变压器保护介绍
变压器基本保护的知识
变压器基本保护的知识一、变压器的故障1. 内部故障变压器内故障主要包括绕组相间短路、绕组匝间短路及中性点接地系统绕组地接地短路等。
这些故障危害很大，因为短路电流产生的高温电弧不仅会烧毁绕组绝缘盒铁芯，还会使绝缘材料和变压器油分解而产生大量气体，有可能使变压器油箱局部变形、破裂，甚至发生油箱爆炸事故。
因此，当变压器发生内部故障时，必须迅速将变压器切除。
2. 外部故障变压器外部故障主要是变压器套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。
发生这类故障时，也应迅速切除变压器，以尽量减少短路电流对变压器地冲击。
二、变压器不正常工作状态变压器不正常工作状态主要变现为：（1）外部短路引起的电流。
（2）过负荷。
（3）油箱漏油造成的油面降低。
（4）变压器中性点电压升高或外部电压过高或频率降低等引起的过励磁。
三、变压器应装设的保护装置（1）反映变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护。
（2）反映变压器绕组和引出线相间短路、中性点直接接地系统绕组和引出线的单相接地短路的纵差保护或电流速断保护。
（3）反映变压器外部相间短路并作为瓦斯保护盒差动保护（或电流速断保护）后备的过电流保护（或复合电压起动的过电流保护或负序过电流保护）。
（4）反映中性点直接接地系统中变压器外部、内部接地短路的零序电流保护。
（5）反映变压器对称过负荷的过负荷保护。
（6）反映变压器过励磁的保护。
变压器的主保护一、瓦斯保护（一）瓦斯保护的基本工作原理反映故障时气体数量和油流速度的保护称为瓦斯保护。
当变压器内部故障时，故障点局部高温使变压器油温升高，体积膨胀，油内空气被排出而形成上升气体。
若故障点产生电弧，则变压器油和绝缘材料将分解出大量气体，这些气体自油箱流向储油柜。
故障程度越严重，产生气体越多，流向储油柜的油流速度越快。
由于气体数量和油流速度能直接反映变压器故障性质和严重程度，股产生少量气体和气流速度较小时，轻瓦斯动作于信号；故障严重，油流速度高时，重瓦斯保护瞬时作用于跳闸。
第五讲变压器保护
二、变压器主要保护基本工作原理
（一）变压器瓦斯保护
1）瓦斯保护的工作原理：
当变压器内部故障时，故障点的局部高温将使变压器油温升高， 体积膨胀，甚至出现沸腾，油内空气被排出而形成上升汽泡。若 故障点产生电弧，则变压器油和绝缘材料将分解出大量气体。这 些气体自油箱流向油枕上部，故障越严重，产生的气体越多，流 向油枕的气流速度越快，甚至气流中还夹杂着变压器油。利用上 述气体来实现的保护，称为瓦斯保护。
IA2
A相差动元件
...
IAn
IB1
...
IB2
B相差动元件
IBn
IC1
IC2
C相差动元件
...
ICn
A相涌流判别
B相涌流判别
C相涌流判别
A相差动速断元件
B相差动速断元件
+
+
C相差动速断元件
TA断线
信号
&
+
信号
+ 出口
下图为分相制动原理纵差保护框图
A相差动速断元件
B相差动速断元件
+
U ab＜ Ul U bc＜ Ul U ca＜ Ul
Ia ＞Ig Ib ＞ Ig
+
+
0 t0
信号
t1 出口
&
信号
t2
出口
Ic ＞ Ig
3） 复合电压过流保护
若低电压启动的过电流保护的低电压继电器灵敏系数不满足要 求时，为提高不对称短路时电压元件的灵敏度，可采用复合电 压启动的过电流保护。其原理接线如图所示。用于升压变压器 和灵敏度不够的降压变压器。
1）过电流保护
变压器保护
UR1
C2 C3 C1
UR3
R6
RW 1
R2 R1
U1
2.5 2 1.5
KP 1
C4
4
R7
R8 R9
U3
R10
C5
RW 2
KC
KP KC
电压形成回路及动作判据
比率制动部分：
••
••
动作电压U1 | I1 I2 |；比率制动电压U4 | I1 I2 |
二次谐波制动部分：
••
二次谐波制动电压U2 | I1 I2 |2
K点短路保护配合工作情况
3QF
1QF
QF 2QF
TA1
1QS F
TA2
TA1
2QS F
TA2
第七节 三绕组变压器过电流保护特点
K1
1QF
K
K2
2QF
3QF
K3
结论
1、单侧电源的三绕组变压器，过流保护宜装于电源 侧及主负荷侧。
2、多侧电源的三绕组变压器，过流保护装于各侧并 且在保护动作时间最小侧加装一套方向过电流保护。
第八节 变压器的过励磁保护
一、变压器的过励磁
变压器绕组感应电压为： U 4.44 f N S B 104 令 : K 104
4.44NS 则:B K U
f
二、过励磁保护工作原理
变压器过励磁倍数：n B U fN U* Bn U N f f*
过励磁保护构成原理：通过测量过励倍数n来实现的。
路进行校验
电流速断保护的特点
1、应用范围：容量较小的变压器，且其过电流保护 动作时间大于0.5秒。
2、作用：与瓦斯保护共同作为变压器相间短路主保 护。
3、保护区：一般只能延伸到低压绕组的一部分。
变压器装设哪些保护
专业答辩题1、变压器装设哪些保护？答：①重瓦斯、轻瓦斯保护。
②纵联差动和电流速断保护。
③过电流保护。
