变压器非电量保护PPT课件
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电力变压器非电量保护讲解
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表1 非电量保护的种类
保护名称
反应的物理量
对应的变压器故障
轻瓦斯保护
瓦斯保护 重瓦斯保护
气体体积 流速、油面高度
内部放电、铁心多点接地、 内部过热、空气进入油箱等
严重的匝间短路、对地短路
压力释放阀 温度控制器保护
压力 温度
内部压力升高、严重的匝间 短路及对地短路
冷却系统失效、温度升高
油位计
油位
油位过高、过低
13
持正压，有效地防止外部空气、水分及其他杂质进入油 箱，且具有动作后无元件损坏，无需更换等优点，目前 已被广泛应用。
2、设置原则及运行要求： 压力释放阀的开启压力设置应结合变压器的结构考
虑，应区分有升高座和直接装在油箱顶上的差异及心式 变压器和壳式变压器的差异等，盲目地降低开启压力， 容易造成压力释放阀保护误动，压力释放阀的微动开关 因受潮或振动短路，会引起跳闸，必须尽量避免非电量 保护误动作引起的跳闸事故。由于大多数变压器厂家规 定压力释放阀接点作用于跳闸，曾多次因压力释放阀的 二次回路绝缘降低引起跳闸停电事故。为此，变压器运 行规程(DL／T 572—95)规定“压力释放阀接点宜作用于 信号” 。但当压力释放阀动作而变压器不跳闸时，可能 会引发变压器的缺油运行而导致故障扩大。为此，
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3、温控器运行维护中应注意的事项： （1）变压器应装设温度保护，如有指示曾经到过的最高 温度的指针，安装时，必须将该指针放在与显示实时温度 重叠的位置。 （2）变压器必须定期检查、记录变压器油温及曾经到过 的最高温度值。应按照顶层油温来控制冷却装置的投切、 温度过高发信。 （3）变压器投入运行后现场温度计指示的温度、控制室 温度显示装置、监控系统的温度三者基本保持一致，相差 一般不超过5℃。 （4）温度计座内应注有适量的变压器油。 （5）绕组温度计变送器的电流值必须与变压器用来测量 绕组温度的套管型电流互感器电流相匹配。由于绕组温度 是通过间接测量换算而来，故宜投信号 ，在运行中仅作 参考。 （6）应结合停电，定期校验温度计。
表1 非电量保护的种类
保护名称
反应的物理量
对应的变压器故障
轻瓦斯保护
瓦斯保护 重瓦斯保护
气体体积 流速、油面高度
内部放电、铁心多点接地、 内部过热、空气进入油箱等
严重的匝间短路、对地短路
压力释放阀 温度控制器保护
压力 温度
内部压力升高、严重的匝间 短路及对地短路
冷却系统失效、温度升高
油位计
油位
油位过高、过低
13
持正压，有效地防止外部空气、水分及其他杂质进入油 箱，且具有动作后无元件损坏，无需更换等优点，目前 已被广泛应用。
2、设置原则及运行要求： 压力释放阀的开启压力设置应结合变压器的结构考
虑，应区分有升高座和直接装在油箱顶上的差异及心式 变压器和壳式变压器的差异等，盲目地降低开启压力， 容易造成压力释放阀保护误动，压力释放阀的微动开关 因受潮或振动短路，会引起跳闸，必须尽量避免非电量 保护误动作引起的跳闸事故。由于大多数变压器厂家规 定压力释放阀接点作用于跳闸，曾多次因压力释放阀的 二次回路绝缘降低引起跳闸停电事故。为此，变压器运 行规程(DL／T 572—95)规定“压力释放阀接点宜作用于 信号” 。但当压力释放阀动作而变压器不跳闸时，可能 会引发变压器的缺油运行而导致故障扩大。为此，
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3、温控器运行维护中应注意的事项： （1）变压器应装设温度保护，如有指示曾经到过的最高 温度的指针，安装时，必须将该指针放在与显示实时温度 重叠的位置。 （2）变压器必须定期检查、记录变压器油温及曾经到过 的最高温度值。应按照顶层油温来控制冷却装置的投切、 温度过高发信。 （3）变压器投入运行后现场温度计指示的温度、控制室 温度显示装置、监控系统的温度三者基本保持一致，相差 一般不超过5℃。 （4）温度计座内应注有适量的变压器油。 （5）绕组温度计变送器的电流值必须与变压器用来测量 绕组温度的套管型电流互感器电流相匹配。由于绕组温度 是通过间接测量换算而来，故宜投信号 ，在运行中仅作 参考。 （6）应结合停电，定期校验温度计。
(完整版)变压器非电量保护
变压器非电量保护非电量保护，顾名思义就是指由非电气量反映的故障动作或发信的保护，一般是指保护的判据不是电量（电流、电压、频率、阻抗等），而是非电量，如瓦斯保护（通过油速整定）、温度保护（通过温度高低）、防暴保护（压力）、防火保护（通过火灾探头等）、超速保护（速度整定）等。
非电量保护可对输入的非电量接点进行SOE记录和保护报文记录并上传，主要包括本体重瓦斯、调变重瓦斯、压力释放、冷控失电、本体轻瓦斯、调变轻瓦斯、油温过高等，经压板直接出口跳闸或发信报警。
对于冷控失电，可选择是否经本装置延时出口跳闸，最长延时可达300分钟。
还可选择是否经油温过高非电量闭锁，投入时只有在外部非电量油温过高输入接点闭合时才开放冷控失电跳闸功能。
