1、速動油壓繼電器和壓力釋放閥的特性及投調(diào)方速動油壓繼電器和壓力釋放閥是變壓器的保護(hù)裝置。兩種產(chǎn)品有何區(qū)別，如何正確選用，各自有何 特點(diǎn)，使用中如何鑒別、維護(hù)才能發(fā)揮各 自的作用，要了解這些問題，并解決好這些問題，就要了解這兩種產(chǎn)品的固有特點(diǎn)。為此，筆者對它們進(jìn)行了論述。2壓力釋放閥 變壓器用壓力釋放閥從研制成功至今已有許多年了。由于該產(chǎn)品原理先進(jìn)、動作靈敏、結(jié)構(gòu)可靠 ，已全部取代了安全氣道、防爆膜等老式過壓保護(hù)裝置， 有效地保護(hù)了變壓器。 21 壓力釋放閥的特性 (1)快速開啟性能。運(yùn)行中的變壓器發(fā)生短路等故障時，油箱中的壓力急劇增高，油箱壓力達(dá)到釋放閥的開啟壓力值時，壓力釋壓閥可在 2ms內(nèi)自

2、動開啟，將油箱內(nèi)的故障壓力釋放，保護(hù)油箱不因壓力過高而損壞。 (2)自動復(fù)位功能。油箱內(nèi)故障壓力降至壓力釋放閥關(guān)閉壓力值時，壓力釋壓閥自動關(guān)閉，使油箱壓 力高于環(huán)境壓力，防止外部空氣 、雜物的侵人，避免了變壓器油被污染。 (3)自動發(fā)信功能。在壓力釋壓閥開啟的同時可 發(fā)送二次信號及機(jī)械報警信號，并通知運(yùn)行人員。 22 壓力釋放閥的釋壓能力 壓力釋放閥是機(jī)械式的泄壓裝置。為適應(yīng)變壓 器全密 封運(yùn)行 的特殊性 ，釋放 口徑 只能達(dá)到 b130mm，此口徑的壓力釋壓閥設(shè)計泄壓能力只能 保護(hù)變壓器內(nèi)故障壓力速率低于 15kPams時的故 障產(chǎn)生的壓力，故障壓力速率超過此限值易造成變 壓器油箱損壞。 2

3、3 選用壓力釋放閥 (1)發(fā)揮壓力釋放閥可反復(fù)泄壓的特性。變壓器 用壓力釋放閥在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時，考慮到變壓器跳閘將造成較大損失，因此將壓力釋放閥設(shè)計為可自動反復(fù)對油箱內(nèi)的故障壓力進(jìn)行泄放的保護(hù)組件。 在使用中若將其作為變壓器跳閘的保護(hù)措施，可能會造成變壓器誤跳閘，影響變壓器運(yùn)行可靠性，如二 次端子進(jìn)水短路，或儲油柜呼吸管道堵塞造成本體 壓力過高等故障，只需釋放部分壓力即可繼續(xù)運(yùn)行。 (2)壓力釋放閥泄壓能力是有限度的。選用壓力釋放閥要考慮到其泄壓能力，即當(dāng)變壓器故障時壓力上升速率超過壓力釋放閥的保護(hù)限值時易造成油箱內(nèi)壓力達(dá)到破壞壓力。因此選用保護(hù)裝置要全面 考慮各種因素，有針對性地去選擇合理的

4、保護(hù)組件。 (3)選擇壓力釋放閥關(guān)閉壓力、開啟壓力。壓力 釋放閥的關(guān)閉壓力是為防止變壓器油老化、受潮、污 染而設(shè)置的重要技術(shù)參數(shù)，壓力釋放閥在此壓力下 是不得滲漏 的。壓力釋放閥標(biāo)準(zhǔn)中已規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)值 供選用，但在選用中有的用戶希望選用高于標(biāo)準(zhǔn)值 的關(guān)閉壓力，目的是減少滲漏的幾率，這種作法將使 釋放閥每次開啟的泄壓量減少，增加開啟的頻次，這 對用戶是十分不利的。因大型變壓器油箱下部承受 的靜壓是箱蓋承受靜壓的數(shù)倍，提高了壓力釋放閥 的關(guān)閉壓力后將使下部油箱在變壓器有故障時受到 接近或高于破壞壓力的沖擊而損壞。若選用低于標(biāo) 準(zhǔn)值的關(guān)閉壓力，將使壓力釋放閥極易滲油，所以應(yīng) 按變壓器結(jié)構(gòu)形式在壓力釋放