④零序保护。
⑤过负荷保护。
2、油短路器控制回路中，红、绿灯为什么都要串一个电阻？直流电源监视灯为什么也串联一个电阻？答；油短路器控制回路中串联电阻的目的是为了防止灯座处短路造成开关误跳、误合。
直流电源监视灯串联电阻是为了防止灯丝、灯座短接造成直流短路和防止烧毁电源监视灯。
3、变压器铁芯是否需要接地？允许几点接地？为什么？答：为防止变压器在运行中或试验时，由于静电感应作用在铁芯上产生悬浮感应电位，造成铁芯对地放电，所以铁芯必须可靠接地，且只允许一点接地，如果有两点或两点以上接地，则接地点之间可能形成闭合回路，当主磁通穿过此闭合回路时，就会在其中产生循环电流，造成局部过热事故。
4、三相异步电动机启动时，如果电源一相断线，电机能否启动？有何现象？如果在运行中一相断线，电机是否继续运转？有何不良结果？答：（1）三相异步电动机电源一相断线，电机将无法启动；其现象：转子左右摆动，有强烈的嗡嗡声，断线相电流无指示，其它两相升高。
（2）运行中一相断线，电动机仍能继续运转，但转速降低，电流增大，其运行的两相绕组中电流增大到√3Ue，该电流大于一般的过负荷电流，小于短路电流，熔丝不熔断，继电保护也不动作。
因此，缺相运行，如不及时发现并停止，将造成电机过热而烧毁。
5、分析异步电动机整体过热和局部过热的原因。
答：异步电动机整体过热和局部过热的原因有以下几种可能：（1）电机过载，三相电流偏大；（2）拖动机械卡阻；（3）电源电压过低或过高；（4）定子和转子在运转中相摩擦；（5）定子绕组有短路故障；6、两台变压器并联运行的条件？答：（1）并联变压器的高压和低压边的额定电压即变压比相同；允许偏差5%；（2）短路电压即阻抗百分比相等。
允许偏差±10%；（3）连接组别相同；一般情况下，最大和最小变压器容量之比不超过3︰1；7、变压器油面不正常，如何处理？答：（1）油面上升，主要是温度上升引起的，针对温度上升情况进行处理。
变压器常见的保护
变压器常见的保护一、油浸式变压器的瓦斯保护在油浸式变压器的实际运行中，油箱内部会发生各种故障，例如：线圈匝间或层间短路、绕组断线、绝缘介质劣化、油面下降、套管内部故障、铁芯多点接地等故障。
线圈匝间或层间短路是指线圈两匝之间或相邻的两层之间由于绝缘破损而造成的短路。
一旦发生短路，容易引起大电流从而烧毁线圈。
相对与匝间短路来说，层间短路更为严重。
绕组断线一般有以下几种原因：线圈接头处焊接不良导致断线、绕组发生短路故障而烧断线圈、雷击引起的绕组断线。
绕组断线会导致低压侧三相电压严重不平衡，同时还会产生电弧，损坏绝缘介质。
油质劣化是由于高温加速劣化、与氧气接触加速氧化、油中进入水分、潮气等因素引起的。
变压器油面下降可能是长期渗、漏油或检修试验人员操作不当引起的。
如果变压器油面下降，会增大油与空气、水分的接触，加速油质劣化，特别是当油面低于散热管的上管口时，油循环散热不能实现，将导致温度剧增，甚至烧坏变压器。
变压器中的铁芯必须可靠接地，因为在变压器运行和试验过程中，铁芯会产生感应电压，达到一定电压会导致金属构件对地放电，所以铁芯及其金属构件必须可靠接地。
但是，铁芯叠片只能允许一点接地，如果铁芯多点接地将形成回路，当磁场穿过时会产生感应电流，影响正常磁路。
由于以上的故障较难发现并及时处理，所以要安装瓦斯继电器来有效减少故障引起的异常或事故。
瓦斯保护的原理可以简单概括如下：油箱内部异常放电会分解绝缘介质，产生气体，造成油箱内气体和油涌动，当涌流增强后会触发瓦斯继电器，引起轻瓦斯报警。
当主变内部发生严重故障时，油箱内涌流突增，使一定量的油冲向瓦斯继电器的挡板，动作于重瓦斯跳闸，使得与主变连接的断路器全部断开。
瓦斯保护反应油箱内各种故障，而且动作迅速、灵敏度高、接线简单，它不能反应油箱外的引出线故障，所以不能单独作为变压器的主保护。
二、变压器的差动保护差动保护是变压器的主保护，主要用来保护变压器绕组内部及引出线上的相间短路故障，也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。
变压器保护的基本知识
变压器保护的基本知识简介：变压器是电力系统中广泛应用的一种电气设备，用于改变交流电的电压。
为了确保变压器的安全运行和延长其使用寿命，电力系统需要对变压器进行有效的保护。
本文将介绍变压器保护的基本知识，包括常见的保护方案和保护装置。
一、变压器的运行原理变压器是一种通过电磁感应原理来改变电压的电气设备。
它主要由铁芯和线圈组成。
当通过一侧线圈的电流发生变化时，会在另一侧线圈中感应出相应的电压。
通过调整一侧线圈和另一侧线圈的匝数比例，可以实现电压的升降。
二、变压器的故障情况变压器在运行过程中可能会遇到各种故障情况，如短路、过载、过热等。
这些故障如果不能及时得到处理，可能会导致变压器的损坏甚至引发火灾等严重后果。
三、常见的变压器保护方案为了确保变压器的安全运行，通常采用多种保护方案进行综合保护。
以下是几种常见的变压器保护方案。
1. 短路保护短路是变压器故障中最常见的类型之一。
短路保护的主要目的是在短时间内将变压器与故障点隔离，防止故障扩大。
短路保护装置通常包括熔断器或断路器，能够迅速切断故障电路。