变压器非电量保护一般指涉及到整定值的气体、压力和温度方面的保护。
当变压器内部出现单相接地、放电或不严重的匝间短路故障时，其他保护因得到的信号弱而不起作用，但这些故障均能引起变压器及其它材料分解产生气体。
利用这一特点构成的反映气体变化的保护装置称气体（瓦斯）保护。
1、气体保护继电器及整定瓦斯保护是变压器油箱内绕组短路故障及异常的主要保护。
其作用原理是：变压器内部故障时，在故障点产生往往伴随有电弧的短路电流，造成油箱内局部过热并使变压器油分解、产生气体（瓦斯），进而造成喷油、冲动斯继电器，瓦斯保护动作。
目前国产的气体保护用气体继电器结构为挡板式磁力接点结构，进口的气体继电器有浮桶式和压力式两种结构。
气体继电器具有两个功能：集气保护（称轻瓦）和流速保护（称重瓦）。
轻瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于切除变压器。
集气保护（轻瓦斯保护）轻瓦斯保护继电器由开口杯、干簧触点等组成。
运行时，继电器内充满变压器油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧接点断开。
当变压器内部发生轻微故障或异常时，故障点局部过热，引起部分油膨胀，油内的气体被逐出，形成汽泡，进入气体继电器内，使油面下降，开口杯转动，使干簧接点闭合，发出信号。
变压器的非电量保护
（2）绕组温度控制器的测温原理。
变压器油面温度是可以直接测量出来的，但绕组由于处于高压下而无法直接测量其温度，其温度的测量是通过间接测量和模拟而成的。绕组和冷却介质之间的温差是绕组实际电流的函数，电流互感器的二次电流(一般用套管的电流互感器)和变压器绕组电流成正比。电流互感器二次电流供给温度计的加热电阻，产生一个显示变压器负载的读数，它相当于实测的铜一油温差(温度增量)。这种间接测量方法提供一个平均或最大绕组温度的显示即所谓的热像。
表1 非电量保护的种类
保护名称
反应的物理量
对应的变压器故障
瓦斯保护
轻瓦斯保护
气体体积
部放电、铁心多点接地、部过热、空气进入油箱等
重瓦斯保护
流速、油面高度
严重的匝间短路、对地短路
压力释放阀
压力
部压力升高、严重的匝间短路及对地短路
压力突变保护
压力
部压力瞬时升高
温度控制器保护
温度
冷却系统失效、温度升高
油位计
变压器油箱部发生故障时，油箱的油被分解、汽化，产生大量气体，油箱压力急剧升高，气体及油流迅速向油枕流动，流速超过重瓦斯的整定值时，瞬间动作切除主变。
(2)设置原则
由于变压器部故障产生电弧时，故障点附近的油将被高温分解，由液态的高分子电离分解为气态的氢气及烃类气体。少量气体首先溶于变压器油中，当产气速率大于溶解速率时，就在故障区域产生气泡。分解的气体占了变压器油的空间，必定有同体积的变压器油被挤向储油柜。油流和气体是同时发生的，一定的产气速率必定有一定的油流速通过瓦斯继电器，而产气的速率则取决于燃弧功率：因此为把故障围限制在尽可能小的区域，通过变压器瓦斯继电器油的流速整定值就应该小于最小故障功率的产气速率。所以，瓦斯继电器流速的整定应考虑最小的故障功率以及地震和强迫油循环变压器油泵同时全部启动的影响，并考虑压力释放阀保护与重瓦斯保护的配合。
变压器油面温度是可以直接测量出来的，但绕组由于处于高压下而无法直接测量其温度，其温度的测量是通过间接测量和模拟而成的。绕组和冷却介质之间的温差是绕组实际电流的函数，电流互感器的二次电流(一般用套管的电流互感器)和变压器绕组电流成正比。电流互感器二次电流供给温度计的加热电阻，产生一个显示变压器负载的读数，它相当于实测的铜一油温差(温度增量)。这种间接测量方法提供一个平均或最大绕组温度的显示即所谓的热像。
表1 非电量保护的种类
保护名称
反应的物理量
对应的变压器故障
瓦斯保护
轻瓦斯保护
气体体积
部放电、铁心多点接地、部过热、空气进入油箱等
重瓦斯保护
流速、油面高度
严重的匝间短路、对地短路
压力释放阀
压力
部压力升高、严重的匝间短路及对地短路
压力突变保护
压力
部压力瞬时升高
温度控制器保护
温度
冷却系统失效、温度升高
油位计
变压器油箱部发生故障时，油箱的油被分解、汽化，产生大量气体，油箱压力急剧升高，气体及油流迅速向油枕流动，流速超过重瓦斯的整定值时，瞬间动作切除主变。
(2)设置原则
由于变压器部故障产生电弧时，故障点附近的油将被高温分解，由液态的高分子电离分解为气态的氢气及烃类气体。少量气体首先溶于变压器油中，当产气速率大于溶解速率时，就在故障区域产生气泡。分解的气体占了变压器油的空间，必定有同体积的变压器油被挤向储油柜。油流和气体是同时发生的，一定的产气速率必定有一定的油流速通过瓦斯继电器，而产气的速率则取决于燃弧功率：因此为把故障围限制在尽可能小的区域，通过变压器瓦斯继电器油的流速整定值就应该小于最小故障功率的产气速率。所以，瓦斯继电器流速的整定应考虑最小的故障功率以及地震和强迫油循环变压器油泵同时全部启动的影响，并考虑压力释放阀保护与重瓦斯保护的配合。
变压器保护及非电量培训ppt课件
KG
3.4瓦斯继电器的校验方法
3.4.1 瓦斯继电器的使用瓦斯继电器校验仪进行调
试，具体检验内容见（调试报告） 3.4.2主变保护校验时进行瓦斯继电器接点验证， 使用短接线（本体重瓦斯按压活塞）根据瓦斯继 电器外部接线端子短接相应接点，本体非电量保