5、閥標(biāo)準(zhǔn)中正確選擇壓 力釋放閥的關(guān)閉壓力值，而不要僅靠產(chǎn)品說明書來 選擇，因有的產(chǎn)品說明書的參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 壓力釋放閥的關(guān)閉壓力確定后，按照標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng) 值選擇壓力釋放閥的開啟壓力即可。 壓力釋放閥作為變壓器故障壓力保護(hù)裝置的運(yùn) 行經(jīng)驗(yàn)證明該產(chǎn)品相對于安全氣道、防爆膜等老式 過壓保護(hù)裝置，具有滲漏少、運(yùn)行可靠及可重復(fù)使用 等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。但有的電力部門規(guī) 定 1lOkV以上的變壓器所用壓力釋壓閥信號接點(diǎn) 要接跳閘回路，此作法不但會增加誤動的幾率，而且 無法杜絕發(fā)生油箱爆裂、起火事故的發(fā)生。這是由于 壓力釋壓閥自身的設(shè)計原理和結(jié)構(gòu)所決定的，為解 決此問題就要用到下列產(chǎn)品速動油壓繼電

6、器。3速動油壓繼電器 31 速動油壓繼電器的保護(hù)特性 速動油壓繼電器是為防止變壓器油箱在故障中 爆裂而研制的。速動油壓繼電器為避免與其他保護(hù) 裝置的保護(hù)參數(shù)重復(fù)而出現(xiàn)干擾、誤動的情況，采用 了檢測變壓器油箱內(nèi)故障壓力上升速率 (以下簡稱 壓速率)作為保護(hù)參數(shù)，對應(yīng)不同的壓速率，速動油 壓繼電器有不同的響應(yīng)時間。壓速率高，速動油壓繼 電器動作時間短，反之則長。實(shí)現(xiàn)了動態(tài)監(jiān)測，動態(tài) 保護(hù)。例如變壓器油箱的壓速率為 15kPams時，速 動油壓繼電器在檢測到此壓速率后 16ms內(nèi)即可動 作。再比如壓速率為 10kPams，速動油壓繼電器的 動作時間為25ms，較壓力釋放閥的開啟時間 2ms 慢 了

7、05ms?從這兩個例子巾可以看出當(dāng)故障變壓器內(nèi)的壓速率低于壓力釋放閥保護(hù)范圍臨界值時， 速動油壓繼電器的動作時問較壓力釋放閥慢，此時的故障壓力由壓力釋壓閥來泄壓保護(hù)油箱。當(dāng)故障 變壓器油箱內(nèi)的壓速率達(dá)到 15kPams時，因壓速率 已超過壓力釋放閥的泄壓能力，盡管壓力釋放閥開 啟泄壓，但因泄壓量低于壓力增高量，而使油箱壓力 繼續(xù)增高，威協(xié)到油箱安全。此時如果變壓器上安裝 了速動油壓繼電器 ，速動油壓繼 電器在檢測到此壓 速率后會在壓力釋放閥開啟前發(fā)出信號將變壓器跳 閘，保護(hù)油箱內(nèi)壓力低于破壞壓力，使變壓器油箱不 損壞。此種設(shè)置達(dá)到了油箱壓速率臨界值以下由壓 力釋放閥泄壓保護(hù)，臨界值以上由速動油

8、壓繼電器 保護(hù)，同時由于速動油壓繼電器可對變壓器內(nèi)故障 壓速率的全程(0002 5kPams-3OkPaJIris)進(jìn)行監(jiān)控， 一旦故障壓力上升速率低于壓力釋放閥的泄壓臨界 值，而此時壓力釋放閥失效拒動，速動油壓繼電器同 樣可在油箱壓力安全范圍內(nèi)將變壓器跳 閘，保護(hù)變 壓器。 3。2 速動油壓繼電器結(jié)構(gòu)特征 (1)外殼。速動油壓繼電器結(jié)構(gòu)見圖 1。它獨(dú)立 安裝在變壓器油箱上。由于環(huán)境與變壓器油的溫差 極易造成腔體內(nèi)凝露，凝露將使控制、檢測用的金屬 件腐蝕、剝落及阻塞，破壞控制、檢測作用。為避免出 現(xiàn)這類問題，速動油壓繼電器外殼采用鑄鋁合金制 成，由于鑄鋁合金的熱導(dǎo)率是黑色金屬的5倍6 倍，是不