2. 过载保护过载是指变压器长时间运行超过其额定容量。
过载可能导致变压器的过热和损坏。
过载保护的主要目的是在变压器超过额定容量一定时间后切断电源，以防止变压器损坏。
过载保护装置通常包括热继电器或电流保护装置。
3. 过压保护过压是指变压器输入端或输出端电压超过额定值。
过压可能会导致绝缘击穿和设备损坏。
过压保护的主要目的是在电压超过额定阈值一定时间后切断电源，以保护变压器和其他设备。
过压保护装置通常包括电压继电器或自动开关。
4. 欠压保护欠压是指变压器输入端或输出端电压低于额定值。
欠压可能导致设备无法正常工作，甚至引发其他故障。
欠压保护的主要目的是在电压低于额定阈值一定时间后切断电源，以确保设备的正常运行。
欠压保护装置通常包括电压继电器或自动开关。
5. 温度保护变压器的温度过高可能会导致绝缘老化和设备损坏。
因此，温度保护对于保护变压器至关重要。
变压器常用的保护方式是什么
变压器常用的保护方式是什么Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998变压器常用的保护方式是什么变压器的不正常工作状态主要是过负荷、外部短路从而引起的过电流、外部接地的短路引起中性点过电压、油箱漏油而引起的油面降低或冷却系统故障造成的温度升高等。
此外，大容量变压器，由于它的额定工作磁通密度较高，工作磁密与电压频率是成正比，在过电压或低频率下运行的时候，可能会引起变压器的过励磁故障等。
针对以上情况，大型变压器一般采用的方式为以下几种：一、瓦斯保护：保护变压器的内部短路和油面降低的故障。
二、差动保护、电流速断保护：保护变压器绕组或引出线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路以及绕组匝间短路。
三、过电流保护：保护外部相间短路，并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)的后备保护。
四、零序电流保护：保护大接地电流系统的外部单相接地短路。
五、过负荷保护：保护对称过负荷，仅作用于信号。
六、过励磁保护：保护变压器的过励磁不超过允许的限度。
变压器瓦斯保护反应变压器油箱内部各种故障和油面降低。
及以上油浸式变压器和及以上车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。
当油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。
带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设瓦斯保护。
变压器一般采用的保护方式二：纵联差动保护或电流速断保护反应变压器引出线、套管及内部短路故障的纵联差动保护或电流速断保护。
保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。
1. 对以下厂用变压器和并列运行的变压器，以及10MVA以下厂用备用变压器和单独运行的变压器，当后备保护时间大于时，应装设电流速断保护。
2. 对及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器，10MVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。
变压器主保护讲解
需要打开放气或油阀门时，应先将重瓦斯改接信号。
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七、主变压器保护和自动装置投切原则
（二）差动保护的投切原则 新变压器在新投入充电时，差动保护应投入跳闸
位置。在充电无异常后，应将差动保护退出，做 测试极性、相位无异常后，方可投入跳闸。 差动二次回路有工作时，应将差动保护退出运行。 如确属差动保护回路误动作，将主变压器跳闸， 可将差动保护退出，先行试送主变压器，并对差 动保护回路进行检查、处理。
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下面举例计算电流平衡系数，变压器容量31.5/31.5/31.5， 变比110/38.5/11,接线方式Y0/Y/d
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五 微机变压器纵差保护
1、比率制动特性的差动元件的原理 （1）动作方程 （II）二段折线式差动元件
Id Iop.o Id S (Ires Ires.o ) Iop.o
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二 实现变压器纵差保护的技术难点
1、变压器两侧电流的大小及相位不同 2、稳态不平衡电流大 （1）变压器有激磁电流 （2）变压器带负荷调压 （3）两侧差动TA的变比与计算变比不同
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变压器型号SFL1—8000/35，变比38.5/6.3