护装置动作出口，本体及有载重瓦斯保护动作出
口跳闸，本体及有载轻瓦斯保护动作出口发信。
Ir 0 . 5 Ie
0 . 5 I I 3 I e r e Ir 3 Ie
如图示，在Y高压侧和Δ 低压侧做差动试验。 高压侧电流是A进N出，低压侧是a进c出。 高压侧电流： 代入折算公式： IA；0∠1＝ I A ' (I A IB ) IB；0＝ IC；0＝ I B ' (I B IC )
3.1原理 3.1.1.适用：800kVA及以上油浸式变压器，反映变压器 油箱内部故障的主要保护 3.1.2.原理：故障→气体及绝缘物质分解、产生大量气 体→流向油枕 3.1.3.构成：瓦斯继电器 3.2瓦斯继电器作用及安装结构 3.2.1.作用：反映于气体的继电器
气体继电器安装：油箱与油枕之间 的连通管道上
首先规定 TA的正极性端在 母线侧，电流参考方向由 母线流向变压器为正方向。
110KV
I1
35KV
I2
I3
10KV
比率制动曲线
Id
1
Icdqd
Kbl
0.5Ie
3Ie
Ir
动作方程如下：
Id Icdqd
I I K ( I 0 . 5 I ) d cdqd bl r e
I I K 2 . 5 I I 3 I d cdqd bl e r e
变压器保护及非 电量培训
变压器非电量保护
变压器非电量保护非电量保护，顾名思义就是指由非电气量反映的故障动作或发信的保护，一般是指保护的判据不是电量（电流、电压、频率、阻抗等），而是非电量，如瓦斯保护（通过油速整定）、温度保护（通过温度高低）、防暴保护（压力）、防火保护（通过火灾探头等）、超速保护（速度整定）等。
非电量保护可对输入的非电量接点进行SOE记录和保护报文记录并上传，主要包括本体重瓦斯、调变重瓦斯、压力释放、冷控失电、本体轻瓦斯、调变轻瓦斯、油温过高等，经压板直接出口跳闸或发信报警。
对于冷控失电，可选择是否经本装置延时出口跳闸，最长延时可达300分钟。
还可选择是否经油温过高非电量闭锁，投入时只有在外部非电量油温过高输入接点闭合时才开放冷控失电跳闸功能。
变压器非电量保护一般指涉及到整定值的气体、压力和温度方面的保护。
当变压器内部出现单相接地、放电或不严重的匝间短路故障时，其他保护因得到的信号弱而不起作用，但这些故障均能引起变压器及其它材料分解产生气体。
利用这一特点构成的反映气体变化的保护装置称气体（瓦斯）保护。
1、气体保护继电器及整定瓦斯保护是变压器油箱内绕组短路故障及异常的主要保护。
其作用原理是：变压器内部故障时，在故障点产生往往伴随有电弧的短路电流，造成油箱内局部过热并使变压器油分解、产生气体（瓦斯），进而造成喷油、冲动斯继电器，瓦斯保护动作。
目前国产的气体保护用气体继电器结构为挡板式磁力接点结构，进口的气体继电器有浮桶式和压力式两种结构。
气体继电器具有两个功能：集气保护（称轻瓦）和流速保护（称重瓦）。
轻瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于切除变压器。
集气保护（轻瓦斯保护）轻瓦斯保护继电器由开口杯、干簧触点等组成。
运行时，继电器内充满变压器油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧接点断开。
当变压器内部发生轻微故障或异常时，故障点局部过热，引起部分油膨胀，油内的气体被逐出，形成汽泡，进入气体继电器内，使油面下降，开口杯转动，使干簧接点闭合，发出信号。
变压器的非电量保护
变压器油箱内部发生故障时，油箱内的油被分解、汽化,产生大量气体，油箱内压力急剧升高，气体及油流迅速向油枕流动，流速超过重瓦斯的整定值时，瞬间动作切除主变。
（2)设置原则
由于变压器内部故障产生电弧时，故障点附近的油将被高温分解,由液态的高分子电离分解为气态的氢气及烃类气体。少量气体首先溶于变压器油中，当产气速率大于溶解速率时，就在故障区域产生气泡。分解的气体占了变压器油的空间，必定有同体积的变压器油被挤向储油柜.油流和气体是同时发生的，一定的产气速率必定有一定的油流速通过瓦斯继电器,而产气的速率则取决于燃弧功率:因此为把故障范围限制在尽可能小的区域内，通过变压器瓦斯继电器油的流速整定值就应该小于最小故障功率的产气速率。所以，瓦斯继电器流速的整定应考虑最小的故障功率以及地震和强迫油循环变压器油泵同时全部启动的影响，并考虑压力释放阀保护与重瓦斯保护的配合。
四、压力突变保护原理及设置原则
1、保护原理
感应特定故障下油箱内部压力的瞬时升高，根据油箱内由于事故造成的动态压力增长来动作的。当变压器内部发生故障,油室内压力突然上升,当上升速度超过一定数值，压力达到动作值时，压力开关动作，发出信号报警或切断电源使变压器退出运行。该保护比压力释放阀动作速度更快，但不释放内部压力。
变压器的非电量保护
为提高设备运行可靠性，保证设备的安全,大型电力变压器均设置了电量和非电量保护.变压器内部故障时如果这些保护能正确运作,及时切断电源，便限制了电能转化为热能和化学能，也限制了油体积的剧烈膨胀及绝缘纸和绝缘油分解成气体。这样就可以将故障控制在允许的范围内，有效保护主变,避免故障扩大，减少损失.由于电量保护本身固有的特点，当故障在电量保护的灵敏度或故障种类之外时,就必须依靠非电量保护来保证主变的安全。表1是根据所反应的物理量不同划分的几种非电量保护.
