电力变压器保护原理
变压器保护原理与配置
变压器保护原理与配置变压器是电力系统中重要的电力设备之一，其主要功能是将一个电压等级的电能转换为另一个电压等级的电能，并在输电中进行电能传输和分配。
为保障变压器的正常运行，必须对其进行保护。
以下是变压器保护原理与配置的介绍。
一、变压器保护原理1. 过载保护当变压器负载电流超过额定电流时，将引起变压器温升过高，甚至可能导致短路，从而损坏变压器。
因此，需要对变压器进行过载保护。
过载保护装置通常采用电流互感器检测变压器负载电流，并通过保护继电器等装置实现过载保护。
2. 短路保护当变压器发生短路故障时，电流会急剧升高，引起变压器内部温度瞬间升高，将损坏变压器绕组和绝缘。
因此，需要对变压器进行短路保护。
短路保护装置通常采用电流互感器检测变压器电流，并通过保护继电器等装置实现短路保护。
3. 地闸保护当变压器出现地闸故障时，会导致变压器绕组和绝缘被损坏，从而影响变压器正常运行。
因此，需要进行地闸保护。
地闸保护装置通常采用变压器的中性点作为检测点，并通过保护继电器等装置实现地闸保护。
4. 过压保护当变压器输入电压超过额定电压时，会导致变压器绕组和绝缘的击穿，损坏变压器正常运行。
因此，需要进行过压保护。
过压保护装置通常采用电压互感器检测输入电压，并通过保护继电器等装置实现过压保护。
5. 欠压保护当变压器输入电压低于额定电压时，会导致变压器负载电流急剧升高，造成变压器绕组温度异常升高，从而损坏变压器。
因此，需要进行欠压保护。
欠压保护装置通常采用电压互感器检测输入电压，并通过保护继电器等装置实现欠压保护。
二、变压器保护配置变压器保护装置应按照变压器及其用途来确定配置方案。
变压器通常采用机械继电器、数字化继电器、微处理器等不同类型的保护装置。
1. 机械继电器保护机械继电器保护装置是一种传统的设备保护方案，通常用于小型变压器的保护。
它具有工作可靠、升级容易、操作简单等优点，但不支持远程通信，难以实现自动化和故障诊断。
2. 数字化继电器保护数字化继电器保护装置是一种新型设备保护方案，通常用于大型变压器的保护。
电厂发电机变压器保护原理及继电保护方式研究
电厂发电机变压器保护原理及继电保护方式研究
电厂的发电机变压器保护是电力系统中重要的工作，主要是为了确保设备安全运行和提高电力系统的可靠性。
本文将探讨发电机变压器的保护原理及继电保护方式。
一、保护原理
1.过流保护
发电机变压器过流保护是保护电路中最为常见的一种保护方式，其基本原理是检测电流是否超过设定值，如果超过，则说明电路中有故障发生，继电器将输出信号启动主断路器或切断故障电路。
过流保护装置的主要组成部分是电流互感器、电流比较器和继电器。
2.差动保护
4.欠压保护
二、继电保护方式
1.机械式继电保护
机械式继电保护是最早应用的一种继电保护方式，其主要机构包括触发机构、保护机构和复位机构，通过机械、电磁等方式实现继电器的操作。
机械式继电保护消除了电气型保护所存在的误动、失灵等问题，但其操作可靠性较差，检修难度较高，不利于实现自动化操作和监控。
2.静态继电保护
静态继电保护是电子技术发展后出现的一种保护方式，采用电子元件取代机械部件，大大提高了保护装置的稳定性和可靠性。
静态继电保护具有操作速度快、精度高、稳定性好、易于集成等优点。
3.数字化继电保护
数字化继电保护主要是利用数字技术、计算机技术和通信技术，实现对电力系统的保护、控制和监控。
数字化继电保护采用数字信号处理技术，能够快速、精确地检出系统故障和隐患，具有快速响应、先进性强、功能完善等优点。
总之，发电机变压器的保护是保证电厂安全稳定运行的重要工作，为了提高电厂的可靠性，必须对其进行全面的保护。
在保护方式的选择上，应根据工作环境、工作要求和保护装置的特点进行综合考虑，选择最合适的保护方式。
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
变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护的基本原理1. 引言变压器是电力系统中常见的重要设备，用于将电能从一个电压等级传输到另一个电压等级。
为了保护变压器免受故障的损害，需要采取相应的保护措施。
变压器差动保护是一种常用的保护方式，通过检测变压器两侧电流的差异来判断是否存在故障，并及时采取措施进行处理。
2. 基本原理变压器差动保护的基本原理是基于基尔霍夫定律和欧姆定律。
根据基尔霍夫定律，电流在闭合回路中的总和为零；根据欧姆定律，电流与电压之间存在线性关系。
当变压器正常运行时，输入和输出侧的电流应该相等。
然而，在发生故障时，比如短路或开路，输入和输出侧的电流会发生差异。
变压器差动保护利用这一原理来检测故障。
具体而言，变压器差动保护通过将输入和输出侧的电流进行比较来判断是否存在故障。
差动保护装置通常由两个主要部分组成：差动电流继电器和比较单元。
2.1 差动电流继电器差动电流继电器是变压器差动保护的核心组件，负责检测输入和输出侧的电流，并判断是否存在差异。
差动电流继电器通常由两个部分组成：CT（Current Transformer，电流互感器）和比较单元。
CT用于测量输入和输出侧的电流，并将其转换为相应的信号。
比较单元用于比较输入和输出侧的电流信号，并判断是否存在差异。
