变压器差动、瓦斯保护
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常用的瓦斯继电器有两种：一是浮子式；二是挡板式。 挡板式瓦斯继电器是将浮子式的下浮子改为挡板结构。 两者的区别是，挡板式的挡板结构不随油面下降而动 作，而是在油的流速达到0.6～1.0m/s时才动作，所以 挡板式瓦斯继电器遇到油面下降或严重缺油时，不会 造成重瓦斯误动跳闸。
变压器瓦斯保护原理如上图所示：气体继电器触头KG1由开口杯控制，构成轻瓦斯保护，其动作后发出预告 信号。气体继电器的另一触头KG-2由挡板控制，构成 重瓦斯保护，其动作后经信号继电器KS的线圈起动中 间继电器KPO，KPO的两对触头分别使断路器QF1、 QF2跳闸。为了防止变压器内严重故障时因油流不稳， 造成重瓦斯触头时断时通的不可靠动作，必须选用具
之变压器瓦斯、差动保护
目录
一、瓦斯保护 (1)瓦斯保护的适用范围 (2)瓦斯保护的构成 (3)瓦斯保护原理 (4)轻瓦斯保护的动作原因 (5)重瓦斯保护的动作原因 (6)处理的原则 (7)瓦斯保护装置的运行维护 (8) 瓦斯保护的优缺点 二、差动保护 (1)差动保护的适用范围 (2)差动保护原理 (3)差动继电器产生不平衡电流原因 (4)差动保护的动作原因 (5)差动保护的优缺点
①可能变压器内部发生严重故障 ②可能二次回路故障等 ③穿越性短路
焊接缝是否裂开， 变压器外壳是否变 形；最后检查气体 的可燃性。
(6)处理的原则：
①对变压器上层油温、外部特征、防爆喷油和各侧开关跳闸情况、停电 范围等进行检查，如有备用变压器，应立即投入，并报告有关领导。
②收集气体判别故障：如果是内部故障，则不得试送电，应按规定拉开 各侧开关，并采取安全措施，等待抢修。
运行人员应 立即检查， 如未发现异 常现象，应
变压器。 ②因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻
进行气体取 样分析
瓦斯筒以下。
③变压器故障产生少量气体。
④发生穿越性故障。
⑤气体继电器或二次回路故障。
出现重瓦斯保护动
作跳闸，应先投入
备用变压器，然后
(5)重瓦斯保护的跳闸原因:
进行外部检查。检 查油枕防爆门，各
在绕组变压器的两侧 均装设电流互感器，其 二次侧按循环电流法接 线，即如果两侧电流互 感器的同级性端都朝向 母线侧，则将同级性端 子相连，并在两接线之 间并联接入电流继电器。 在继电器线圈中流过的 电流是两侧电流互感器 的二次电流之差，也就 是说差动继电器是接在 差动回路的。
正常运行及外部短路 时，流入差动继电器的 电流应等于零。
二、变压器的差动保护
(1)保护范围：
变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感 器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。由于差动 保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保 护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，所 以在区内故障时，可以瞬时动作。
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(2)差动保护的动作原理：
（5）差动保护的优缺点
差动保护的优点：能够迅速有选择的切 除保护范围内的故障，接线正确、调试 得当，不会发生误动。 缺点：对变压器内部的轻微的匝间短路 反应不灵敏。
谢谢!