（2)设置原则
由于变压器内部故障产生电弧时，故障点附近的油将被高温分解,由液态的高分子电离分解为气态的氢气及烃类气体。少量气体首先溶于变压器油中，当产气速率大于溶解速率时，就在故障区域产生气泡。分解的气体占了变压器油的空间，必定有同体积的变压器油被挤向储油柜.油流和气体是同时发生的，一定的产气速率必定有一定的油流速通过瓦斯继电器,而产气的速率则取决于燃弧功率:因此为把故障范围限制在尽可能小的区域内，通过变压器瓦斯继电器油的流速整定值就应该小于最小故障功率的产气速率。所以，瓦斯继电器流速的整定应考虑最小的故障功率以及地震和强迫油循环变压器油泵同时全部启动的影响，并考虑压力释放阀保护与重瓦斯保护的配合。
四、压力突变保护原理及设置原则
1、保护原理
感应特定故障下油箱内部压力的瞬时升高，根据油箱内由于事故造成的动态压力增长来动作的。当变压器内部发生故障,油室内压力突然上升,当上升速度超过一定数值，压力达到动作值时，压力开关动作，发出信号报警或切断电源使变压器退出运行。该保护比压力释放阀动作速度更快，但不释放内部压力。
变压器的非电量保护
为提高设备运行可靠性，保证设备的安全,大型电力变压器均设置了电量和非电量保护.变压器内部故障时如果这些保护能正确运作,及时切断电源，便限制了电能转化为热能和化学能，也限制了油体积的剧烈膨胀及绝缘纸和绝缘油分解成气体。这样就可以将故障控制在允许的范围内，有效保护主变,避免故障扩大，减少损失.由于电量保护本身固有的特点，当故障在电量保护的灵敏度或故障种类之外时,就必须依靠非电量保护来保证主变的安全。表1是根据所反应的物理量不同划分的几种非电量保护.
变压器的非电量保护
（2）绕组温度控制器的测温原理。
变压器油面温度是可以直接测量出来的，但绕组由于处于高压下而无法直接测量其温度，其温度的测量是通过间接测量和模拟而成的。绕组和冷却介质之间的温差是绕组实际电流的函数，电流互感器的二次电流(一般用套管的电流互感器)和变压器绕组电流成正比。电流互感器二次电流供给温度计的加热电阻，产生一个显示变压器负载的读数，它相当于实测的铜一油温差(温度增量)。这种间接测量方法提供一个平均或最大绕组温度的显示即所谓的热像。
1、测温原理
（1）油面温控器的测温原理：
温控器主要由弹性元件、毛细管和温包组成，在这三个部分组成的密闭系统内充满了感温液体，当被测温度变化时，由于液体的“热胀冷缩”效应，温包内的感温液体的体积也随之线性变化，这一体积变化量通过毛细管远传至表内的弹性元件，使之发生相应位移，该位移经齿轮机构放大后便可指示该被测温度，同时触发微动开关，输出电信号驱动冷却系统，达到控制变压器温升的目的。
2、设置原则
大型电力变压器应配备油面温度控制器及绕组温度控制器，并有温度远传的功能，为能全面反映变压器的温度变化情况，一般还将油面温度控制器配置双重化，即在主变的两侧均设置油面温度控制器。
为防止非电量保护误动作引起跳闸事故，许多单位规定温度控制器的接点不接入跳闸：但实际上是否接入跳闸应考虑变压器的结构形式及变电站的值班方式，如由于壳式变压器结构的特殊性，当变电站为无人值班时，其油面温度控制器的跳闸接点应严格按厂家的规定接入跳闸。而对于冷却方式为强迫油循环风冷的变压器一般应接入跳闸，对于冷却方式为自然油浸风冷的变压器则可仅发信号。变压器温度高跳闸信号必须采用温度控制器的硬接点，不能使用远传到控制室的温度来启动跳闸：在某220kV变电站中， 由于采用远传的温度来启动跳闸，在电阻温度计回路断线或接触电阻增大时，反映到控制室的温度急剧升高，超过150％ 则引起误动跳闸。
变压器油面温度是可以直接测量出来的，但绕组由于处于高压下而无法直接测量其温度，其温度的测量是通过间接测量和模拟而成的。绕组和冷却介质之间的温差是绕组实际电流的函数，电流互感器的二次电流(一般用套管的电流互感器)和变压器绕组电流成正比。电流互感器二次电流供给温度计的加热电阻，产生一个显示变压器负载的读数，它相当于实测的铜一油温差(温度增量)。这种间接测量方法提供一个平均或最大绕组温度的显示即所谓的热像。
1、测温原理
（1）油面温控器的测温原理：
温控器主要由弹性元件、毛细管和温包组成，在这三个部分组成的密闭系统内充满了感温液体，当被测温度变化时，由于液体的“热胀冷缩”效应，温包内的感温液体的体积也随之线性变化，这一体积变化量通过毛细管远传至表内的弹性元件，使之发生相应位移，该位移经齿轮机构放大后便可指示该被测温度，同时触发微动开关，输出电信号驱动冷却系统，达到控制变压器温升的目的。
2、设置原则
大型电力变压器应配备油面温度控制器及绕组温度控制器，并有温度远传的功能，为能全面反映变压器的温度变化情况，一般还将油面温度控制器配置双重化，即在主变的两侧均设置油面温度控制器。