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二 实现变压器纵差保护的技术难点
重瓦斯保护动作，发跳闸命令。跳开变压器各侧断 路器；对于发变组接线，保护动作于全停、启动快切。
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瓦斯继电器安装示意图
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三、变压器纵差动保护
1.基本原理:电流差动原理的应用
一 变压器纵差保护的构成原理及接线 变压器纵差保护的构成原理也是基于基尔霍夫 第一定律，即
电力系统继电保护第9章 变压器保护
第9章 变压器保护
8 2020/6/18
瓦斯保护的主要优点是结构简单，灵敏性高， 能反应变压器油箱内的各种故障。特别是能反应 轻微匝间短路。它也是油箱漏油或绕组、铁芯烧 损的唯一保护。
瓦斯保护不能反应变压器套管和引出线的故 障，需与纵差动保护一起作为变压器的主保护。
I&AY1
KD1 KD2 KD3
a
b
c
第9章 变压器保护
一次电流 I&A1、I&B1、I&C1 二次电流I&A2、I&B2、I&C2
外转角接线
15 2020/6/18
Y侧
I&CY1
I&AY1 I&BY1
I&AY2－I&BY2 I&AY2
I&CY2
I&BY2－I&CY2 I&BY2
I&A1
△侧
不同相
技术措施
比率制动 相位补偿
系数补偿 （平衡线圈）
1 整定计算考虑
KST 10 0 0 Ik.max KST 10 0 0 IL.max
0.05
Iunb.max fIk.max
Iunb.max UIk.max范围一半
二次谐波 平衡线圈匝数必须为整数引起 间断角 的误差，微机保护可不考虑
前Y侧电流300，形成不平衡电流。 对策：相位补偿 将变压器各侧二次电流调整为同相 方法1.“外转角” 在保护外将相位补偿过来 变压器Y侧电流互感器的二次绕组接成三角形， d侧的三个电流互感器接成星形。
第9章 变压器保护
14 2020/6/18
变压器的保护和工作原理
变压器的保护和工作原理
变压器的保护主要包括过载保护、短路保护和过压保护。
过载保护是指在变压器负载过大时，通过电流保护装置及时切断电源，以避免变压器过热损坏。
通常使用热继电器或电流保护器等装置来实现过载保护。
短路保护是指在变压器出现短路故障时，通过短路保护装置及时切断电源，以避免短路故障导致的损坏和安全事故。
常用的短路保护装置有熔断器和断路器等。
过压保护是指在变压器的输入或输出端出现过电压时，通过过压保护装置及时切断电源，以保护变压器和其他设备的安全运行。
常用的过压保护装置有过压继电器和过压限流器等。
变压器的工作原理是利用电磁感应的原理，通过变换电压和电流的比例来实现电能的传输和变换。
变压器由两个或多个线圈（称为原线圈和副线圈）组成，它们通过铁芯相互耦合。
当原线圈中有交流电流流过时，会产生一个交变磁场，这个磁场会感应到副线圈中，并在副线圈中产生一个交流电流。
根据电磁感应的原理，副线圈中的电压与原线圈中的电压成正比，而电流与原线圈中的电流成反比。
通过合适的绕组比例，可以实现从高电压到低电压或从低电压到高电压的电能传输和变换。
变压器保护介绍
变压器保护介绍
变压器是电力系统中常见的重要设备，其主要作用是通过改变交流电压来传输和分配电能。
由于变压器的重要性，其保护显得尤为重要。
变压器的保护可以分为内部保护和外部保护两大类，其中内部保护包括绕组保护、油温保护等，而外部保护则包括过电压保护、过电流保护等。
本文将对变压器保护的介绍进行详细阐述。
一、内部保护
1.绕组保护
绕组保护是最基本的变压器保护手段之一，其主要目的是保护主变压器的黄铜绕组，避免其受到过电流的损坏。
绕组保护的实现方法通过监测绕组的电流，当其发生异常时及时切断电源，以保护变压器绕组。
绕组保护的常见方式有:
(1)电流保护
电流保护是监测变压器绕组电流，并及时发出信号，断开变压器主断路器的保护方法。
根据电流保护的原理，可以将其分为过电流保护和欠电流保护两类。
(2)差动保护
差动保护是一种通过对比变压器两侧电流的差值，判断变压器绕组是否受到电流冲击的一种保护方式。
当差值超出规定的范围，便会及时触发保护动作，保护变压器绕组。
1。
变压器的保护
变压器保护变压器的保护有：瓦斯保护、差动保护、过电流保护、复合电压启动的过电流保护、低电压起动的过电流保护、零序接地保护。
1.瓦斯保护：是变压器内部故障的主要保护元件，对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。
当油浸式变压器的内部发生故障时，由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体，从油箱向油枕流动，其强烈程度随故障的严重程度不同而不同，反应这种气流与油流而动作的保护称为瓦斯保护，也叫气体保护。
在气体保护继电器内，上部是一个密封的浮筒，下部是一块金属档板，两者都装有密封的水银接点。
浮筒和档板可以围绕各自的轴旋转。
在正常运行时，继电器内充满油，浮筒浸在油内，处于上浮位臵，水银接点断开；档板则由于本身重量而下垂，其水银接点也是断开的。
