主变压器是变电站的心脏，主变的健康运行关系到整个变电站甚至电网的安全稳定。变压器呼吸器是油浸式变压器的重要组成部分，其作用为吸附空气中进入油枕水分和杂质，在变压器运行过程中发挥重要作用。如果对呼吸器的日常维护和巡视不到位就有可能引起变压器故障，对变电站甚至电网造成不必要的损失。本文对呼吸器堵塞引起的轻瓦斯保护动作故障进行分析，并提出有效的预控措施。
一、某变电站主变轻瓦斯动作事件概要及处理过程
1、事件经过
110kV某变电站一主变本体轻瓦斯动作，运维人员现场观察瓦斯继电器，发现其内部存在气体，如图1所示。由于该主变历史有缺陷记录，根据相关要求，需对该主变申请临时停电检查，并取油取气开展化学试验，以判断主变内部是否存在缺陷。
图1 本体轻瓦斯动作后的瓦斯继电器
2、事件处理经过
（1）某变电站轻瓦斯动作信号发生后调控通知运维人员到站检查设备。（2）运行人员到站检查，检查轻瓦斯动作信号正确，发现瓦斯继电器内部存在气体。（3）由于该主变历史有缺陷记录，根据相关要求，运行人员对该主变申请临时停电检查，并取油取气开展化学试验，以判断主变内部是否存在缺陷。（4）化学实验班人员到站取油取气，发现瓦斯继电器内部无法取出气体，检查呼吸器阀门处于正常的打开状态，怀疑瓦斯继电器与油枕相连的阀门未打开造成瓦斯继电器内部负压状态而无法取气。取油化验结果各项指标正常。（5）检修班人员到站后核对瓦斯继电器两侧阀门处于正常的打开状态，随即检查主变呼吸器，发现主变本体呼吸器存在进水现象，内部硅胶已完全受潮变色，底部油封杯内充满油水铁锈混合物，堵住了呼吸管路。检修人员卸掉呼吸器后，本体瓦斯继电器内部气体得以顺利取出，并重新更换呼吸器内部硅胶和油封杯变压器油，对瓦斯气体和变压器油化学试验合格，完成消缺。（6）将检查和试验结果汇报调度。由调控下令恢复该主变运行，经运维人员操作该主变送电正常，无异常光字牌和报文。随后恢复该变电站正常运行方式。
二、某变电站主变轻瓦斯动作事件原因分析
经初步分析可能有以下几种原因：
（1）保护误报。通过查阅该主变定值通知单及调试报告，并咨询调度继保组，且与现场瓦斯继电器内部气体量对比分析，保护整定值及保护动作信号完全正确。
（2）接点受潮。通过对瓦斯继电器接点检查发现并无受潮现象。对信号回路摇绝缘检查发现回路正常，无接地、短路现象。
（3）主变内部存在轻微故障。通过化学实验班对瓦斯气体和变压器油化学试验合格，可以排除主变内部故障可能。
（4）空气浸入变压器内。该主变近期无滤油、加油、取油等工作，亦无渗漏油等缺陷，故可排除这种可能。
（5）变压器油位降低，并低于气体继电器，使空气进入气体继电器内。经查该主变油枕油位正常。
（6）瓦斯继电器阀门未打开。后经检修班人员核对瓦斯继电器两侧阀门均处于正常的打开状态。
（7）主变呼吸器堵塞。通过逐一进行分析，排除了上述前六种可能因素，后经详细核查发现，检查主变呼吸器，发现主变本体呼吸器存在进水现象，内部硅胶已完全受潮变色，底部油封杯内充满油水铁锈混合物，堵住了呼吸管路，如图2所示。经检查发现呼吸器硅胶室的上下密封胶圈均存在移位，导致内部进水受潮，如图2所示。检修人员卸掉呼吸器后，本体瓦斯继电器内部气体得以顺利取出，再通过调整密封胶圈位置，使其完全密封，并重新更换呼吸器内部硅胶和油封杯变压器油，并暂时将呼吸器防护罩拆开，便于运行人员观察呼吸器硅胶变色情况，如图3所示。对瓦斯气体和变压器油化学试验合格，完成消缺。