为防止非电量保护误动作引起跳闸事故，许多单位规定温度控制器的接点不接入跳闸：但实际上是否接入跳闸应考虑变压器的结构形式及变电站的值班方式，如由于壳式变压器结构的特殊性，当变电站为无人值班时，其油面温度控制器的跳闸接点应严格按厂家的规定接入跳闸。而对于冷却方式为强迫油循环风冷的变压器一般应接入跳闸，对于冷却方式为自然油浸风冷的变压器则可仅发信号。变压器温度高跳闸信号必须采用温度控制器的硬接点，不能使用远传到控制室的温度来启动跳闸：在某220kV变电站中， 由于采用远传的温度来启动跳闸，在电阻温度计回路断线或接触电阻增大时，反映到控制室的温度急剧升高，超过150％ 则引起误动跳闸。
变压器的非电量保护知识讲解
1、轻瓦斯保护
(1)保护原理
内部故障比较轻微或在故障的初期，油箱内的油被分解、汽化，产生少量气体积聚在瓦斯继电器的顶部，当气体量超过整定值时，发出报警信号，提示维护人员进行检查，防止故障的发展。
(2)设置原则
气体容积动作整定值一般为250～300mL，其动作接点应接入报警信号。
2、重瓦斯保护
(1)保护原理
2、设置原则
大型电力变压器应配备油面温度控制器及绕组温度控制器，并有温度远传的功能，为能全面反映变压器的温度变化情况，一般还将油面温度控制器配置双重化，即在主变的两侧均设置油面温度控制器。
为防止非电量保护误动作引起跳闸事故，许多单位规定温度控制器的接点不接入跳闸：但实际上是否接入跳闸应考虑变压器的结构形式及变电站的值班方式，如由于壳式变压器结构的特殊性，当变电站为无人值班时，其油面温度控制器的跳闸接点应严格按厂家的规定接入跳闸。而对于冷却方式为强迫油循环风冷的变压器一般应接入跳闸，对于冷却方式为自然油浸风冷的变压器则可仅发信号。变压器温度高跳闸信号必须采用温度控制器的硬接点，不能使用远传到控制室的温度来启动跳闸：在某220kV变电站中，由于采用远传的温度来启动跳闸，在电阻温度计回路断线或接触电阻增大时，反映到控制室的温度急剧升高，超过150％则引起误动跳闸。
要发挥温度控制器对变压器的保护作用，关键在于保证控制器的准确性。某220kV变电站因将油温启动冷却器接点与跳闸接点的回路对调，导致变压器运行中油温升高，达到启动冷却器的温度值时引起变压器误跳闸。所以温度控制器必须按规程进行定期校验，并保证接点回路接线的正确，防止因接线错误导致变压器的误跳闸。
五、油位计的保护原理及设置原则
表1非电量保护的种类
保护名称
反应的物理量
对应的变压器故障
(1)保护原理
内部故障比较轻微或在故障的初期，油箱内的油被分解、汽化，产生少量气体积聚在瓦斯继电器的顶部，当气体量超过整定值时，发出报警信号，提示维护人员进行检查，防止故障的发展。
(2)设置原则
气体容积动作整定值一般为250～300mL，其动作接点应接入报警信号。
2、重瓦斯保护
(1)保护原理
2、设置原则
大型电力变压器应配备油面温度控制器及绕组温度控制器，并有温度远传的功能，为能全面反映变压器的温度变化情况，一般还将油面温度控制器配置双重化，即在主变的两侧均设置油面温度控制器。
为防止非电量保护误动作引起跳闸事故，许多单位规定温度控制器的接点不接入跳闸：但实际上是否接入跳闸应考虑变压器的结构形式及变电站的值班方式，如由于壳式变压器结构的特殊性，当变电站为无人值班时，其油面温度控制器的跳闸接点应严格按厂家的规定接入跳闸。而对于冷却方式为强迫油循环风冷的变压器一般应接入跳闸，对于冷却方式为自然油浸风冷的变压器则可仅发信号。变压器温度高跳闸信号必须采用温度控制器的硬接点，不能使用远传到控制室的温度来启动跳闸：在某220kV变电站中，由于采用远传的温度来启动跳闸，在电阻温度计回路断线或接触电阻增大时，反映到控制室的温度急剧升高，超过150％则引起误动跳闸。
要发挥温度控制器对变压器的保护作用，关键在于保证控制器的准确性。某220kV变电站因将油温启动冷却器接点与跳闸接点的回路对调，导致变压器运行中油温升高，达到启动冷却器的温度值时引起变压器误跳闸。所以温度控制器必须按规程进行定期校验，并保证接点回路接线的正确，防止因接线错误导致变压器的误跳闸。
五、油位计的保护原理及设置原则
表1非电量保护的种类
保护名称
反应的物理量
对应的变压器故障
变压器的非电量保护
2、设置原则
其动作接点应接入主变的报警或跳闸信号，动作值应根据变压器厂家提供的值进行整定和校验。
五、温控器保护原理及设置原则
为保护变压器的安全运行，其冷却介质及绕组的温度要控制在规定的范围内，这就需要温度控制器来提供温度的测量、冷却控制等功能。当温度超过允许范围时，提供报警或跳闸信号，确保设备的寿命。温度控制器包括油面温度控制器和绕组温度控制器。
2、设置原则
大型电力变压器应配备油面温度控制器及绕组温度控制器，并有温度远传的功能，为能全面反映变压器的温度变化情况，一般还将油面温度控制器配置双重化，即在主变的两侧均设置油面温度控制器。
为防止非电量保护误动作引起跳闸事故，许多单位规定温度控制器的接点不接入跳闸：但实际上是否接入跳闸应考虑变压器的结构形式及变电站的值班方式，如由于壳式变压器结构的特殊性，当变电站为无人值班时，其油面温度控制器的跳闸接点应严格按厂家的规定接入跳闸。而对于冷却方式为强迫油循环风冷的变压器一般应接入跳闸，对于冷却方式为自然油浸风冷的变压器则可仅发信号。变压器温度高跳闸信号必须采用温度控制器的硬接点，不能使用远传到控制室的温度来启动跳闸：在某220kV变电站中， 由于采用远传的温度来启动跳闸，在电阻温度计回路断线或接触电阻增大时，反映到控制室的温度急剧升高，超过150％ 则引起误动跳闸。
