变压器有载开关气体继电器缺陷分析与处理

变压器有载开关气体继电器缺陷分析与处理
摘要：分析了一起220kV变压器有载开关气体继电器缺陷，发现由于气体继电
器干簧接点玻璃管引线根部金属没有密封绝缘，在玻璃管表面积碳后造成跳闸接
点间绝缘逐步降低。

通过封闭引线根部金属，消除气体继电器误动的隐患。

主变
压器停电跟踪检查，确认处理措施有效。

关键词：变压器；气体继电器；有载分接开关；绝缘
引言
气体继电器是800kVA及以上油浸式变压器所用的一种保护装置，安装在变
压器、调压开关与储油柜之间的连接管路中。

在变压器或调压开关内部故障而使
油分解产生气体或造成油流冲动时，使继电器的接点动作，以接通指定的控制回路，并及时发出信号自动切除变压器[1-4]。

用于有载开关的气体继电器，主要型式为挡板式磁力接点结构。

当气体或油
流冲动挡板，下磁铁使下干簧接点闭合，接通跳闸回路。

有载开关气体继电器干簧接点闭合，将直接导致变压器跳闸，因此做好气体
继电器接线盒防潮，防止气体继电器接点绝缘降低而导致变压器失压，是一项长
期的工作任务[3，5，7-9，12-17，19-20]。

1.油流继电器接点绝缘降低问题发现
2013年4月，某220kV变电站#2主变压器保护定检工作中，测量二次回路绝缘电阻时，发现#2主变压器有载油流继电器的两对接点间绝缘偏低，只有0.2MΩ，远低于不少于10MΩ的要求。

排查瓦斯继电器接线盒进水等常见故障[3-20]，未
找到缺陷的原因，现场更换新油流继电器恢复主变压器送电；
#2主变压器送电后，#3主变压器停电时，发现同厂、同型号的有载油流继电器（厂家：德国EMB公司，型号：URF25/10）的两对接点间绝缘电阻同样偏低，特对油流继电器在进行专项分析。

2.检查分析
2.1 #2主变压器有载油流继电器分析
A、外观检查有载油流继电器完好，接线耳良好，没有损坏与受潮。

B、继电器芯子拆开后仔细检查，发现元件良好，动作顺畅。

C、玻璃管引出线的绝缘护套未能够完全包裹导线，在玻璃管出线端存在空隙（见图1）。

D、在接点玻璃管近引线端比较脏，覆盖着薄薄一层黑色物体，脏物可用纸巾擦拭干净（见图1、图2）。

图1：#2主变压器有载油流继电器接点外观
图2：#2主变压器有载油流继电器接点清洁后
2.2 #3主变压器有载油流继电器分析
A、外观检查有载油流继电器完好，接线耳良好，没有损坏与受潮。

B、用500V兆欧表测量接点之间、对地的绝缘，接点间的绝缘电阻偏低（见
表1）。

C、直接取下继电器芯子，发现底座近玻璃管接线位置的油中出现两条黑色的脏物带，其它位置的变压器油清洁（见图3）。

D、重新用500V兆欧表测量接点之间、对地的绝缘，发现略有升高（见表
1）。

E、检查玻璃管近引线端的半球形位置比较脏，覆盖着一层黑色物体，用纸巾将玻璃管擦拭干净，重新用500V兆欧表测量接点之间、对地的绝缘，立即恢复
至无穷大（见表1，图4）。

表1：#3主变压器有载油流继电器绝缘电阻测量表（单位：MΩ）
2.3 主变压器有载油流继电器绝缘低初步判断
从上可知，有载油流继电器运行一段时间后，玻璃管近引线端逐步沉积了变压器油中的
游离碳等脏物；由于接点导线绝缘护套在玻璃管出线处留下空隙，成为绝缘的薄弱环节。

随
着玻璃壁上游离碳等积污的增加，两接点间的绝缘逐步降低，存在严重安全隐患。

2.4 主变压器有载油流继电器绝缘低影响
主变压器有载开关油流继电器通过非电量保护启动跳闸回路，如图5所示。

实测大良站
#3主变压器非电量保护中间继电器J6的动作电压为142V，返回电压为57V，线圈阻抗
200kΩ。

油流继电器两跳闸接点起动中间继电器J6，其接点间并联阻抗临界值：R临界＝
RJ6×U并联接点／UJ6
＝200×（220-142）／142=110（kΩ）
当油流继电器两跳闸接点并联阻抗值低于110 kΩ，将直接导致J6动作，起动主变压器跳
闸中间继电器TJ，造成主变压器三侧跳闸。

图5：主变压器油流继电器跳闸出口回路图
3.处理措施
3.1 用环氧树脂将玻璃管引出线包裹住，加强玻璃管引出线的绝缘，防止由于玻璃管积污，而造成绝缘下降，如图6所示。

本措施用于#3主变压器有载油流继电器，#2主变压器有载油流继电器因已送电，在下一
次停电再处理。

图6：油流继电器接点绝缘加强措施
3.2 由于以前没有关注油流继电器内部接线绝缘情况，油流继电器资料不完整，亦没有备
用其它型号油流继电器供分析，需要结合停电进行分析。

4.效果跟踪
#2、#3主变压器投运后9个月停电，对有载开关油流继电器接点绝缘情况进行跟踪检查。

#2主变压器有载油流继电器接点一间（13—14）绝缘降低至1.9MΩ，接点二间（23—24）绝
缘降低至1.6MΩ。

而两个接点对地，以及#3主变压器有载开关两接点间、接点对地绝缘电阻
均为无穷大。

处理措施有效，将#2主变压器有载油流继电器接点进行同样处理。

5.同类对比
检查管辖变电站主变压器有载开关的非电量保护设备，公司主要配置两种有载开关：
5.1 MR有载开关一般配置MR公司RS2001-2A型油流继电器，该继电器的干簧接点导线
端头已用绝缘材料完全密封，见图7（局部图已清洁表面的游离碳）。

图7：油流继电器接点绝缘加强措施
5.2 ABB有载开关较多配置BETA公司的CX-P406M-BXX-P1-SL-X1型压力继电器，该压力继
电器没有相应在开关油内的干簧接点，因此不存在类似的问题。

6.结语
由于德国EMB公司生产的URF25/10型油流继电器，在干簧接点引出导线位置没有做到
全绝缘，存在薄弱环节。

继电器运行一段时间后，游离碳等杂质吸附在干簧接点玻璃管外壳，造成接点间绝缘下降，这需要我们在选择、验收有载开关油流继电器时，要重视检查的部位，避免因接点绝缘降低造成非电量保护误动，主变压器跳闸的设备事故。

在打开油流继电器前，进行了多种的试验，始终找不到原因。

但拆开继电器后，原因就
立即暴露出来。

因此分析设备故障时，要在了解设备结构原理的基础上，敢于解体元件，这
样才容易找到问题的终结。

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作者简介：
谭家勇，1977—，男，广东佛山，学士，工程师，从事电力设备检修及管理工作。