当变压器内部发生轻微故障时，气体产生的速度较缓慢，气体上升至储油柜途中首先积存于气体继电器的上部空间，使油面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，接通延时信号，这就是所谓的“轻瓦斯”；当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈的瓦斯气体，油箱内压力瞬时突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击档板，档板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使水银触点闭合，接通跳闸回路，使断路器跳闸，这就是所谓的“重瓦斯”。
重瓦斯动作，立即切断与变压器连接的所有电源，从而避免事故扩大，起到保护变压器的作用。
气体继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。
目前大多采用QJ-80型继电器，其信号回路接上开口杯，跳闸回路接下档板。
所谓瓦斯保护信号动作，即指因各种原因造成继电器内上开口杯的信号回路接点闭合，光字牌灯亮。
瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。
包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。
瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。
变压器常用的保护方式是什么
变压器常用的保护方式是什么Prepared on 24 November 2020变压器常用的保护方式是什么变压器的不正常工作状态主要是过负荷、外部短路从而引起的过电流、外部接地的短路引起中性点过电压、油箱漏油而引起的油面降低或冷却系统故障造成的温度升高等。
此外，大容量变压器，由于它的额定工作磁通密度较高，工作磁密与电压频率是成正比，在过电压或低频率下运行的时候，可能会引起变压器的过励磁故障等。
针对以上情况，大型变压器一般采用的方式为以下几种：一、瓦斯保护：保护变压器的内部短路和油面降低的故障。
二、差动保护、电流速断保护：保护变压器绕组或引出线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路以及绕组匝间短路。
三、过电流保护：保护外部相间短路，并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)的后备保护。
四、零序电流保护：保护大接地电流系统的外部单相接地短路。
五、过负荷保护：保护对称过负荷，仅作用于信号。
六、过励磁保护：保护变压器的过励磁不超过允许的限度。
变压器瓦斯保护反应变压器油箱内部各种故障和油面降低。
及以上油浸式变压器和及以上车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。
当油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。
带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设瓦斯保护。
变压器一般采用的保护方式二：纵联差动保护或电流速断保护反应变压器引出线、套管及内部短路故障的纵联差动保护或电流速断保护。
保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。
1. 对以下厂用变压器和并列运行的变压器，以及10MVA以下厂用备用变压器和单独运行的变压器，当后备保护时间大于时，应装设电流速断保护。
2. 对及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器，10MVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。
3. 对高压侧电压为330kV及以上变压器，可装设双重纵联差动保护。
变压器保护
瓦斯继电器的动作原理：
油箱内发生轻微故障时，产生的气体聚集在继电器 的上部，迫使油面下降，轻瓦斯触点闭合，发出“ 轻瓦斯”信号。
油箱内发生严重故障时，产生大量的气体以及强烈 的油流冲击挡板，重瓦斯触点闭合，发出“重瓦斯 ”跳闸脉冲，切除变压器。
变压器漏油使油面降低时，轻瓦斯触点闭合，发出 “轻瓦斯”信号。
变压器空载投入时：
iL
～
空载
变压器外部故障切除后系统电压恢复时：
iL
～
U
d
对三相变压器，无论在任何瞬间合闸，至少有两大成分的非周期分量，使涌流偏向时间轴 的一侧。 (2)含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主。 (3)波形之间出现间断，在一个周期中间断角为θ 。
接成Y形，正常运行时，两侧电流互 感器的二次电流也会有300的相位差， 此时会有一个相当大的不平衡电流
Ibp IΔ 300 IY
流入差动继电器，造成保护误动作。