要发挥温度控制器对变压器的保护作用，关键在于保证控制器的准确性。某220kV变电站因将油温启动冷却器接点与跳闸接点的回路对调，导致变压器运行中油温升高，达到启动冷却器的温度值时引起变压器误跳闸。所以温度控制器必须按规程进行定期校验，并保证接点回路接线的正确，防止因接线错误导致变压器的误跳闸。五、油位计的保护 Nhomakorabea理及设置原则
1、轻瓦斯保护
(1)保护原理
其动作接点应接入主变的报警或跳闸信号，动作值应根据变压器厂家提供的值进行整定和校验。
五、温控器保护原理及设置原则
为保护变压器的安全运行，其冷却介质及绕组的温度要控制在规定的范围内，这就需要温度控制器来提供温度的测量、冷却控制等功能。当温度超过允许范围时，提供报警或跳闸信号，确保设备的寿命。温度控制器包括油面温度控制器和绕组温度控制器。
2、设置原则
大型电力变压器应配备油面温度控制器及绕组温度控制器，并有温度远传的功能，为能全面反映变压器的温度变化情况，一般还将油面温度控制器配置双重化，即在主变的两侧均设置油面温度控制器。
为防止非电量保护误动作引起跳闸事故，许多单位规定温度控制器的接点不接入跳闸：但实际上是否接入跳闸应考虑变压器的结构形式及变电站的值班方式，如由于壳式变压器结构的特殊性，当变电站为无人值班时，其油面温度控制器的跳闸接点应严格按厂家的规定接入跳闸。而对于冷却方式为强迫油循环风冷的变压器一般应接入跳闸，对于冷却方式为自然油浸风冷的变压器则可仅发信号。变压器温度高跳闸信号必须采用温度控制器的硬接点，不能使用远传到控制室的温度来启动跳闸：在某220kV变电站中， 由于采用远传的温度来启动跳闸，在电阻温度计回路断线或接触电阻增大时，反映到控制室的温度急剧升高，超过150％ 则引起误动跳闸。
要发挥温度控制器对变压器的保护作用，关键在于保证控制器的准确性。某220kV变电站因将油温启动冷却器接点与跳闸接点的回路对调，导致变压器运行中油温升高，达到启动冷却器的温度值时引起变压器误跳闸。所以温度控制器必须按规程进行定期校验，并保证接点回路接线的正确，防止因接线错误导致变压器的误跳闸。五、油位计的保护 Nhomakorabea理及设置原则
1、轻瓦斯保护
(1)保护原理
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“风扇启动”信号，启动辅助冷却器 “风扇启动”信号返回，辅助冷却器停
运 “风扇启动”信号
温度Ⅱ段经Ⅰ段闭锁回路
（跳闸经信号闭锁）
变压器冷却器全停跳闸保护
电力变压器运行规程的规定：强油循环变压器，当冷却器 系统故障切除全部冷却器时，允许带额定负载运行20分钟。 如20分钟后顶层油温尚未达到设定的跳闸值（75℃），则在 这种状态下运行的最长时间不得超过l小时。
变压器非电量保护
超（特）高压运行检修公司 自贡中心 泸州变电站 胡春林
课程要点提纲
要点一 要点二 要点三
何为非电量保护？ 变压器非电量保护的类型有哪些？ 非电量保护的测量、启动、元件及动作原理？
重点讲述 瓦斯保护及动作原理 温度保护及动作原理 冷却器全停保护回路
变压器非电量保护
定义： 指由非电气量反映故障动作或发信的保护。
4、速动油压继电器被正确安装后， 将放气塞打开，直到少量油流出，然后 将放气塞拧紧；
5、速动油压继电器安装完毕后，接 通信号线路，并将与之相联的蝶阀打开， 即可送电运行。
突发压力继电器结构示意图
突发压力继电器结构示意图
变压器正常运行时：因速动油 压继电器安装位置低于变压器油面线， 继电器油室与变压器油箱连通，油室 内隔离波纹管受到较小的静油压，气 室I内的弹簧对这静油压进行补偿达到 平衡，速动油压继电器不动作。
≠= 非电气量保护判据
油电速流
压温电力度压 火阻灾抗信号 冷却器故障 瓦频斯率气体量
类型和启动、测量元件
瓦斯继电器
瓦斯保护
温度保护
1、温度继电器 2、温度闭锁回路
油压超速保护
速动油压继电器
冷却器全停保护
冷却器全停跳闸回路
防爆保护
压力释放阀/防爆膜
变压器瓦斯保护
瓦斯保护是变压器的主要保护，可以反映油箱内的一切故障。
主要功能： 1、根据变压器温度的变化控制变压器冷却器工作状态； 2、当变压器温度较高时，发出报警信号或跳闸；
主要测量和启动元件：变压器温度继电器（油温表） 温度计主要结构：温包、PT100电阻、毛细管、波纹管、表头、压力式继电器
绕组温度计的结构及测温原理
问题1：上层油温计与绕组温度计有何异同呢？
强调：Ict≠Ih
变压器内部发生故障：油室内压 力突然上升，压力达到动作值时，隔 离波纹管受压变形，气室I内的压力 升高，操作波纹管位移，微动开关动 作，发出信号并切断电源使变压器退 出运行。
变压器防爆保护
保护测量和启动元件：变压器压力释放阀
