电力变压器保护原理

2.瓦斯继电器接线盒内进水，造成轻、重瓦斯
保护动作：下雨天，瓦斯继电器接线盒封闭不 严，雨水进入继电器接线盒内，造成接线柱短 路，使轻、重瓦斯保护动作。
1）过电流保护； 2）复合电压起动的过电流保护； 3）负序电流及单相式低电压起动的过
电流保护； 4）阻抗保护。
（2）对于外部接地短路引起的变压器 过电流保护
1）零序电流保护； 2）零序方向保护； 3）专用的保护装置。例如零序过电 压保护，中性点装放电间隙及零序电 流保护等。
（3）过负荷保护 （4）过励磁保护
第二节 变压器的气体保护
一、气体保护的作用及原理 1.变压器内部发生故障，故障处产生的高温会引
起附近的变压器油膨胀，甚至沸腾，油内溶解 的空气被逐出，形成空气泡上升。 2.当故障严重时，变压器油会迅速膨胀并产生大 量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲 向油枕的上部。
根据油箱内部故障时的这一特点，构成气体 保护。
(5) 其他保护
讨论：
某一200KV变电站的值班员， 在控制室突然听到蜂鸣器响；看到后 台机显示器屏幕上1#主变三侧的断 路器均闪光、告警对话框提示： 1# 主变差动保护动作。请根据上述现象， 判断1#主变的哪些地方可能发生了 故障？为什么？
第二节 变压器的气体保护
一、 气体保护的作用及原理 二、气体继电器 三、气体保护的接线 四、气体保护运行中常见问题 五、轻瓦斯动作后的处理
油箱外故障：套管和引出线上发生的相 间短路和接地短路。
变压器的不正常运行状态： 过电流、中性点过电压，过负
荷以及油面降低。
此外，对大容量变压器，还 会发生变压器的过励磁故障。
三、电力变压器保护的配置原则
1. 电力变压器的主保护
气体保护 纵联差动保护 电流速断保护
（1）气体保护 反应变压器油箱内的各种故障及异
2. 气体保护与微机保护的接口
（1）重瓦斯保护接线 将瓦斯继电器的触点引入保护装置（非电量
保护装置），经保护出口继电器和信号辅助插件， 实现保护的跳闸功能和信号功能；
同时还将瓦斯继电器的触点引入保护模块 CPU中，供CPU检测保护动作时刻，以便记 录和打印动作信息。
重瓦斯保护接线示意框图：
重瓦斯 继电器 触点
连接管道上。
安装要求：
变压器安装时，应使顶盖与水平面之间夹角应 有1％～1．5％的坡度，连接管有2％～4％的升 高坡度。
气体继电器的安装
2.气体继电器的结构
外形：
QJ-15,50,80（直径） 型气体继电器
QJ4-50C型气体继电器
开口杯挡板式气体继电器结构图
瓦斯 继电 器结 构
上 开 口 杯
电力变压器保护
第一节 概 述
一、电力变压器的结构 二、电力变压器的故障和异常 三、电力变压器保护的配置原则
一、电力变压器的结构
电力变压器的主要部件： 铁芯、绕组、绝缘、油箱、分接开关、
油枕、吸湿器、气体继电器等。
二、电力变压器的故障和异常
变压器的故障：油箱内故障 油箱外故障。
油箱内故障：绕组的相间短路、 接地短 路、 匝间短路; 铁芯的烧 损等。
动作值：采用气体容积大小表示； 整定范围通常为： 250cm3～300cm3。
调整方法：通过移动重锤6的位置， 调整动作值。
（2）重瓦斯保护的整定与调试
动作值：采用油流速度大小表示； 整定范围通常为： 0.6～1.5m／s。
调试方法： 通过调整调节螺杆， 改变弹簧的松紧程度，调整重瓦 斯的动作值，其动作值。
纵联差动保护：用于:
1）容量为10000kVA及以上单独运行 的变压器；
2）容量为6300kVA及以上并列运行 的变压器或厂用变压器及企业中的重 要变压器；
3）容量为2000kVA及以上的变压器， 且其电流速断保护的灵敏性不能满足 要求时。
2. 电力变压器的后备保护
（1）对于外部相间短路引起的变压器 过电流，应采用下列保护
光电隔 离器
保护连 接片
保护 CPU
信号 中间
保护出口 中间
记录
信号 跳闸
四、瓦斯继电器运行中常遇见的问题
1. 新投运变压器，轻瓦斯动作：新变压器投 运后，线圈发热，变压器油发热循环流动， 将变压器内部一些空气排除，积聚在变压 器上部，使变压器油面下降，造成轻瓦斯 动作。
处理方法：将瓦斯继电器放气阀打开，排 出变压器本体内气体即可。
常的一种保护。
装设原则：
容量在800kVA及以上的油浸式变 压器和400kVA及以上的车间内油浸式 变压器，应装设气体保护。
（2）纵联差动保护或电流速断保护 作用：反应变压器绕组、套管及
引出线上的各种故障。 装设原则：根据变压器容量的不同
装设。
电流速断保护：用于10000kVA以下，其 过电流保护的动作时限大于0.5s的变压 器。
6.重瓦斯的试验：
气体继电器安装完毕，从排气 口打进空气，检查轻瓦斯动作的可靠 性；通过探针检查重瓦斯动作的可靠 性。
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探 针 试 验
三、气体保护的接线 常规型保护 与微机型保护的接口
1. 常规型保护的接线
气体保护接线特点 （1）出口继电器必需带有自保持线圈. （2）XB在必要时可将保护退出. （3）Rf 起续流电阻的作用.
3.气体保护分为:
重瓦斯
轻瓦斯
当变压器油箱内轻微故障或严重
漏油时，轻瓦斯保护动作，延时作用 于信号；
当变压器内部发生严重故障时，
重瓦斯保护动作，瞬时动作跳开变压 器的各侧断路器。
4.气体保护的实现
采用： 气体继电器 瓦斯继电器 非电量继电器
二、气体继电器
1.气体继电器的安装位置 安装在变压器油箱与油枕之间的
（2）重瓦斯保护
变压器内部发生严 重故障时，油箱内产生 大量气体，强大的气流 伴随着油流冲击挡板， 当油流的速度达到整定 值时，挡板克服弹簧的 反作用力向前移动，带 动永久磁铁靠近干簧触 点，使干簧触点闭合， 发出重瓦斯跳闸脉冲， 断开变压器各侧的断路 器。
4.气体继电器的整定与调试
（1）轻瓦斯保护整定与调试
下 挡 板
磁 铁 及 干 簧 接 点
气 孔 及 接 线 柱
探 针
3.气体继电器的工作原理
（1）轻瓦斯保护 变压器内部发生轻微故障时，变压器油
分解产生的气体汇集在气体继电器上部，迫使 继电器内的油面下降，开口杯露出油面，因其 受到的浮力减小失去平衡而下沉，带动永久磁 铁下降，当永久磁铁靠近干簧触点时，干簧触 点接通，发出轻瓦斯动作信号。