1 Einleitung In der Energiewirtschaft werden ölgekühlte Leistungstransformatoren häufig eingesetzt. Der Gasschutz ist eine der grundlegendsten Schutzmaßnahmen bei internen Fehlern in ölgekühlten Leistungstransformatoren. Aus verschiedenen Gründen lösen Gasschutzrelais häufig aus, und eine Fehlinterpretation der Auslöseursache kann zu Geräteschäden oder zur Verschwendung von Personal- und Materialressourcen führen. Im Folgenden werden die häufigsten Ursachen für Ausfälle von Gasschutzrelais analysiert und Methoden zur Fehlerbeurteilung aufgezeigt. 2 Auslöseursachen (1) Interne Fehler des Transformators: Treten im Transformator Fehler wie Windungsschlüsse, Isolationsschäden, schlechter Kontakt oder Mehrfacherdung des Eisenkerns auf, entsteht eine große Menge an Wärmeenergie. Dadurch zersetzt sich das Öl in brennbares Gas, das in Richtung des Ölbehälters strömt. Überschreitet die Durchflussrate den eingestellten Wert des Gasschutzrelais, wird die Schutzvorrichtung des Relais betätigt, wodurch das Relais auslöst und eine Eskalation des Unfalls verhindert wird. Dieser Zustand wird üblicherweise als Auslösung des Gasschutzes bei starker Gasentwicklung bezeichnet. Wenn Gas an der Öloberfläche aufsteigt und sich im Gasrelais mit mehr als 30 ml ansammelt, können die Signalkontakte des Gasrelais verbunden werden, ein Alarm wird ausgelöst und der Leichtgasschutz aktiviert. Beispielsweise kam es bei einem 35-kV-Haupttransformator mit 4,2 MVA innerhalb eines Tages zu zwei aufeinanderfolgenden Auslösungen des Leichtgasschutzes. Eine chromatographische Analyse zeigte eine Überhitzung des blanken Metalls. Die Messung des Gleichstromwiderstands ergab einen Fehler im Stufenschalter. Bei der Überprüfung wurde festgestellt, dass die beweglichen und festen Kontakte des Stufenschalters um 2/3 verstellt waren, was die Ursache für die Auslösung des Gasrelais war. (2) Mängel an der Hilfsausrüstung: ① Das Belüftungssystem arbeitet nicht einwandfrei. Das Belüftungssystem des Transformators umfasst unter anderem Airbag-Atemschutzgeräte und explosionsgeschützte Atemschutzgeräte (bei manchen Transformatoren sind beide kombiniert). Ein blockiertes oder verstopftes Belüftungssystem führt häufig zur Auslösung des Leicht- und Schwergasschutzes und geht oft mit Ölspritzern oder Ölaustritt einher. ② Das Kühlsystem ist undicht. Wenn das Kühlsystem nicht ordnungsgemäß abgedichtet ist und Luft eindringt oder ein neu in Betrieb genommener Transformator nicht per Vakuum entgast wurde, löst das Gasrelais aus. ③ Das ​​Kühlereinlassventil ist geschlossen. Durch das Schließen des Kühlereinlassventils entsteht eine Blockade, die dem Einblasen von Luft durch die Tauchpumpe in den Transformator entspricht und häufiges Auslösen des Gasrelais verursacht. ④ Das Öleinlassventil oben am Kühler ist geschlossen. Auch dies führt zu häufigem Auslösen des Gasrelais. ⑤ Defekte an der Tauchpumpe haben einen erheblichen Einfluss auf das Gas im Öl. Die Tauchpumpe selbst kann durchbrennen, was zu einer thermischen Zersetzung des Öls und zur Freisetzung großer Mengen brennbarer Gase führt. ⑥ Lufteintritt in den Transformator. Erfahrungsgemäß werden die meisten Auslösungen des Gasschutzes durch eindringende Luft verursacht. Es gibt viele Gründe für Lufteintritt, hauptsächlich: Alterung und Beschädigung der Dichtungen, Verformung der Flanschdichtflächen, Lufteintritt in das Ölkreislaufsystem, Verstopfung des Tauchpumpenfilters und Lufteintritt durch Nadellöcher in den Schweißnähten. ⑦ Im Inneren des Transformators entsteht ein Unterdruck. Während des Betriebs können Ventile in bestimmten Bereichen des Transformators versehentlich geschlossen werden. Beispielsweise kann die Absperrklappe am Verbindungsrohr zwischen dem unteren Teil des Öltanks und dem Öltank selbst oder die Absperrklappe zwischen dem Gasrelais und dem Öltank versehentlich geschlossen werden. Möglicherweise wurde der Öltankdeckel bei der Installation auch zu fest verschlossen und der Dichtring am unteren Ende des Trockenmittelbehälters nicht entfernt. Aufgrund der genannten Gründe verringert sich bei sinkender Temperatur das Ölvolumen im Transformatorgehäuse, und der Ölmangel kann nicht rechtzeitig ausgeglichen werden. Dies führt zu einem Unterdruck im oberen Bereich des Öltanks oder im Gasrelais. Gelegentlich können Öl und Gas im Gasrelais sogar auf- und absteigen. Aus dem Öl austretendes Gas strömt in Richtung des Unterdruckbereichs und löst schließlich das Gasrelais aus. ⑧ Gas im Ölbehälter. Große Transformatoren sind üblicherweise mit Membran-Ölbehältern ausgestattet, die den Behälter in eine Gas- und eine Ölkammer unterteilen. Befindet sich Gas in der Ölkammer, entsteht beim Anstieg des Ölstands während des Betriebs ein falscher Ölstand. Im Extremfall kann Öl aus der Entlüftung austreten oder die explosionsgeschützte Membran reißen. In diesem Fall entweicht der Druck im Transformatorbehälter schlagartig über den Entlüftungsflansch, wodurch Öl in die Gasrelaisleitung gelangt. Gleichzeitig wird die im komprimierten Gas in Totzonen wie dem Steigrohrsitz gespeicherte Energie schlagartig freigesetzt, was die Ölflussgeschwindigkeit erhöht und zum Auslösen des Gasschutzes führt. ⑨ Gas aus dem Ölreiniger gelangt in den Transformator. Bei der Installation des Ölreinigers nach Wartungsarbeiten kann eine unvollständige Entlüftung oder eine mangelhafte Abdichtung der Einlassdichtung dazu führen, dass Luft in den Transformator eindringt und den Gasschutz auslöst. Darüber hinaus kann das Abschalten des Ölreinigers auch zum Auslösen des Gasschutzes führen. (3) Unsachgemäße Entlüftung: Bei hohen Temperaturen und hoher Transformatorlast oder auch bei niedrigeren Temperaturen, aber plötzlichem Lastanstieg, steigt der Ölstand im Ölstandsmesser anormal an (der Druckmesser zeigt einen Anstieg an). In diesem Fall muss umgehend entlüftet werden. Das Entlüftungsventil muss dabei jedoch langsam geöffnet werden. Wird das Ventil zu schnell geöffnet, sinkt der Druck im Ölbehälter abrupt ab, wodurch Öl aus dem Tank in den Ölbehälter strömt und den Schwergasschutz aktiviert, was zum Auslösen des Gasschutzes führt. 3. Schlussfolgerung: Durch die Analyse der Transformatorfehler wurde die Ursache für die Aktivierung des Gasrelais ermittelt. Anhand der verschiedenen Ursachen lassen sich Art und Ort des Transformatorfehlers bestimmen, sodass wirksame Reparaturen durchgeführt werden können, um den Normalbetrieb schnellstmöglich wiederherzustellen.