动作原理：压力释放阀可使变压器在油箱内部发生故障、压力升高至压力释 放阀的开启压力时，压力释放阀在2ms内迅速开启，使变压器油箱内的压 力很快降低。当压力降到关闭压力值时，压力释放阀便可靠关闭，使变压器 油箱内永远保持正压，有效地防止外部空气、水份及其他杂项进入油箱。
突发压力继电器的安装
1、速动油压继电器通过一个50mm蝶 阀安装在变压器油箱侧壁上与储油柜中 油面的距离为1～3米，如图所示：小型 变压器安装到油箱中部即可。
2、当变压器装有循环油泵时，继电 器不应装在靠近出油管的区域，以免在 启动和停止油泵时，继电器出现误动作。
3、速动油压继电器必须垂直安装， 放气塞在上端。
磁铁
瓦斯继电器外形图 干簧接点
重瓦斯
油流冲向油枕的 速度 1.0—1.2m/s
跳闸
有载调压瓦斯 只是保护的对象和安 装位置不同，原理与本体瓦斯一致。
瓦斯保护的定值整定
轻瓦斯定值一般为：250mL—350mL（积聚气体数量 ），若轻瓦斯 不满足要求，可以调节开口杯背后的重锤改变开口杯的平衡来满足需 求。
现场设计中如何满足上述要求呢？
变压器冷却器全停跳闸回路
QF1、QF2、QF3主变 高中压侧断路器常闭 接点；
KMS1、KMS2交 流接触器；
KT11时间整 定K2T0~123时0m间in整
定60min
KT13时间整 定1min;
变压器油压超速保护
保护测量和启动元件： 突发压力继电器（速动油压继电器 ）
瓦斯保护的分类：
本体瓦斯
本体重瓦斯
特点
瓦斯保护
调压瓦斯
本体轻瓦斯 有载调压重瓦斯
动作迅速、灵敏可靠、结构简单
有载调压轻瓦斯
2.1.1 瓦斯继电器的构成及动作原理
浮子（开口杯）
保护原理 利用反应气体和油流速度
接线柱 状态的原理来实现保护变压器内部故障。
挡板
轻瓦斯积聚气体数量Fra bibliotek发信号
阻尼弹簧
250mL—350mL
热模拟：用一个流经电热
元件的加热电流Ih所产生的 附加温升Ih2R（R为电热元 件电阻值），即Ih2R=△Two， 当附加温升Ih2R在数值上完 全等同铜油温差△Two时，就 可以间接获得变压器绕组温 度 Tw=To + △ Two
CT额定电流Ict的大小与变压器铭牌额定负荷电流、电流互感器变比有 关；而加热电流Ih是对Ict进行调整后并根据变压器铜油温差人为给出的一 个工作电流。
绕组温度计的结构及测温原理
问题2：为什么监控后台显示的温度与本体温度计上显示的温度 有差异呢？
强油循环变压器的温度保护定值
温度值 上层油温85℃ 上层油温80℃ 绕组温度105℃ 绕组温度100℃ 上层油温95℃ 绕组温度115℃ 油面温度65℃
油面温度55℃
绕组温度80℃
动作情况 “油温高”报警信号 “油温高”报警信号返回 “绕组温度高”报警信号 “绕组温度高”报警信号返回 跳闸/信号 跳闸/信号
动作原理： 利用油箱内由于事故造成的动态压力增速（油压变化量）来动作的。
油压增长速度越快，动作越迅速；由于油压波在变压器油中的传播速度极 快，所以速动油压继电器反应灵敏，动作精确，迅速发出信号并切断电源。 如果在变压器上安装速动油压继电器，一旦内部发生恶性短路故障，可防 止油箱爆炸。
变压器正常运行时，因速动油压继电器安装位置低于变压器油面线， 继电器油室与变压器油箱连通，正常情况下速动油压继电器不动作。当变 压器内部发生故障，油室内压力突然上升，当上升速度超过一定数值，压 力达到动作值时，压力开关动作，发出信号并切断电源使变压器退出运行。 在继电器内部装有平衡器。通过平衡器的作用，当变压器内部压力由于非 故障原因缓慢增长，但低于一定数值时，压力开关不会动作。
重瓦斯定值一般为：1.0—1.2m/s（油速整定） ，若重瓦斯不满足要 求，可以通过调节指针弹簧改变档板的强度来满足需求。
瓦斯继电器的运行与维护
为防止继电器的受潮误动，瓦斯继电器应加装防雨罩； 巡视检查时，应重点检查瓦斯继电器防雨罩安装是否牢固； 瓦斯集气盒内应充满油，无气体；
变压器温度保护
运 “风扇启动”信号
温度Ⅱ段经Ⅰ段闭锁回路
（跳闸经信号闭锁）
变压器冷却器全停跳闸保护
电力变压器运行规程的规定：强油循环变压器，当冷却器 系统故障切除全部冷却器时，允许带额定负载运行20分钟。 如20分钟后顶层油温尚未达到设定的跳闸值（75℃），则在 这种状态下运行的最长时间不得超过l小时。
变压器非电量保护
超（特）高压运行检修公司 自贡中心 泸州变电站 胡春林
课程要点提纲
要点一 要点二 要点三
何为非电量保护？ 变压器非电量保护的类型有哪些？ 非电量保护的测量、启动、元件及动作原理？
重点讲述 瓦斯保护及动作原理 温度保护及动作原理 冷却器全停保护回路
变压器非电量保护
定义： 指由非电气量反映故障动作或发信的保护。
4、速动油压继电器被正确安装后， 将放气塞打开，直到少量油流出，然后 将放气塞拧紧；
5、速动油压继电器安装完毕后，接 通信号线路，并将与之相联的蝶阀打开， 即可送电运行。
突发压力继电器结构示意图
突发压力继电器结构示意图
变压器正常运行时：因速动油 压继电器安装位置低于变压器油面线， 继电器油室与变压器油箱连通，油室 内隔离波纹管受到较小的静油压，气 室I内的弹簧对这静油压进行补偿达到 平衡，速动油压继电器不动作。