为此通常将变压器Y侧的电流互感器接成△形，将 变压器△侧的电流互感器接成Y形。
正常运行时，两侧电流 互感器的二次电流IaY、 IbY、IcY与IA△、IB△、IC△ 同相位，再通过适当的选 择两侧电流互感器的变比, 使二次电流IaY、IbY、IcY与 IA△、IB△、IC△相等，保证 流入差动继电器中的电流 为零，防止正常运行或外 部故障时差动继电器误动 作。
④ 五次谐波制动元件：为了在变压器过励磁时防止 差动保护误动，其动作判据为： I(5)>Id * XB5 其中： I(5)—二次谐波电流 Id—差 动电流 XB5—制动系数
⑤ 比率制动元件：为了在变压器区外故障时差动保 护有可靠的制动作用，同时在内部故障时又较高的 灵敏度，其动作判据为：
变压器都有哪些保护方式
变压器都有哪些保护方式它们具体是怎么保护的一、变压器纵差保护变压器的纵差保护是反应相间短路、高压侧单相接地短路以及匝间短路的主保护,其保护范围包括变压器套管及引出线;变压器在空载合闸时的过励磁电流,其值可为In的数倍到10倍以上,这样大的励磁电流通常称为励磁涌流;二、气体保护为防止变压器内部单相绕组的匝间短路,通常在容量大于800KVA的变压器上装设有气体保护;不论是哪一种型式的气体继电器都有两对触点：轻瓦斯保护：当变压器内发生轻微故障时,产生的气体较少且速度缓慢,气体上升后逐渐积聚在继电器的上部,使气体继电器内的油面下降,使得其中一个触点闭合而作用于信号;轻瓦斯保护动作值采用气体容积大小表示：250－300cm3重瓦斯保护：当变压器内发生严重故障时,强烈的电弧将产生大量的气体,油箱压力迅速升高,迫使变压器油沿着油箱冲向油枕,在油流的激烈冲击下,使另一触点接闭而动作于跳闸;重瓦斯保护动作值采用油流速度大小表示：－s三、变压器的相间短路后备保护主要有过电流保护和低阻抗保护;四、变压器的过负荷保护变压器的过负荷大多数情况下都是三相对称的,因此,过负荷保护只要接入一相,用一个电流继电器即可实现;过负荷保护通常延时动作于信号对于双绕组升压变压器,装于发电机电压一侧；对于三绕组升压变压器,当一侧无电源时,装在发电机电压侧和无电源一侧,当三侧都有电源时,装在所有三侧;五、变压器的单相接地保护1．中性点直接接地的普通变压器接地后备保护2．中性点可能接地或不接地运行的变压器接地后备保护1 中性点全绝缘变压器2 分级绝缘且中性点装放电间隙的变压器3．自耦变压器的接地后备保护1 高、中压侧的方向零序电流保护整定计算2 自耦变压器中性点零序过电流保护整定六、变压器温度保护一般设为75℃七、冷却器故障保护。
变压器保护
1、什么叫变压器的短路阻抗？变压器的短路阻抗简单地说就是变压器两个绕组导线的电阻与电抗。
短路阻抗试验是鉴定运行中变压器受到短路电流的冲击，或变压器在运输和安装时受到机械力撞击后，检查其绕组是否变形的最直接方法，它对于判断变压器能否投入运行具有重要的意义，也是判断变压器是否要求进行解体检查的依据之一。
测量：将二次绕组短接测量一次绕组的阻抗值。
试验数据: （使用仪器: BJZ-2型变压器交流单相阻抗仪）测试方法：在10KV侧三相短路，在110KV侧分别测量三相值。
档位相别电压（V）电流（A）阻抗(Ω)1 AN 243.9 5.01 48.68BN 246.2 5.07 48.56CN 241.2 5.02 48.04短路阻抗铭牌值:（％）正分接H.V./L.V. 主分接H.V./L.V. 负分接H.V./L.V.17.49 16.74 16.64与铭牌值做比较。
2、变压器的短路阻抗百分比,在数值上与变压器短路电压百分比相等。
它是指将变压器二次绕阻短路，在一次绕阻施加电压，当二次绕阻通过额定电流时，一次绕阻施加的电压与额定电压之比的百分数。
3、变压器并列运行条件？(1)各台变压器的电压比(变比)应相同；(其最大差值不得超过±0.5%。
)(2)各台变压器的阻抗电压应相等，即变压器的短路阻抗相等；(其最大差值不得超过±10%)(3)各台变压器的接线组别应相同；(4) 变压器容量相差不能超过1/3;①参加并列运行的各变压器必须接线组别相同。
否则，副边出现电压差很大，产生的环流很大甚至象短路电流，均会损坏变压器；②各变压器的原边电压应相等，副边电压也分别相等。
否则副边产生环流引起过载，发热，影响带负荷，并增加电能损耗、效率降低；③各变压器的阻抗电压（短路电压）百分数应相等，否则带负荷后产生负荷分配不合理。
因为容量大的变压器短路电压百分数大、容量小的变压器短路电压百分数小，而负载分配与短路电压百分数成反比，这样会造成大变压器分配的负载小，设备没有充分利用；而小变压器分配的负载大，易过载，限制了并列运行的变压器带负荷运行。
变压器的保护
变压器的保护本课程总体思路：一．变压器的故障、不正常状态及其保护方式〔一〕变压器的故障〔二〕变压器的不正常工作状态〔三〕变压器应装设的保护1、主保护2、外部相间短路的后备保护3、外部接地短路的后备保护4、其他的保护5、其他非电量保护1、瓦斯保护基本原理三．变压器差动保护的基本原理及其不平衡电流1.由励磁涌流所产生的不平衡电流(1)励磁涌流的产生〔2〕励磁涌流特征，〔3〕克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施：2、三相变压器接线产生的不平衡电流4.由电流互感器变比误差及互感器型号、特性不同产生的不平衡电流5.变压器带负荷调节分接头位置改变所产生的不平衡电流。