(7)瓦斯保护装置的运行维护
运行中的变压器在以下情况下方可将重瓦斯解除：变 压器带电滤油、加油时，清理或更换呼吸器的硅胶， 清除主变假油面时，对气体继电器进行检查试验及在 其保护回路上进行工作时，重瓦斯改接信号。
新安装或大修后的变压器试投时，差动、瓦斯应同时 投入，主变试投成功后，重瓦斯改接信号位置，待油 静止24小时候，重瓦斯改接跳闸位置。但是，当需要 带负荷测相量退出差动保护时，此时变压器油虽未静 止24小时，也应将重瓦斯投入跳闸位置，即瓦斯和差 动保护不应同时退出。
③如果气体不可燃，而且表计无摆动，则可考虑试送电。 ④如果瓦斯继电器内无气体，外部也无异常，则可能是瓦斯继电器二次 回路存在故障，但在未证实变压器良好以前，不得试送电。 ⑤但有时瓦斯继电器会发生误动作，因此应采取一定的反事故措施： 将 瓦斯继电器的下浮筒式改为挡板式，触点改为立式。这样可以提高重瓦斯 动作的可靠性。瓦斯继电器引出线应采用耐油绝缘线。处理假油位时，注 意防止瓦斯继电器误动。 瓦斯继电器的端盖部分及电缆接线端子箱应有防 雨措施。
(3)变压器差动保护动作的原因:
①变压器内部及套管引出线故障 ②保护二次线故障。 ③差动CT二次开路或者短路
(4)差动保护动作跳闸后检查和处理
①检查变压器本体有无异常，检查差动保护范 围内的瓷瓶是否有闪络、损坏，引线是否有短路。 ②如果差动保护范围内的设备无明显故障，应 检查继电保护及二次回路是否有故障，直流回路 是否有两点接地。 ③经上述检查无异常时，应在切除负荷后立即 试送一次。 ④如果是继电器、二次回路或两点接地造成误 动，则应将差动保护退出运行，将变压器送电后 再处理。处理好后投到“信号”位置。 ⑤如果差动保护和重瓦斯保护同时动作使变压 器跳闸时，不经内部检查和试验，不得将变压器 投入运行。
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(百度文库)瓦斯保护原理：
当变压器出现内部故障时，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，产生的气 体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油面降低。当油面 降低到一定程度后，上浮筒便下沉，使水银接点接通， 发出信号。如果是严重故障，油箱内产生大量气体， 箱油流会冲击挡板，使之偏转，并带动挡板后的连动 杆向上转动，挑动与水银接点卡环相连的连动环，使 水银接点分别向与油流垂直的两侧转动，两水银接点 同时接通，使开关跳闸或发出信号。
(3)差动继电器产生不平衡电流原因
从理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。 实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正 常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡点流Iumb流过，此 时流过继电器的电流IK为 Ik=I1-I2=Iumb 要求不平衡点流应尽 量的小，以确保继电器不会误动。 当变压器内部发生相间短 路故障时，在差动回路中由于I2改变了方向或等于零（无电源 侧），这是流过继电器的电流为I1与I2之和，即Ik=I1+I2=Iumb 能使继电器可靠动作。 不平衡电流原因： ①励磁涌流：对变压器切除外部故障后进行空载合闸，电压突然 恢复的过程中，变压器可能产生很大的冲击电流，其数值可达额 定电流的6～8倍，将这个电流称之为励磁涌流。产生励磁涌流的 原因是变压器铁芯的严重饱和和励磁阻抗的大幅度降低。
有自保持电流线圈的出口中间继电器KPO。在保护动 作后，借助于断路器的辅助触头QF1-1 QF2-1来解除出 口回路的自保持。在变压器的加油或换油后及气体继
电器试验时，为防止重瓦房斯误动作，可利用连接片
XB使重瓦斯暂时改接到信号位置。
(4)轻瓦斯保护的动作原因
①因滤油、加油或冷却系统不严密以致空气进入
瓦斯继电器防水、防漏油。
（8）瓦斯保护的优缺点：
瓦斯保护的优点：不仅能反映变压器油箱内部的各种故障， 而且还能反映差动保护所不能反映的不严重的匝间短路和 铁心故障。此外，当变压器内部进入空气时也有所反映。 因此，是灵敏度高、结构简单、动作迅速的一种保护。
缺点：①不能反映变压器外部故障（套管和引出线），因 此瓦斯保护不能作为变压器各种故障的唯一保护。②瓦斯 保护抵抗外界干扰的性能较差，例如剧烈的震动就容易误 动作。③如果在安装瓦斯继电器时未能很好地解决防油问 题或瓦斯继电器不能很好地防水，就有可能漏油腐蚀电缆 绝缘或继电器进水而造成误动。
③由于计算变比与CT实际变比不同 ： 由于变压器两侧的电流互感器都是根据产品目 录选取标准的变比，而变压器的变比也是一定 的，因此，两侧互感器的变比与变压器的变比 很难满足要求，此时差动回路中将有电流流过。 在实际选择互感器时，通常是根据互感器的定 型产品来确定一个比较接近的变比 。
④由两侧电流型号不同而产生的不平衡电流 由于变压器两侧电流互感器的型号不同，它们 的饱和特性、励磁电流（归算到同一侧）也就 不同，因此在外部故障时差动回路中所产生的 不平衡电流就较大。此时应采用电流互感器的 同型系数，并适当提高差动保护的动作电流。
