障了生产的正常进行，因此，做好继电保护的整定与复校工作对于保障设备安全和生产的正常进行是十分重要的。
1.电保护器的原理
1.1取样单元
负责将被保护的电力系统运行中的物理量经过电气隔离并将其转换为继电保护装置中比较鉴别单元可以接受的信号，由一台或几台传感器如电流、电压互感器组成。
1.2比较鉴别单元
包括给定单元，由取样单元来的信号与给定信号比较，以便下一级处理单元发出何种信号。（正常状态、异常状态或故障状态）比较鉴别单元可由4只电流继电器组成，二只为速断保护，另二只为过电流保护。电流继电器的整定值即为给定单元，电流继电器的电流线圈则接收取样单元（电流互感器）来的电流信号，当电流信号达到电流整定值时，电流继电器动作，通过其接点向下一级处理单元发出使断路器最终掉闸的信号；若电流信号小于整定值，则电流继电器不动作，传向下级单元的信号也不动作。鉴别比较信号“速断”、“过电流”的信息传送到下一单元处理。
1.3处理单元
接受比较鉴别单元来的信号，按比较鉴别单元的要求进行处理，根据比较环节输出量的大小、性质、组合方式出现的先后顺序，来确定保护装置是否应该动作；由时间继电器、中间继电器等构成。电流保护：速断：中间继电器动作，过电流：时间继电器动作。
1.4控制及操作电源
继电保护装置要求有自己独立的交流或直流电源，而且电源功率也因所控制设备的多少而增减；交流电压一般为220伏，功率1KVA以上。
1.5执行单元
故障的处理通过执行单元来实施。执行单元一般分两类：一类是声、光信号继电器；另一类为断路器的操作机构的分闸线圈，使断路器分闸。
2.继保整定与复校的方法
2.1过流继电器的整定方法
（1）电路组成。该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、电流发生器、整流器以及直流电压表、电流表、毫伏表等组成（76为过流继电器线圈）。
（2）电路工作原理及继保整定（复校）步骤：
电路工作原理：通过单相调压器改变电流发生器原边电压.由于继保整定电砧所带负载一定，电流发生器付边经整流器整流后的电流将随着调压器的输出电压的改变而大小可调。
继保整定（复校）步骤：
依据过流继电器所保护的电机的额定电流值和电机的过载能力/过载系数计算出所要整定的过流继电器的的整定值。
依照电路原理图，断开过流继电器的旁路，并照图接线。
对过流继电器所保护回路的高速开关作跳闸试验。
在检查接线无误的前提下，将调压器调至电压输出最小位置方可对继保电路进行通电试验。
初通电试验时，应先将高速开关断开，对继保整定电路进行升降压试验，观察继保整定电路工作是否正常。
待继保整定电路升降压空试正常后，方可合上高速开关，通过调整调压器电压（电压由低向高）做过流继电器的整定或复校，在这个过程中要特别观察电压表、电流表（或毫伏表）的指示和过流继电器的动作，并做好记录。
核对过流继电器动作值与整定值，并对过流继电器进行调整。
当过流继电器的动作值与整定值达到一致时，须反复做多次，确认动作值准确无误、动作可靠。
2.2过压继电器的整定方法
（1）过压继电器整定复校电路的组成：
该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、倍压整流、型电压发生器以及电压表等组成。
（2）电路工作原理及继保整定（复校）的步骤：
电路工作原理：（45为过压继电器线圈）
过压继电器继保整定电路是由单相调压器和由二极管、电容器组成的倍压整流器组成的，通过改变调压器的输出电压，再经过倍压整流器升压达到调节输出电压的目的。
继保整定（复校）的步骤：
依据过压继电器所保护的电机或装置的额定电压和允许的过电压系数（一般直流电机取1.15）计算过电压继电器的整定值。
依照电路原理图，断开过压继电器的旁路，并照图接线。
对过压继电器所保护回路的高速开关作跳闸试验。