2.2 比较单元比较单元是差动保护装置中的另一个重要组成部分，其主要功能是将输入和输出侧的电流信号进行比较，并判断是否存在故障。
比较单元通常包括放大器、滤波器、配合逻辑控制等。
放大器用于放大输入和输出侧的电流信号，以便进行比较。
滤波器用于滤除高频噪声，以提高比较的准确性。
配合逻辑控制用于判断输入和输出侧的电流是否相等，并触发相应的保护动作。
3. 差动保护的工作原理变压器差动保护的工作原理可以分为两个阶段：采样和比较。
3.1 采样阶段在采样阶段，差动电流继电器通过CT对输入和输出侧的电流进行采样，并将其转换为相应的信号。
这些信号通常是模拟信号，需要经过放大和滤波处理后才能进行比较。
变压器保护相关知识培训讲解
四、变压器保护的基本原理
四、变压器保护的基本原理
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四、变压器保护的基本原理
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变压器保护相关知识培训讲解
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1
变压器简介
目录
2 变压器的故障类型
2
3 不正常运行情况
4 4 变压器保护配置
8 5 变压器保护的基本原理
一、变压器简介
变压器是传输电能而不改变其频率的静止的电 能转换器。
一、变压器简介
1、按功能分： 电力变压器按功能分，有升压变压
器和降压变压器两大类。
2、按容量分：有R8容量（R8≈1.33倍数递增）系列
和R10容量（R10 ≈ 1.26倍数递增）系列两大类。
3、按相数分：有单相和三相两大类。 4、按调压方式分：有无载调压（又称无励磁调压）
和有载调压两大类。
5、按绕组结构分：有单绕组自耦变压器、双绕组
变压器、三绕组变压器。
6、按冷却方式分类：有油浸自冷式、油浸风冷式、
油浸水冷式和强迫油循环冷却式等。
一、变压器简介
一、变压器简介
部分部件
呼吸器（5KG）
瓦斯继电器及其取气盒
一、变压器简介
部分部件
瓦斯继电器端子接线器
无载调压装置
电力变压器继电保护设计方案
电力变压器继电保护设计方案电力变压器是电力系统中重要的设备之一，经常被用作输电和配电系统中的变换器。
由于电力变压器的故障会对整个电力系统产生严重影响，因此必须采取必要的保护措施，保障电力系统的稳定性和可靠性。
本文介绍电力变压器继电保护的设计方案，着重介绍继电保护原理和保护配置。
一、继电保护原理电力变压器继电保护一般采用电流互感器整流式保护。
电流互感器将变压器通路中的电流变为与它成比例的小电流，接入继电器中进行处理。
继电器通过比对电流大小和相位差等参数来判断电力变压器内部是否存在故障，如短路、接地等故障。
当发生故障时，继电器将发送开关信号给断路器，切断电力变压器的供电，保护电力系统的安全稳定运行。
二、保护配置电力变压器的保护配置根据其不同型号和规格有所不同，但通常包括以下保护。
1. 过流保护过流保护是电力变压器最基本的保护之一。
当电力变压器通路中的电流超出额定电流值时，其可能会引起故障，如短路和接地等。
过流保护采用不同的越限电流值来判断电力变压器是否发生故障。
过电压保护是指当电力变压器出现过电压时，通过继电器的动作来保护设备。
过电压保护通常采用电压比率继电器，对比变压器的一次和二次侧电压，当二次侧电压过高时，继电器动作，切断断路器，保护电力变压器及其周边设备。
3. 低压保护低压保护是用来检查电力变压器一次侧的电压是否低于额定电压的保护措施。
当电力变压器一次侧电压低于设定值，继电器将会动作，发送开关信号，使断路器切断供电。
4. 短路保护5. 零序保护零序保护是用来检测电力变压器周边设备的相对接地。
当电力变压器周边设备出现接地故障时，电流会通过地线回到中性点，形成零序电流。
零序保护采用电流互感器接入继电器，当检测到零序电流超过设定值时，继电器将动作，切断电力变压器供电，以保护电力系统的稳定性。
三、总结电力变压器是电力系统中最核心的设备之一，其保护显得尤为重要。
电力变压器继电保护采用电流互感器整流式保护，采用过流、过电压、低压、短路、零序保护等多种方式，以确保电力系统的安全稳定运行。
电力变压器继电保护
电力变压器继电保护电力变压器是电力系统中的重要设备，其作用是将输送线路上的高压电能转变为用户所需的低压电能，为工业生产和居民生活提供电力保障。
而变压器继电保护则是保证变压器正常运行和安全的重要保障措施。
本文将从变压器继电保护的基本原理、作用和常见故障进行深入介绍。
一、继电保护的基本原理继电保护是电力系统中保护设备和线路的一种重要控制保护手段，其基本原理是通过选择合适的保护装置和电气元件，对电力系统中的故障或异常状态进行检测和判别，及时采取必要的措施，避免故障扩大，保证电力系统的安全稳定运行。
继电保护的基本原理包括以下几个方面：1. 故障检测：通过对电力系统中的各种故障进行检测，包括短路故障、接地故障、过载故障等，确定故障的类型和位置，以便及时采取保护措施。
2. 故障判别：根据故障发生的情况和故障信号的特点，对故障类型进行判别，确定是否需要启动继电保护装置。
3. 信号传输：将故障信号传输给继电保护装置，启动相应的保护动作，以保护变压器和电力系统的安全运行。
二、继电保护的作用继电保护在电力系统中起着非常重要的作用，其主要作用包括以下几个方面：1. 故障保护：及时发现电力系统中的各种故障，如短路故障、接地故障、过载故障等，采取必要的保护措施，避免故障扩大，保证电力系统的安全运行。