9、銹鋼的近 10倍，采用此合金材料解決了運(yùn) 行中速動油壓繼電器下腔由于油溫升降時導(dǎo)熱緩慢 與上腔形成溫差而出現(xiàn)凝露的問題，保證速動油壓 繼電器的保護(hù)精度和工作壽命。 (2)檢測機(jī)構(gòu)。速動油壓繼電器用彈性元件及配 套件組成可變氣室，對變壓器油箱中的壓速率進(jìn)行 檢測。檢測到壓速率后由于平衡器的作用，將使固定氣室的壓速率增高，固定氣室與可變氣室的壓速率 差會在彈性膜盒內(nèi)外產(chǎn)生壓力差來推動發(fā)信裝置動 作，如果變壓器油箱中的壓速率小于25kPas，由于 二室內(nèi)壓速率相同，無法在膜盒內(nèi)外建立壓差，速動 油壓繼電器不會動作。隨著時間的延長油箱中的壓 力逐漸增加，但由于油箱中的壓速率不變，速動油壓 繼電器不啟動

10、，當(dāng)油箱內(nèi)壓力達(dá)到壓力釋放閥開啟 壓力，壓力釋放閥開啟泄壓。這就是速動油壓繼電器 與壓力釋放閥保護(hù)特性的區(qū)別，避免了二者保護(hù)參 數(shù)重疊的相互干擾誤動 。當(dāng)油箱內(nèi)壓速率超過 25kPas時，速動油壓繼電器二室的壓速率形成的 差值在膜盒中產(chǎn)生推動膜片移動的壓差，推動發(fā)信 裝置啟動對變壓器油箱進(jìn)行保護(hù)。再有速動油壓繼 電器是對故障壓速率的全程進(jìn)行監(jiān)控的，即油箱中 的每一壓速率，速動油壓繼電器中固定氣室都要有 固定對應(yīng)的壓速率值。其固定氣室檢測參數(shù)的正確 與否、檢測精度的高低是決定速動油壓繼電器能否 對變壓器進(jìn)行保護(hù)的關(guān)鍵。 目前市場上提供的速動油壓繼電器，由于結(jié)構(gòu) 問題是無法檢測固定氣室的壓速率的，

11、這種作法必將使產(chǎn)品存在隱患。因固定氣室與可變氣室的參數(shù) 是依據(jù)平衡器的設(shè)計參數(shù)而固定的，三者參數(shù)中任 一參數(shù)改變都會影響產(chǎn)品性能。輕者使檢測范圍大大縮小，重者將使速動油壓繼電器變成壓力繼電器 而誤動，失去速動油壓繼電器特有的保護(hù)特性。所以 必須對固定氣室動作參數(shù)檢測并根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)正 機(jī)芯件動作參數(shù)，才能保證速動油壓繼電器的動作 特性符合產(chǎn)品設(shè)計曲線規(guī)定的線性關(guān)系。 為解決速動油壓繼電器此不足之處，現(xiàn)已有可檢 測速動油壓繼電器固定氣室壓速率的產(chǎn)品供應(yīng)，此種 產(chǎn)品使速動油壓繼電器保護(hù)功能更加合理可靠。4速動油壓繼電器的選擇 41 選擇速動油壓繼電器與壓力釋放閥配合保護(hù) 變壓器 速動油壓繼電器的作

12、用就是防止故障變壓器油 箱爆裂起火，即當(dāng)油箱內(nèi)壓速率超過了其他保護(hù)裝置 的保護(hù)范圍而失去保護(hù)作用時，此時要保護(hù)變壓器油 箱不損壞必須選用速動油壓繼電器，但由于速動油壓 繼電器檢測到變壓器內(nèi)產(chǎn)生了會使油箱爆裂的壓速 率時，速動油壓繼電器會快速將變壓器拉閘斷電。這 對變壓器內(nèi)的偶然一次性放電及外部輕微短路引起 的油箱內(nèi)壓速率超限是非連續(xù)性的，此時只要將油箱 中的壓力釋放就可防止油箱損壞，若采用拉閘斷電造 成損失太大，所以選用速動油壓繼電器與壓力釋放閥 相互配合保護(hù)變壓器能達(dá)到最佳保護(hù)狀態(tài)。 4_2 結(jié)構(gòu)選擇 為保證速動油壓繼電器保護(hù)特性的穩(wěn)定、可靠， 應(yīng)選擇具有高熱導(dǎo)率、高導(dǎo)溫率的鑄鋁合金殼體的