四、比率制动特性的变压器差动保护五．变压器相间短路的后备保护1、过电流2、低电压启动的过电流保护3、复合电压启动的过电流保护4、负序电流保护+单相式电压保护5、阻抗保护六．变压器的接地保护〔一〕中性点直接接地变压器的零序电流保护〔二〕中性点可能接地或不接地运行时变压器的零序电流电压保护变压器在我们电力系统中应用的量很大的设备也是很重要的设备，对变压器的不正常状况和故障状态配置了不同的保护，这部分培训内容主要介绍变压器常用的保护原理及各保护的特点。
一、变压器的故障、不正常状态及其保护方式变压器的故障根据变压器的结构分为油箱内部和外部故障〔一〕变压器的故障油箱内部的故障主要有两点（1）各相绕组间的相间短路（2）单相绕组的单相接地油箱外部的故障（1）引出线的相间短路（2）引出线通过外壳发生的单相接地短路、变压器有的中性点是接地的，在接地的这一侧外部会发生单相接地短路、绝缘套管闪络或破坏。
〔二〕变压器的不正常工作状态主要有以下几个方面，（1）大容量变压器的过励磁，大容量变压器为了充分利用变压器的铁芯材料，正常的工作点接近于饱和磁通附近，一旦电压升高或者电网频率降低，这时铁芯励磁电流就会急剧增大，容易引起过励磁，引起变压器的发热（2）外部相间短路引起的过电流（3）外部接地短路引起的过电流和中性点的过电压（4）过负荷（5）漏油等原因引起的油面降低，绕组温度升高以上讲的是变压器的故障及可能出现的不正常工作状态，根据这些状态，以下讲变压器应该装设什么样的保护〔三〕变压器应装设的保护1、主保护根据变压器的特点，因为变压器绕组放在变压器油里面，假设变压器内部故障，短路产生电弧就会产生大量的气体，根据气体的流速，就产生了一个保护-------瓦斯保护，瓦斯保护是一个非电量的保护，分为重瓦斯和轻瓦斯保护，〔1〕重瓦斯保护重瓦斯保护可以启动继电器动作断路器，能反应油箱内各种故障，所以重瓦斯作为油箱内部故障一个主保护〔2〕纵联差动保护差动保护的范围可以包括油箱内部绕组的相间短路、匝间短路，外部引线的短路，所以差动保护可以作为主保护（3）电流速断保护变压器在容量较小、电压等级比较低的变压器可采用变压器的主保护就这三种类型2、外部相间短路的后备保护根据变压器的容量、电压等级和重要程度来选择后背保护〔1〕过电流保护最基本的也是最简单的保护，只反应电流，因为灵敏度低，所以一般用于容量较小，电压较低的变压器，电流整定要躲开最大负荷电流〔2〕低电压启动的过电流保护增加了一个低电压条件，可以把电流原件的值降低，所以比过电流保护灵敏，如果过电流保护不能满足要求，我们可以采用这个〔3〕复合电压启动的过电流保护对于不对称短路是反应负序电压、对于对称短路是反应低电压，再加上过电流这个条件，就形成了复合电压启动的过电流保护，这个对于不对称短路的灵敏度就大大提高（4）负序电流及单相式低电压起动的过电流保护负序电流只能反应不对称故障，为了反应对称故障，需要加上单相式低电压起动的过电流保护，和〔3〕不同的是此保护只要有一相故障就可以动作〔5〕阻抗保护采用阻抗继电器形成阻抗保护3、外部接地短路的后备保护〔1〕零序电流保护发生接地故障会产生零序电流，所以零序电流可以反应接地故障〔2〕零序电流方向保护对于多电源变压器，比方说三绕组变压器两边有电源，就要加方向元件，方向是为了保证有选择性，另外自耦变压器零序电流相互流动，所以也要加方向原件（3）零序过电压保护接地时，出现零序电压，构成零序电压保护（4）间隙电流保护和零序电压保护变压器中性点是经间隙接地的，正常状态下，间隙是断开的，相当于中性点不接地变压器，当发生接地故障，产生过电压，假设间隙发生击穿，变压器就变成中性点接地，间隙一击穿，就会有零序电流，我们可以采用间隙电流保护和零序电压保护，击穿时有间隙电流，不击穿时有零序电压，两者结合起来构成接地短路的后备保护4、其他的保护〔1〕过负荷保护反应变压器过负荷情况，只发信号〔2〕大容量变压器要装过励磁保护5、其他非电量保护轻瓦斯保护、油温高保护、冷却器故障、压力释放保护等二.瓦斯保护1、瓦斯保护基本原理：在变压器油箱内部发生故障(包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的经电弧电阻的接地短路)时，由于故障点电流和电弧的作用，将使变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们将从油箱流向油枕的上部。
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CT
主 保 护 区
后备 保护
变压器保护分类及保护范围
（2）变压器接地故障的后备保护
变压器中性点接地方 式 35kV及以下，小电流接地系统
110kV及以上，中性点直接接地系统 全绝缘变压器 分级绝缘变压器 可接地、可不接地
自耦变压器 ——中性点必须接地
变压器保护分类及保护范围
中性点直接接地变压 器