②变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流 由于变压器通常采用Y，d11的接线方式，因此，其
两侧电流的相位相差30度，即使变压器两侧的电流大 小相等，反映到差动继电器中也回出现不平衡电流。 为了消除这种不平衡电流的影响，可用相位补偿法， 通常将变压器的星形侧的三个电流互感器接成三角形， 而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形，并 适当考虑联接方式后可把二次电流的相位校正过来。 相位补偿后，在互感器接成三角形侧的差动一臂中， 电流又增大了1.732倍。为了保证在正常运行及外部故 障情况下差动回路中没有电流，就必须将该侧电流互 感器的变比加大1.732倍（在微机保护中，通过程序中 的平衡系数来平衡），以减小二次电流，使之与另一 侧的电流相等。
⑤带负荷调整分接头 电力系统中采用带负荷调压的变压器来调整电 压的常用方法，实际上改变分接头就是改变变 压器的变比，假如差动保护已按某一变比调整 好（如利用平衡线圈），则当分接头改变时就 会产生新的不平衡电流流入差动回路，此时不 可能再用重新选择平衡线圈的方法来消除这个 不平衡电流，为了避免不平衡电流的影响，在 整定保护的动作电流时应予以考虑，通常是提 高保护的动作整定值。
一、变压器的瓦斯保护
(1)瓦斯保护的适用范围 :
0.8MVA及以上的油浸式变压器和0.4MVA及以上 的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。瓦斯保 护用来反映油箱内部短路故障及油面降低，其中轻瓦 斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开各侧断路 器。
(2)瓦斯保护的构成:
瓦斯继电器是构成瓦斯保护的主要元件，瓦斯继电器 安装在油箱与油枕之间的连接管道上，为了便于气流 顺利通过瓦斯继电器，变压器顶盖与水平面应有1 ％～1.5％的坡度，连接管道应有2％～4％的坡度。
变压器瓦斯保护原理如上图所示：气体继电器触头KG1由开口杯控制，构成轻瓦斯保护，其动作后发出预告 信号。气体继电器的另一触头KG-2由挡板控制，构成 重瓦斯保护，其动作后经信号继电器KS的线圈起动中 间继电器KPO，KPO的两对触头分别使断路器QF1、 QF2跳闸。为了防止变压器内严重故障时因油流不稳， 造成重瓦斯触头时断时通的不可靠动作，必须选用具
之变压器瓦斯、差动保护
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一、瓦斯保护 (1)瓦斯保护的适用范围 (2)瓦斯保护的构成 (3)瓦斯保护原理 (4)轻瓦斯保护的动作原因 (5)重瓦斯保护的动作原因 (6)处理的原则 (7)瓦斯保护装置的运行维护 (8) 瓦斯保护的优缺点 二、差动保护 (1)差动保护的适用范围 (2)差动保护原理 (3)差动继电器产生不平衡电流原因 (4)差动保护的动作原因 (5)差动保护的优缺点
①可能变压器内部发生严重故障 ②可能二次回路故障等 ③穿越性短路
焊接缝是否裂开， 变压器外壳是否变 形；最后检查气体 的可燃性。
(6)处理的原则：
①对变压器上层油温、外部特征、防爆喷油和各侧开关跳闸情况、停电 范围等进行检查，如有备用变压器，应立即投入，并报告有关领导。
②收集气体判别故障：如果是内部故障，则不得试送电，应按规定拉开 各侧开关，并采取安全措施，等待抢修。
运行人员应 立即检查， 如未发现异 常现象，应
变压器。 ②因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻
进行气体取 样分析
瓦斯筒以下。
③变压器故障产生少量气体。
④发生穿越性故障。
⑤气体继电器或二次回路故障。
出现重瓦斯保护动
作跳闸，应先投入
备用变压器，然后
(5)重瓦斯保护的跳闸原因:
进行外部检查。检 查油枕防爆门，各
在绕组变压器的两侧 均装设电流互感器，其 二次侧按循环电流法接 线，即如果两侧电流互 感器的同级性端都朝向 母线侧，则将同级性端 子相连，并在两接线之 间并联接入电流继电器。 在继电器线圈中流过的 电流是两侧电流互感器 的二次电流之差，也就 是说差动继电器是接在 差动回路的。
正常运行及外部短路 时，流入差动继电器的 电流应等于零。
二、变压器的差动保护
(1)保护范围：
变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感 器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。由于差动 保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保 护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，所 以在区内故障时，可以瞬时动作。
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(2)差动保护的动作原理：
（5）差动保护的优缺点
差动保护的优点：能够迅速有选择的切 除保护范围内的故障，接线正确、调试 得当，不会发生误动。 缺点：对变压器内部的轻微的匝间短路 反应不灵敏。
谢谢!