≠= 非电气量保护判据
油电速流
压温电力度压 火阻灾抗信号 冷却器故障 瓦频斯率气体量
类型和启动、测量元件
瓦斯继电器
瓦斯保护
温度保护
1、温度继电器 2、温度闭锁回路
油压超速保护
速动油压继电器
冷却器全停保护
冷却器全停跳闸回路
防爆保护
压力释放阀/防爆膜
变压器瓦斯保护
瓦斯保护是变压器的主要保护，可以反映油箱内的一切故障。
主要功能： 1、根据变压器温度的变化控制变压器冷却器工作状态； 2、当变压器温度较高时，发出报警信号或跳闸；
主要测量和启动元件：变压器温度继电器（油温表） 温度计主要结构：温包、PT100电阻、毛细管、波纹管、表头、压力式继电器
绕组温度计的结构及测温原理
问题1：上层油温计与绕组温度计有何异同呢？
强调：Ict≠Ih
变压器内部发生故障：油室内压 力突然上升，压力达到动作值时，隔 离波纹管受压变形，气室I内的压力 升高，操作波纹管位移，微动开关动 作，发出信号并切断电源使变压器退 出运行。
变压器防爆保护
保护测量和启动元件：变压器压力释放阀
动作原理：压力释放阀可使变压器在油箱内部发生故障、压力升高至压力释 放阀的开启压力时，压力释放阀在2ms内迅速开启，使变压器油箱内的压 力很快降低。当压力降到关闭压力值时，压力释放阀便可靠关闭，使变压器 油箱内永远保持正压，有效地防止外部空气、水份及其他杂项进入油箱。
突发压力继电器的安装
1、速动油压继电器通过一个50mm蝶 阀安装在变压器油箱侧壁上与储油柜中 油面的距离为1～3米，如图所示：小型 变压器安装到油箱中部即可。
2、当变压器装有循环油泵时，继电 器不应装在靠近出油管的区域，以免在 启动和停止油泵时，继电器出现误动作。
3、速动油压继电器必须垂直安装， 放气塞在上端。
磁铁
瓦斯继电器外形图 干簧接点
重瓦斯
油流冲向油枕的 速度 1.0—1.2m/s
跳闸
有载调压瓦斯 只是保护的对象和安 装位置不同，原理与本体瓦斯一致。
瓦斯保护的定值整定
轻瓦斯定值一般为：250mL—350mL（积聚气体数量 ），若轻瓦斯 不满足要求，可以调节开口杯背后的重锤改变开口杯的平衡来满足需 求。
现场设计中如何满足上述要求呢？
变压器冷却器全停跳闸回路
QF1、QF2、QF3主变 高中压侧断路器常闭 接点；
KMS1、KMS2交 流接触器；
KT11时间整 定K2T0~123时0m间in整
定60min
KT13时间整 定1min;
变压器油压超速保护
保护测量和启动元件： 突发压力继电器（速动油压继电器 ）
瓦斯保护的分类：
本体瓦斯
本体重瓦斯
特点
瓦斯保护
调压瓦斯
本体轻瓦斯 有载调压重瓦斯
动作迅速、灵敏可靠、结构简单
有载调压轻瓦斯
2.1.1 瓦斯继电器的构成及动作原理
浮子（开口杯）
保护原理 利用反应气体和油流速度
接线柱 状态的原理来实现保护变压器内部故障。
挡板
轻瓦斯积聚气体数量Fra bibliotek发信号
阻尼弹簧
250mL—350mL
热模拟：用一个流经电热
元件的加热电流Ih所产生的 附加温升Ih2R（R为电热元 件电阻值），即Ih2R=△Two， 当附加温升Ih2R在数值上完 全等同铜油温差△Two时，就 可以间接获得变压器绕组温 度 Tw=To + △ Two
CT额定电流Ict的大小与变压器铭牌额定负荷电流、电流互感器变比有 关；而加热电流Ih是对Ict进行调整后并根据变压器铜油温差人为给出的一 个工作电流。
绕组温度计的结构及测温原理
问题2：为什么监控后台显示的温度与本体温度计上显示的温度 有差异呢？
强油循环变压器的温度保护定值
温度值 上层油温85℃ 上层油温80℃ 绕组温度105℃ 绕组温度100℃ 上层油温95℃ 绕组温度115℃ 油面温度65℃
油面温度55℃
绕组温度80℃
动作情况 “油温高”报警信号 “油温高”报警信号返回 “绕组温度高”报警信号 “绕组温度高”报警信号返回 跳闸/信号 跳闸/信号
动作原理： 利用油箱内由于事故造成的动态压力增速（油压变化量）来动作的。
油压增长速度越快，动作越迅速；由于油压波在变压器油中的传播速度极 快，所以速动油压继电器反应灵敏，动作精确，迅速发出信号并切断电源。 如果在变压器上安装速动油压继电器，一旦内部发生恶性短路故障，可防 止油箱爆炸。
变压器正常运行时，因速动油压继电器安装位置低于变压器油面线， 继电器油室与变压器油箱连通，正常情况下速动油压继电器不动作。当变 压器内部发生故障，油室内压力突然上升，当上升速度超过一定数值，压 力达到动作值时，压力开关动作，发出信号并切断电源使变压器退出运行。 在继电器内部装有平衡器。通过平衡器的作用，当变压器内部压力由于非 故障原因缓慢增长，但低于一定数值时，压力开关不会动作。
重瓦斯定值一般为：1.0—1.2m/s（油速整定） ，若重瓦斯不满足要 求，可以通过调节指针弹簧改变档板的强度来满足需求。
瓦斯继电器的运行与维护
为防止继电器的受潮误动，瓦斯继电器应加装防雨罩； 巡视检查时，应重点检查瓦斯继电器防雨罩安装是否牢固； 瓦斯集气盒内应充满油，无气体；
变压器温度保护