图2 堵塞的本体呼吸器 图3 更换后的本体呼吸器
三、呼吸器畅通与否对轻瓦斯动作的影响的分析
呼吸器的畅通与否对轻瓦斯动作的有着不小的影响：
(1)正常情况下，呼吸器正常运行，通过与变压器油枕中胶囊的配合，当变压器受热膨胀时，呼出变压器内部多余的空气；当变压器油温降低收缩时，吸入外部空气。当吸入外部空气时，储油盒里的变压器油过滤外部空气，然后硅胶将没有过滤去的水份吸收，便变压器内的变压器油不受外部空气中水份的侵入，使其水份含量始终在标准以内。并且由于呼吸器和胶囊正常工作，确保瓦斯继电器始终充满油，从而维持瓦斯继电器的正常运行。
(2)呼吸器堵塞时，呼吸器无法正常工作，当气温下降，变压器油体积变小，油枕胶囊就会产生负压，变压器在负压及低温的状态下，会使油中气体溶解度下降，最终引起油中气体析出积聚，触发轻瓦斯保护动作。另外，即使变压器油中无气体，当气温下降，变压器油体积变小时，在油枕胶囊负压作用下，瓦斯继电器会出现类真空，由于瓦斯继电器液面下降也会触发轻瓦斯保护动作。这是油枕胶囊产生负压的后果，由此可以推断，假设气温升高，变压器油体积变大，如果呼吸器堵塞，将会在油枕胶囊内部产生强烈的正压力，当压力达到一定的程度，可能会从被堵塞呼吸器的呼吸口爆发出来，甚至可能将整个呼吸器炸裂。如果检修人员恰好在更换硅胶或者刚好在巡视，很可能会因呼吸器炸裂而受伤。
四、预控此类事件再次发生的有效措施
1、技术措施
（1）运行人员在巡视过程中应重点关注呼吸器中硅胶是否存在被油浸的痕迹，若发现存在上述情况应及时联系检修班组更换新的硅胶并清理呼吸器内残油，疏通呼吸通道。
（2）运行人员巡视过程中可用手轻拍呼吸器，使硅胶颗粒震动，降低硅胶颗粒凝结的概率。
（3）检修人员在主变B修或者呼吸器检修过程中应疏通油封杯安装盘呼吸孔，防止堵塞。
（4）检修人员应控制油封杯中的贮油量，不应加得太满，建议贮油量在油封杯最低油位线与中间油位线之间一半的位置，使油面没过玻璃呼吸管道口即可。
（5）调整呼吸管道与油封杯长度。硅胶凝结的一个重要原因是油封杯中的油被吸入呼吸器浸渍硅胶颗粒。为降低此情况发生的概率，可将呼吸管道长度加长，同时调整油封杯长度使其底部与呼吸管道口的距离保持在1cm左右，以保证油封杯中的油被吸入直至油面与呼吸管道口脱离时，被吸入的油尚无法进入呼吸器内部，进而防止了硅胶凝结进而堵塞呼吸器情况的发生。
2、管理措施
（1）加强对施工人员的监督，明确呼吸器的安装要求和标准，并监督施工质量。
（2）加强对检修人员的培训，使其掌握呼吸器的工作原理和检修要点，提高检修技能。
（3）加强对变电站运维人员的技能培训，使其掌握呼吸器的验收和维护标准，并严格按标准验收和维护。
结束语
本次事件发生的主要原因是由于变压器呼吸器堵塞，油枕胶囊产生负压，变压器在负压及低温的状态下，油中气体析出在瓦斯继电器积聚或出现类真空状态，触发轻瓦斯保护动作。大部分的变压器呼吸器都可能存在类似安全隐患，所以改进呼吸器的设计和运维策略尤为重要。同时运行人员巡视或检修人员进行相关工作时，要特别关注呼吸器内部硅胶的状况，如果有类似的状况发生，应立即采取必要的措施，避免事故事件的发生！