(7)瓦斯保护装置的运行维护
运行中的变压器在以下情况下方可将重瓦斯解除：变 压器带电滤油、加油时，清理或更换呼吸器的硅胶， 清除主变假油面时，对气体继电器进行检查试验及在 其保护回路上进行工作时，重瓦斯改接信号。
新安装或大修后的变压器试投时，差动、瓦斯应同时 投入，主变试投成功后，重瓦斯改接信号位置，待油 静止24小时候，重瓦斯改接跳闸位置。但是，当需要 带负荷测相量退出差动保护时，此时变压器油虽未静 止24小时，也应将重瓦斯投入跳闸位置，即瓦斯和差 动保护不应同时退出。
③如果气体不可燃，而且表计无摆动，则可考虑试送电。 ④如果瓦斯继电器内无气体，外部也无异常，则可能是瓦斯继电器二次 回路存在故障，但在未证实变压器良好以前，不得试送电。 ⑤但有时瓦斯继电器会发生误动作，因此应采取一定的反事故措施： 将 瓦斯继电器的下浮筒式改为挡板式，触点改为立式。这样可以提高重瓦斯 动作的可靠性。瓦斯继电器引出线应采用耐油绝缘线。处理假油位时，注 意防止瓦斯继电器误动。 瓦斯继电器的端盖部分及电缆接线端子箱应有防 雨措施。
(3)变压器差动保护动作的原因:
①变压器内部及套管引出线故障 ②保护二次线故障。 ③差动CT二次开路或者短路
(4)差动保护动作跳闸后检查和处理
①检查变压器本体有无异常，检查差动保护范 围内的瓷瓶是否有闪络、损坏，引线是否有短路。 ②如果差动保护范围内的设备无明显故障，应 检查继电保护及二次回路是否有故障，直流回路 是否有两点接地。 ③经上述检查无异常时，应在切除负荷后立即 试送一次。 ④如果是继电器、二次回路或两点接地造成误 动，则应将差动保护退出运行，将变压器送电后 再处理。处理好后投到“信号”位置。 ⑤如果差动保护和重瓦斯保护同时动作使变压 器跳闸时，不经内部检查和试验，不得将变压器 投入运行。
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(百度文库)瓦斯保护原理：
当变压器出现内部故障时，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，产生的气 体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油面降低。当油面 降低到一定程度后，上浮筒便下沉，使水银接点接通， 发出信号。如果是严重故障，油箱内产生大量气体， 箱油流会冲击挡板，使之偏转，并带动挡板后的连动 杆向上转动，挑动与水银接点卡环相连的连动环，使 水银接点分别向与油流垂直的两侧转动，两水银接点 同时接通，使开关跳闸或发出信号。
(3)差动继电器产生不平衡电流原因
从理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。 实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正 常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡点流Iumb流过，此 时流过继电器的电流IK为 Ik=I1-I2=Iumb 要求不平衡点流应尽 量的小，以确保继电器不会误动。 当变压器内部发生相间短 路故障时，在差动回路中由于I2改变了方向或等于零（无电源 侧），这是流过继电器的电流为I1与I2之和，即Ik=I1+I2=Iumb 能使继电器可靠动作。 不平衡电流原因： ①励磁涌流：对变压器切除外部故障后进行空载合闸，电压突然 恢复的过程中，变压器可能产生很大的冲击电流，其数值可达额 定电流的6～8倍，将这个电流称之为励磁涌流。产生励磁涌流的 原因是变压器铁芯的严重饱和和励磁阻抗的大幅度降低。