在检查接线无误的前提下，将调压器调至电压输出最小位置方可对继保电路进行通电试验。
初通电试验时，应先将高速开关断开，对继保整定电路进行升降压试验，观察继保整定电路工作是否正常，升降压是否平滑。
待继保整定电路升降压空试正常后，方可合上高速开关，通过调整调压器电压（电压由低向高）做过压继电器的整定或复校，在这个过程中要特别观察电压表的指示和过压继电器的动作，并做好记录。
核对过压继电器动作值与整定值，并对过压继电器进行调整，当过压继电器的动作值与整定值达到一致时，须反复做多次，确认动作值准确无误、动作可靠。
2.3欠磁继电器的整定方法
欠磁继电器继保整定的电路，其整定与复校步骤与过流继电器继保整定的步骤基本类同，有所区别的是：
（1）过流继电器的保护动作主要是检验继电器的吸合值，而欠磁继电器的保护动作则是继电器的释放值。
（2）过流继电器的整定值是以所保护电机的额定电流和电机的过载能力确定的；而欠磁继电器的整定值则是以电机允许的最小励磁电流确定的。
3.继保整定工作中应注意的问题
（1）做直流大电机过流时，使用短接软线时，其软线距过流继电器的平行距离要在1.5米～2.0米以上才行，否则由于软线电流产生的磁场对电流继电器的磁场产生作用使吸力减小，增大了整定值的误差，其后果是非常严重的。
（2）在做直流大电机过流整定时，由于空间母线电流产生的磁场对过流继电器磁场实际存在着一定的影响，故过流继电器的整定（复校）工作应尽可能在现场做，以免由此造成整定值的误差，这种误差对于保护装置也是很危险的。
（3）在做过流或欠磁继电器的整定（复校）时，对于小电流可用电流表直读，以减小整定误差，对于大电流可采用分流器接表方式。
（4）无论是做过流、过压还是欠磁继电器的整定或复校时，应尽可能地将保护电器所带的跳闸开关（高速开关）一并联做。
（5）无论是做过流、过压还是欠磁继电器的整定或复校时，须断开原系统与保护继电器联接的旁路，否则一方面会影响整定值的准确度，另一方面会使继保整定（复校）工作无法开展（例如对过电压继电器的整定，由于采用的电路为倍压整流电路，其带负载能力较小，如有较大负载的旁路存在，将会造成继保整定电路的电压升不上去）。
【参考文献】
继电器的保护原理范文第4篇
【关键词】供电系统；单端供电网络；保护
一、电流保护装置
当流过被保护元件的电流超过预先整定的某一数值时就使断路器跳闸或给出报警信号的装置称为过电流保护装置，它有定时限和反时限两种。
1.定时限过电流保护装置
在单端供电的辐射形网络中，每一条线路始端均装设断路器的保护装置，其定时限过电流保护原理如图1所示。
其中，图1（a）为集中表示的原理电路图，通常称为“接线图”，这种图的所有电器的组成部件是各自归总在一起的，因此也称为“归总式电路图”；图1（b）为分开表示的原理图，通常称为“展开图”，这种图的所有电器的组成部件按各部件所属回路来分开表示，全称是“展开式原理电路图”。从原理分析的角度来说，展开图简明清晰，在二次回路图（包括继电保护电路）中应用最为普遍。
在正常工作情况下，断路器QF闭合，保持正常供电，线路中流过正常工作电流，过电流继电器KA1、KA2均不启动。当被保护线路中发生短路事故时，线路中流过的电流激增，经电流继电器感应使电流继电器KA回路电流达到KAl或KA2的整定值，其动触点闭合，启动时间继电器KT，经预定延时后，KT的触点闭合，启动信号继电器KS，信号牌掉下，并接通灯光或音响信号；同时，中间继电器线圈得电，触点闭合，将断路器QF的跳闸，线圈接通，QF跳闸，切除短路故障。在短路故障被切除后，继电保护装置除KS外的其他所有继电器均自动返回起始状态，而KS可手动复位。