过电流元件接于各侧电流互感 器二次回路中。 配置于变压器的高压侧、中 压侧、低压侧。 规定高、中压侧复压方向过 流保护中方向元件电压引自本 侧
变压器保护分类及保护范围
保护范围
CT
后备 保护
复压方向过流保护作为母线、线路和主变保护相间 故障拒动后的后备保护。其保护范围延伸到母线和 线路。 １、当方向指向母线时，作为本侧母线和引出线 的后备保护。 ２、当方向指向主变时，作为主变主保护和下 级相邻元件的后备保护。
瓦斯保护
瓦斯保护结构简单，灵敏性 高，反应变压器油箱内各种 故障。特别是反应轻微匝间 短路。它也是油箱漏油或绕 组、铁芯烧损的唯一保护
Compare 变压器主保护
两者在保护范围上有一定互 补性，不能相互代替， 共
同作为变压器的主保护。
变压器保护分类及保护范围
02
变压器后备保护
（1）复压闭锁（方向）过流保护
变压器 故障 油箱外部故障
（1）绝缘套管的相间短路和接地短路； （2）引出线上的发生的相间短路和接地短路；
变压器故障及不正常状态
变压器 的不正 常工作 状态
（1）由于外部短路引起的过电流； （2）负荷长时间超过额定容量引起的过负荷； （3）油箱漏油造成的油面降低； （4）由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁； 对于不正常工作状态，变压器保护也必须能够反应。 发告警信号，或延时跳闸。
原 因
目录
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第一部分. 变压器故障及不正常状态 第二部分. 变压器保护分类及保护范围 第三部分. 事故分析
第四部分 . .总结 第四部分 总结
总结
1
变压器主保护
瓦斯保护 差动保护
油箱内部 油箱外部
2
变压器后备保护
复压过流保护
零序保护
变压器外部故障
谢 谢
双绕组变压器正常运行时的电流分布
三绕组变压器内部故障时的电流分布
变压器保护分类及保护范围
差动保护特点 三侧开关CT（包括CT）至主变部分
保护范围
保护范围内的接地、相间、匝间故障
动作特性
瞬时跳三侧开关 (0 S动作)
变压器保护分类及保护范围
差动保护
差动保护能反应油箱外故障 ，抗外部振动干扰能力强。
轻瓦斯
积聚气体数量 250mL—350mL
发信号
挡板
阻尼弹簧
重瓦斯
油流冲向油枕的 速度 1.0—1.2m/s
跳闸
磁铁
瓦斯继电器外形图
干簧接点
有载调压瓦斯
理与本体瓦斯一致。
保护的对象和安装位置不同，原
变压器保护分类及保护范围
（2）差动保护
变压器纵差保护是按 照循环电流原理构成的, 主要是用来反应变压器绕 组、引出线及套管上的各 种短路故障，是变压器的 主保护。
02时44分13秒 河西工业线015 开关分闸
事故异常概况
2时44分03秒 10kV015河西工业线过流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段动作 2时44分05秒 诸城站#1主变低后备复流I段动作，001开关事故分闸 2时44分13秒 10kV河西工业线015开关分闸，重合不成功 （1）某支线末端杆被拉土车刮到导线，造成B、C两相短路，该 支线#5杆B相弓子线断线 （2）站内10kV河西工业线015开关分闸延迟，导致越级跳闸， 造成#1主变001开关跳闸
变压器保护
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第一部分 变压器故障及不正常状态 第一部分 .. 变压器故障及不正常状态 第二部分. 变压器保护分类及保护范围 第三部分. 事故分析
第四部分. 总结
变压器故障及不正常状态
油箱内部故障
（1）变压器绕组相间短路 ； （2）变压器绕组匝间短路 ； （3）变压器绕组接地短路 ；
后备 保护
CT
保护 范围
CT
主 保 护 区
后备 保护
变压器保护分类及保护范围
01
变压器主保护
（1）瓦斯保护
变压器油箱内部故障产生电 弧，使绝缘物和变压器油分 解产生大量气体，根据油箱 内部所产生的气体数量和油 流速度而动作的保护。
变压器保护分类及保护范 围
瓦斯继电器的构成及动作原理
浮子（开口杯） 接线柱
目录
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CONTENTS PAGE
第一部分. 变压器故障及不正常状态 第二部分 第二部分.. 变压器保护分类及保护范围 变压器保护分类及保护范围 第三部分. 事故分析
第四部分. 总结
变压器保护分类及保护范围
保护 分类
变压器主 保护 变压器后 备保护
差动保 护
瓦斯保 护
复压过 流
零序保 护
变压器保护分类及保护范围
一般装设零序电流保护 当变压器中性点接地时作为接地保护， 以短时限跳母联，长时限跳变压器两侧 断路器
保护范围
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第一部分. 变压器故障及不正常状态 第二部分. 变压器保护分类及保护范围 第三部分 . 事故分析 第三部分 . 事故分析
第四部分. 总结
事故分析
02时44分05 秒 #1主变 001开关事故 分闸