有自保持电流线圈的出口中间继电器KPO。在保护动 作后，借助于断路器的辅助触头QF1-1 QF2-1来解除出 口回路的自保持。在变压器的加油或换油后及气体继
电器试验时，为防止重瓦房斯误动作，可利用连接片
XB使重瓦斯暂时改接到信号位置。
(4)轻瓦斯保护的动作原因
①因滤油、加油或冷却系统不严密以致空气进入
瓦斯继电器防水、防漏油。
（8）瓦斯保护的优缺点：
瓦斯保护的优点：不仅能反映变压器油箱内部的各种故障， 而且还能反映差动保护所不能反映的不严重的匝间短路和 铁心故障。此外，当变压器内部进入空气时也有所反映。 因此，是灵敏度高、结构简单、动作迅速的一种保护。
缺点：①不能反映变压器外部故障（套管和引出线），因 此瓦斯保护不能作为变压器各种故障的唯一保护。②瓦斯 保护抵抗外界干扰的性能较差，例如剧烈的震动就容易误 动作。③如果在安装瓦斯继电器时未能很好地解决防油问 题或瓦斯继电器不能很好地防水，就有可能漏油腐蚀电缆 绝缘或继电器进水而造成误动。
③由于计算变比与CT实际变比不同 ： 由于变压器两侧的电流互感器都是根据产品目 录选取标准的变比，而变压器的变比也是一定 的，因此，两侧互感器的变比与变压器的变比 很难满足要求，此时差动回路中将有电流流过。 在实际选择互感器时，通常是根据互感器的定 型产品来确定一个比较接近的变比 。
④由两侧电流型号不同而产生的不平衡电流 由于变压器两侧电流互感器的型号不同，它们 的饱和特性、励磁电流（归算到同一侧）也就 不同，因此在外部故障时差动回路中所产生的 不平衡电流就较大。此时应采用电流互感器的 同型系数，并适当提高差动保护的动作电流。
②变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流 由于变压器通常采用Y，d11的接线方式，因此，其
两侧电流的相位相差30度，即使变压器两侧的电流大 小相等，反映到差动继电器中也回出现不平衡电流。 为了消除这种不平衡电流的影响，可用相位补偿法， 通常将变压器的星形侧的三个电流互感器接成三角形， 而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形，并 适当考虑联接方式后可把二次电流的相位校正过来。 相位补偿后，在互感器接成三角形侧的差动一臂中， 电流又增大了1.732倍。为了保证在正常运行及外部故 障情况下差动回路中没有电流，就必须将该侧电流互 感器的变比加大1.732倍（在微机保护中，通过程序中 的平衡系数来平衡），以减小二次电流，使之与另一 侧的电流相等。
⑤带负荷调整分接头 电力系统中采用带负荷调压的变压器来调整电 压的常用方法，实际上改变分接头就是改变变 压器的变比，假如差动保护已按某一变比调整 好（如利用平衡线圈），则当分接头改变时就 会产生新的不平衡电流流入差动回路，此时不 可能再用重新选择平衡线圈的方法来消除这个 不平衡电流，为了避免不平衡电流的影响，在 整定保护的动作电流时应予以考虑，通常是提 高保护的动作整定值。
一、变压器的瓦斯保护
(1)瓦斯保护的适用范围 :
0.8MVA及以上的油浸式变压器和0.4MVA及以上 的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。瓦斯保 护用来反映油箱内部短路故障及油面降低，其中轻瓦 斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开各侧断路 器。
(2)瓦斯保护的构成:
瓦斯继电器是构成瓦斯保护的主要元件，瓦斯继电器 安装在油箱与油枕之间的连接管道上，为了便于气流 顺利通过瓦斯继电器，变压器顶盖与水平面应有1 ％～1.5％的坡度，连接管道应有2％～4％的坡度。