（1）动作时间的整定。时间继电器KT的动作是预先设定的，与过电流的大小无关，所以称为定时限过电流保护。通过设定适当的延时，可以保证保护装置动作的选择性。为了获得过电流保护的选择性，各个保护装置应有不同的动作时间，如图2所示，即Δt称为时限级差，应越小越好。它包括断路器的动作时间，还要考虑一定的裕度而增加储备时间率，根据断路器及继电器类型不同，Δt取0.35一0.7s，一般取0.5s，感应型继电器取0.7s。
由图2看出，保护动作时限的大小，是由末端到电源逐级增加的，即越靠近电源，过电流保护的动作时限越长，形成阶梯，故称为阶梯形时限特性。
（2）动作电流的整定。选择定时限过电流保护动作电流的原则，应保证在被保护线路发生相间短路故障时能可靠动作。在正常运行时的最大负荷电流以及用户负荷突变等因素引起的冲击电流情况下，保护不应动作。同时还应考虑保护装置在外部短路被切除后能可靠地返回。
当本保护区外发生故障时，将由下一级保护按保护的选项性切除故障，而此时由于本保护的电流元件可能已经启动，则故障切除后，应保证保护装置能可靠地返回。
2.反时限过电流保护装置
这种保护的原理特点是：动作电流与时限成反比，即动作电流越大，动作的时限越短。譬如在同一条线路上，靠近电源侧的始端发生短路时，短路电流大，其动作时限短；反之，末端发生短路，短路电流较小，其动作时限较长。这套保护装置的主要元件是感应型电流继电器，它既是启动元件又是时间元件，且触点容量大，不必借用中间继电器，可实现直接跳闸。同时继电器还带有机械掉牌信号装置.可以省去信号继电器。
二、电流速断保护
在过电流保护的时限整定中，我们知道，过电流保护越靠近电源的线路，其动作时限越长，而其短路电流越大，则危害也越大，显然这不符合保护速动性的原则。因此，一般当电流保护时限大于ls时，要求装设速断保护。
速断保护是一种不带时限的过电流保护，其动作原理相当于取消了时间继电器的定时限过电流保护的原理。速断保护的选择性是由动作电流的整定来保证的，其动作电流要求避开下一级线路首端最大三相短路电流，以保证不产生误动作。
由速断保护动作电流的整定过程可见，速断保护不能保护线路的全长，在线路末端会出现一段不能保护的“死区”，这无法满足可靠性的原则。因此，速断保护往往与带时限的过电流保护配合使用。
三、中性点不接地系统中单相接地的保护
目前，我国10kV配电线路大多是中性点不接地系统。这种系统发生一相断线时，可能导致单相接地故障，无论线路的导线断线处悬在空中或落于地面，都不会使断路器掉闸。这样，将对人身安全造成严重威胁，长时间带故障运行还会造成大面积停电。
根据工厂供电线路的具体情况，利用以下方式实现单相接地的保护。
1.采用绝缘监测装置保护
绝缘监测装置是利用接地后出现的零序电压给出信号的装置。工厂中，6―10kv系统的绝缘监测，通常是在变配电所的6―10kv系统的母线上装设一台五柱式电压互感器（JSJW―l0型）；对35kv系统则采用三个单相三绕组电压互感器（JSJW―35型），电压互感器一次绕组接成完全星形，其中性点接地。电压互感器二次侧有两组绕组，其中一组接成完全星形，其中性点接地，三块电压表接成相对地接线；另一组附加绕组接成开口三角形（即零序电压过滤器接线），并在开口处接一个过电压继电器，借以反应接地时出现的零序电压。正常运行时，系统的三相电压对称，没有零序电压，三相对地电压表的读数相等，过电压继电器不动作。当变配电所母线上任一条出线发生金属接地故障时，接地相的电压变为零，该相电压表读数为零，而其他两相对地电压达到原来数值的数倍。其原理是：断开接地线路时系统接地故障消失，三个电压表指示相同。找出接地线路后，派人查出具体接地点，转移负荷，停电处理。
这种保护简单易行，但给出的信号没有选择性。因此，这种监测装置可以用在线路数目不多、允许短时一相接地且负荷可以中断的供电线路中。而工矿企业供电线路大多数符合上述要求，所以在工矿企业供电线路中应用广泛。
继电器的保护原理范文第5篇
关键词：变压器；瓦斯继电器；故障排除