2. 过载保护：对电力系统中的过载情况进行监测和保护，及时减小负荷或切断电源，避免设备的过载烧坏。
3. 过电压保护：对电力系统中的过电压情况进行监测和保护，避免设备被过电压烧坏。
4. 欠电压保护：对电力系统中的欠电压情况进行监测和保护，确保设备在安全的电压范围内运行。
继电保护的作用主要是保障电力系统的安全运行，避免各种故障对设备和线路造成损害，保证供电的可靠性和稳定性。
特别是对于电力变压器来说，继电保护的作用更为突出，因为变压器在电力系统中扮演着重要的角色，一旦出现故障可能会导致整个系统的停电。
三、常见的变压器继电保护四、结语在当前电力系统中，变压器继电保护技术不断发展，涌现出越来越多的先进的保护装置和技术手段，提高了变压器继电保护的智能化和精准化水平。
变压器差动保护原理图解
变压器差动保护原理图解
差动爱护是依据被爱护区域内的电流变化差额而动作的。
它广泛用来爱护大容量的电力变压器、变电所母线、高压电动机等。
如右图所示是电力变压器的差动爱护原理图。
电流互感器TA1和TA2之间的区域就是差动爱护区，当爱护区内发生短路故障时，即变压器内部（如dl点），电流继电器KA中将产生较大的启动电流使爱护装置动作，而当爱护区外短路时，即变压器外部如（d2点），电流继电器中只流过一较小的不平稳电流，爱护装置不会动作。
所谓变压器的纵联差动爱护，是指由变压器的一次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的爱护。
纵联差动爱护装置，一般用来爱护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。
对于变压器线圈的匝间短路等内部故障，通常只作后备爱护。
纵联差动爱护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成，两个电流互感器串联形成环路，电流继电器并接在环路上。
因此，电流继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。
在正常状况下或爱护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧电流大小相等，相位相同，因此流经继电器的差电流为零，但假如在爱护区内发生短路故障，流经继电器的差电流不再为零，因此继电器将动作，使断路器跳闸，从而起到爱护作用。
变压器纵差爱护是根据循环电流原理构成的，变
压器纵差爱护的原理要求变压器在正常运行和纵差爱护区（纵差爱护区为电流互感器TA1、TA2之间的范围）外故障时，流入差动继电器中的电流为零，保证纵差爱护不动作。
但由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差爱护的正确工作，就须适当选择两侧电流互感器的变比，使得正常运行和外部故障时，两个电流相等。
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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。
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.
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Βιβλιοθήκη 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。
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。
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
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
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
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。
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
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。
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。
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
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。
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。
(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
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