13、產(chǎn)品，避免凝露對機(jī)芯件腐蝕損壞而使速動油壓繼 電器失去保護(hù)作用。 43 選擇檢測完善產(chǎn)品 速動油壓繼電器作為變壓器油箱的保護(hù)裝置，其 工作壽命應(yīng)等同于變壓器。要達(dá)到此要求，產(chǎn)品不但 原理要科學(xué)、先進(jìn)，并要有完整可靠的檢測方法作為 保證產(chǎn)品質(zhì)量的手段，而速動油壓繼電器的固定氣室 檢測到的每一壓速率值都固定對應(yīng)油箱中一固定故 障壓速率值，啟動保護(hù)機(jī)構(gòu)，對油箱進(jìn)行保護(hù)。固定氣 室檢測的參數(shù)是否正確、精度高低是關(guān)系到速動油壓 繼電器能否保護(hù)油箱不爆裂的關(guān)健，不僅產(chǎn)品出廠應(yīng) 檢測，掛網(wǎng)運(yùn)行后也應(yīng)定期檢測，以保護(hù)其可靠、有 效。所以，應(yīng)選擇可對固定氣室參數(shù)檢測的產(chǎn)品。5投調(diào)方式 51 安裝方式 速動油壓繼

14、電器在變壓器油箱內(nèi)故障壓力上升 速率超過壓力釋壓閥保護(hù)范圍時，可防止變壓器故 障進(jìn)一步擴(kuò)大，保護(hù)油箱不爆裂。但由于速動油壓繼 電器要對全部故障壓力上升速率進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)油箱 內(nèi)故障壓力上升速率低于壓力釋壓閥保護(hù)范圍限值 時，一旦油箱壓力達(dá)到壓力釋壓閥開啟壓力，壓力釋 放閥開啟泄壓，若此時壓力釋壓閥失效，速動油壓繼 電器可同樣在油箱安全壓力之下啟動保護(hù)機(jī)構(gòu)動作，保護(hù)變壓器故障不擴(kuò)大，油箱不損壞。這是由于速動油壓繼電器結(jié)構(gòu)設(shè)計中既解決了故障壓力上升速率段與壓力釋壓閥分段保護(hù)的理論問題，同時在結(jié)構(gòu)上解決了在壓力釋壓閥保護(hù)臨界值之下實(shí)現(xiàn)速 動油壓繼電器比壓力釋壓閥延遲動作問題，使其既可分段進(jìn)行保護(hù)又可作

15、為壓力釋壓閥的替補(bǔ)來對變壓器進(jìn)行保護(hù)。為保證產(chǎn)品此功能應(yīng)按說明書中規(guī) 定進(jìn)行安裝，否則難保證此功能。 5-2 定期檢測 速動油壓繼電器作為防止變壓器油箱爆裂的重 要保護(hù)組件，是要時刻監(jiān)測變壓器內(nèi)的壓速率變化 的。但由于所處環(huán)境是比較惡劣，檢測精度一旦下降 將帶來嚴(yán)重后果。因此應(yīng)定期對速動油壓繼電器進(jìn) 行檢測，以使其保持最佳工作狀態(tài)。 53 速動油壓繼 電器信號應(yīng)接入跳閘回路 不少電力部門認(rèn)為速動油壓繼電器運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較 少，為防止誤跳閘一般將速動油壓繼電器接入報警回路。但據(jù)不完全調(diào)查，只要加強(qiáng)速動油壓繼電器的 校驗(yàn)把關(guān)工作，同時作好速動油壓繼電器的防誤動 措施，速動油壓繼電器誤動的幾率是較小的。同

16、時， 如果將速動油壓繼電器信號接報警而非跳閘回路 ， 將無法發(fā)揮速動油壓繼電器的作用。因此，建議電力 部門應(yīng)將壓力釋放閥接跳閘回路改成速動油壓繼電 器信號接入跳閘回路，以發(fā)揮速動油壓繼電器和壓 力釋放閥的各自特性，減少誤動，提高供電質(zhì)量。6結(jié)論 為適應(yīng)我國國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要，近年來 大量高電壓大容量的變壓器進(jìn)入城市中心。由于城 市供電的特殊性，對這些變壓器安全性的要求越來 越高，尤其是變壓器的防爆裂能力要高。因城市中的 變壓器一旦爆裂起火造成的損失很大，而造成的惡 劣影響更大，因此防止故障變壓器爆裂起火是各變 壓器生產(chǎn)廠及電業(yè)部門的共同要求。尤其是如今變壓器運(yùn)行環(huán)境惡劣的狀況下，僅靠提高變壓器自身 抗爆裂能力來解決故障變壓器的爆裂問題是無法達(dá) 到預(yù)期效果的。如有資料介紹某電廠的一臺大型變 壓器 ，據(jù)統(tǒng)計在一年 的時間里承受了 40多次外部短 路大電流的沖擊，而每次短路大電流的沖擊繞組溫 度急劇升高，油箱內(nèi)壓力急劇上升，此壓力必將對油 箱產(chǎn)生沖擊，處于