变压瓦斯保护是一种应用非电气量保障变压器安全运行的施设，它能针对变压器出现的故障给予安全警报或给予拉闸保护处理。这是一种简单、有效的变压器保护设施。变压器保护动作有时会出现异常，本次研究对变压器保护动作异常进行分析并说明故障排除的策略。
1 变压器瓦斯出现保护动作的概念
1.1 变压器瓦斯出现保护动作的原因
瓦斯保护，是油浸式变压器内部故障最主要的保护元件。如果变压器出现电流、电压非正常的变化时，电弧会使绝缘材料迅速分析，产生大量的气体，瓦斯继电器会因为气体的变化而作出智能的判断，如果气体变化到达预设的指标，瓦斯继电器就会开始保护的动作。瓦斯继电器应用的优点是判断的依据比较单一，非常易操控。比如不管油箱内部的温度发生变化、还是变压器出现铁心故障、出现过电流或过电压的故障等，都会让变压器内部气体发生变化，因为瓦斯继电器只判断气体的变化，不判断其它的指标，所以瓦斯继电器的操作既简单又灵敏。瓦斯继电器的缺点是只能衡量气体出现变化的结果，不能分析气体出现变化的原因，如果外部环境出现变化，使气体变化出现各种干扰，就会影响瓦斯继电器的判断。比如变压器漏油或进水都能带来气体的变化，瓦斯保护就会启动保护的动作。
1.2 变压器瓦斯出现保护动作的常态
变压器瓦斯有很多型号，比如浮筒式、挡板式、开口杯式等。比如较为常见的QJ-80型继电器，信号回路接上开口杯，跳闸回路接下挡板。当油浸变压器内部出现故障，电弧将绝缘材料分解，散发出大量气体时，瓦斯继电器会根据气体的变化产生反应。如果变压器内的气体在继电器的上部，使油面降低，且油面降低到达了一定的指标，变压器瓦斯的上浮筒就会下浮，令水银接点产生反应，瓦斯继电器便会给出故障警报，此时瓦斯继电器给予的故障提示为轻瓦斯提示；如果油面继续降低，油流便会冲击挡板，使下档板翻转，此时继电器就会指示连动杆转动，打开另一点水银接点。当两个水银接点都连通时，变压器开关就会自动跳闸，这就是重瓦斯警告。
1.3 变压器瓦斯保护动作故障的特征
变压器的瓦斯继电器如果受外部环境的影响，就会让气体发生异常的变化，此时变压器瓦斯保护动作就会出现故障。比如在安装变压器时，继电器的坡度如果设置不正确，就可能使油枕参数偏高，气体易流入瓦斯继电器内部。斯继电器的引出线与中间接线盒应该都经过防油及密封处理，如果油及密封处理出现问题，就会带来瓦斯继电器误判的问题。比如瓦斯继电器的防油及密封处理如果出现问题，令电缆被腐蚀，气体就会发生变化，瓦斯继电器就会给出保护的动作。如果瓦斯继电器出现漏水、渗水的现象，都会让瓦斯继电器的运作出现物理故障问题，从而出现误判断。瓦斯继电器内继电器的线圈应该是独立的，如果瓦斯继电器的线圈接错，会带来瓦斯继电器的判断其它因素影响的问题，从而出现误判断。变压器的呼吸器应当透气、通畅，如果透气孔闭塞，会带来油枕真空或压力升高的问题，带来瓦斯继电器的误判断。
轻瓦斯及重瓦斯动作出现故障的主要范围如下。因瓦斯继电器密封系统不严密，导至气体进入变压器的问题；因密封系统不严密带来各种温度下降或漏油的问题；因变压器自身出现故障带来少量气体的问题；因重瓦斯保护带来轻瓦斯判断影响的问题；因变压器内部结构出现故障，影响瓦斯继电器判断的问题；因电线回路未正确连接带来的各种短路及其他故障的问题。
2 变压器瓦斯保护动作故障的处理
2.1 优化变压器瓦斯继电器的结构
一般的变压器瓦斯继电器会因为过于灵敏，出现误判的问题。现应用优化变压器瓦斯继电器结构的方法可以强化继电器的稳定性。比如如果部分瓦斯继电器的下半部分为下浮筒结构，那么可以改变档板式结构，将触点变成立式结构，该结构的稳定性较高。如果在瓦斯继电器上加上防雨罩，就可以避免继电器漏水带来的误判问题，瓦斯继电器的穿孔也也要用防雨胶布密封。如果瓦斯继电器的二次引出线不经过端子箱直接接入保护装置，也可以减少其它因素干扰的问题。
2.2 做好变压器瓦斯^电器的检查
在应用变压器瓦斯以前，要做好以下的检查工作。检查继电器的呼吸孔是否通畅，有没有出现被异物堵住或不能顺利排气的问题；检查二次回路是否能正常运行；检查变压器外观是否出现物理变型，避免出现密封不严密的问题或其它的故障问题；检查气体继电器中积聚的气体是否可燃；检查气体继电器中的气体和油中溶解的气体的变化，应用色谱分析检查气体继电器是否能正常工作；检查变压器与其他继电保护设备是否能正常工作。在完成以上检查以后才可将变压器瓦斯继电器投入运作。
2.3 变压器瓦斯继电器的故障排除
从瓦斯继电器保护的原理来看，如果因为二次回路故障油位降低引起的瓦斯动作是不可能产生气体的，于是，如果继电器内无气体聚集，而瓦斯继电器又开始了保护动作，就要以气体聚集为依据开始判断。首先，要检查变压器是否存在漏油，排除变压器漏油后，其次需要检查环境温度是否发生变化，带来油位降低的问题；排除温度突然发生的变化后，再次必须排除油枕油位指示位置是否异常，比如油道是否出现阻塞；排除油枕油位故障以后，最后检查二次信号回路的故障。以气体聚集为依聚，应用逐项排除法可分析出瓦斯继电器保护的故障。
2.4 变压器瓦斯继电器的日常检查
新安装的瓦斯继电器需接受全面的检验，并接受优化处理，只有完全符合运行安全需求的瓦斯继电器才可投入使用。在完成变压器及重瓦斯保护应投跳闸检查后，需退出重瓦斯保护，制订其他安全措施，这一安全措施只是临时的安全措施，在恢复了重瓦斯保护后需重新应用瓦斯继电器保护变压器。需宝期校验瓦斯继电器，了解瓦斯继电器的密封性、线路保护的情况、瓦斯运行的情况等，应用取气样检验法了解瓦斯继电器的安全情况，只有经过了色谱检查，运行正常的继电器才可继续使用。如发现异常情况，需做好故障排除分析。如果变压器的瓦斯继电器出现了动作，就要做好动作的记录，向上级调度并向主管报告，由专业人员进行取气样分析，结合取气样的结合了解变压器出现的故障，排除变压器的故障。做好其它的安全保护措施，避免瓦斯继电器动作异常背后的安全问题发生并扩大。
3 变压器瓦斯保护动作事故处理的案例
某110kV变压器（接线方式为Ynd11，容量20000kVA）重瓦斯动作跳闸后，试验人员前去做试验。试验项目如下：
油中溶解气体色谱分析――
控制标准：变压器：H2≤150×10-6μL/L C2H2≤5×10-6 μL/L
总烃：≤150×10-6μL/L
测量绕组连同套管的直流电阻――
⑴测量高低压侧绕组连同套管直流电阻；
⑵控制标准：1600kVA及以下容量等级三相变压器，各相测得值的相互差值应小于平均值的4%，线间测得值的相互差值应小于平均值的2%；1600kVA以上三相变压器，各相测得值的相互差值应小于平均值的2%，线间测得值的相互差值应小于平均值的1%；
⑶变压器的直流电阻，与同温下产品出厂实测数值比较，相应变化不应大于2%；
⑷测量温度时为上层油温。
从瓦斯继电器取气体做色谱分析，经测定，乙炔含量30μL/L，氢气含量550μL/L，总烃含量1200μL/L，对比历年数据，三者含量严重超差，初步判断是变压器内部短路放电，导致大量气体产生，致使重瓦斯保护动作。再做变压器直流电阻试验，高压侧B相数值与另外两项相比极度不平衡，不能满足相间≤2%平衡率，与上次试验数据对比严重超差，再结合色谱分析数据可以初步判断是变压器内部B相严重短路放电故障，参考其他因素可以进行下一步分析处理，直至排除全部故障。
4 总结
变压器是一种重要的施备，如果变压器出现故障，并且未能即时排除，可能会引导极大的安全事故。为了做好变压器的安全保护，人们在变压器系统中设置了瓦斯继电器设施。本次研究说明了瓦斯继电器设施原行的原理，使用时可能会出现的异常及故障排除的措施。
参考文献
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