变压器保护
变压器的故障和保护配置
在一般变压器中。有载调压装置往往连接在接地的中性点上，这样调压装置的电压等级可以比在线端调压时低。而自耦变压器中性点调压侧会带来所谓的相关调压问题。因此，要求自耦变压器有载调压时，只能采用线端调压方式。
01
02
变压器的继电保护配置
变压器的继电保护配置
平衡系数的计算 中压侧的平衡系数＝ 公共绕组的平衡系数＝
变压器的继电保护配置
短路电流 对称激磁涌流 不对称激磁涌流 w、d 分 别 为 差 动 电 流 的 波 宽 与 间 断 角。
变压器的继电保护配置
对称涌流：波形不连续，出现间断，波形上 下对称。 严重情况下θw.max =120 θj.max =50.8 非对称涌流：波形偏于时间轴一侧，波形上出 现间断， 严重情况下θw.max =155.4 θj.max =80
变压器的继电保护配置
一、 瓦斯保护： a、0.4MVA及以上户内油浸式变压器 b、0.8MVA及以上油浸式变压器 保护范围 范围包括：变压器本体，有载调压等部分 基本要求 a、内部故障和漏油造成的油面降低。 b、变压器油温、绕组温度过高及油箱压力过高和冷却系统故障。 c、绕组的开焊故障以及匝数很小的短路故障。 当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号； 当壳内故障产生大量瓦斯时，应瞬时动作于断开变压器各侧断路器
对于内桥式接线，差动保护要求桥开关电流作为主变一侧来接入保护。
对于低压侧带分支的情况，低压2侧作为主变其中的一侧来处理
变压器CT接线
变压器的继电保护配置
变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中，励磁涌流将流入差动保护的差动回路，若差动保护不能够躲过这一电流，就会误动作。因此，当前变压器差动保护的核心问题是如何正确地识别励磁涌流和内部故障电流。
低压变压器保护的原理
低压变压器保护的原理低压变压器保护是指对低压变压器进行保护措施，防止其运行过程中出现故障或损坏。
低压变压器保护的原理主要包括过流保护、短路保护、过载保护和温度保护等。
1. 过流保护：低压变压器的过流保护是为了保护变压器的线圈不因过大的电流而发热过高，进而引起损坏。
过流保护通常采用电流继电器来实现。
当变压器的电流超过额定电流的设定值时，电流继电器会产生动作信号，通过控制线路断开电源电路或触发报警系统来保护变压器。
2. 短路保护：短路保护是为了保护低压变压器在短路故障发生时能够及时切断电路，防止短路电流过大，引起变压器线圈断线或发热等故障。
短路保护通常采用熔断器和断路器来实现。
当变压器发生短路时，熔断器或断路器会迅速切断电路，起到保护作用。
3. 过载保护：过载保护是为了保护低压变压器在负载过大时能够正常运行，并防止超过额定负荷而损坏。
过载保护通常采用热继电器或电子保护装置来实现。
当变压器负载过大时，热继电器或电子保护装置会通过测量变压器温度或电流来判断负载情况，并通过控制电路切断电源或触发警报来保护变压器。
4. 温度保护：温度保护是为了保护低压变压器在过热情况下能够及时采取措施，防止变压器绝缘材料老化、线圈短路等故障发生。
温度保护通常通过温度继电器来实现。
温度继电器会感知变压器的温度，当温度超过设定值时，会产生动作信号，通过切断电源或触发警报来保护变压器。
除了以上四种主要的保护原理，低压变压器还可以采用其他保护装置，如油位保护、气体保护等。
油位保护是为了防止变压器油位过低而导致局部过热或发生爆炸等情况。
气体保护是为了检测变压器内部产生的可燃气体，通过监测气体浓度来判断变压器的运行状态，并采取相应的保护措施。
总的来说，低压变压器保护的原理是通过监测变压器的电流、温度、油位、气体等参数，当这些参数超过设定值或发生异常时，采取及时的措施来切断电源或触发警报，以保护变压器的正常运行和安全性。
不同的保护原理可以根据具体的变压器使用情况和要求来选择和配置，以实现对低压变压器全面的保护。
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。
简述电力变压器保护配置
简述电力变压器保护配置电力变压器是电力系统中重要的设备之一，其保护配置的合理性对于电力系统的稳定运行具有至关重要的作用。
本文将从变压器保护配置的目的、保护配置原则、主要保护及其参数设置等方面进行详细介绍。
一、变压器保护配置的目的1. 保障变压器安全稳定运行，防止因故障引起事故。
2. 提高电力系统可靠性，减少停电次数和时间。
3. 降低维修成本和损失，延长设备使用寿命。
二、保护配置原则1. 安全优先原则：在任何情况下都必须确保设备和人员安全，即使在故障发生时也不能妥协。
2. 经济合理原则：在满足安全要求前提下，尽可能地节约成本。
3. 灵活可靠原则：根据不同情况选择不同的保护措施，并确保其可靠性。
三、主要保护及其参数设置1. 过流保护过流保护是变压器最基本也是最常用的一种保护。
其作用是检测变压器中出现过流现象，并在一定时间内切断故障电路。
过流保护分为瞬时过流保护和时间限制过流保护两种，其参数设置应根据变压器额定电流、短路容量等因素进行。
2. 过温保护过温保护是指在变压器温度超出额定值时自动切断电源以防止设备损坏。
其参数设置应根据变压器绕组材料、冷却方式等因素进行。
3. 段差保护段差保护是指在变压器绝缘被击穿时自动切断电源以防止发生事故。
其参数设置应根据变压器绝缘强度、绝缘结构等因素进行。
4. 地面保护地面保护是指在变压器出现接地故障时自动切断电源以防止设备受损。
其参数设置应根据变压器接地方式、接地电阻等因素进行。
5. 差动保护差动保护是一种常用的主要保护方式，它能够有效地检测出变压器内部的故障，并在一定时间内切断故障电路。
其参数设置应根据变压器结构、相数、容量等因素进行。
6. 零序保护零序保护是指在变压器出现接地故障时自动切断电源以防止设备受损。
其参数设置应根据变压器接地方式、接地电阻等因素进行。
四、其他保护配置1. 短路电流限制器：用于限制短路电流，防止短路过大导致设备损坏。
2. 欠压保护：用于检测变压器输入端的电压是否低于额定值，以防止设备受损。
电力系统变压器保护基础知识讲解
iμ =
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变压器的励磁涌流及鉴别方法
. 励磁涌流的波形如上图所示，波形完全偏离时间轴的 一侧，且是间断的。波形间断的宽度称为励磁涌流的 间断角θJ ，显然有θ J＝2 θ1
. 间断角是区别励磁涌流和故障电流的一个重要特征， 饱和越严重间断角越小。间断角与变压器电压幅值、 合闸角以及铁芯剩磁有关。
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变压器的励磁涌流及鉴别方法
13
减小不平衡电流的措施
纵差保护回路中的不平衡电流，是影响纵差保护可 靠性和灵敏度的重要因素，目前使用的各种纵差保 护装置，为减小不平衡电流而采用的措施如下： • 1. 减小稳态情况下的不平衡电流 纵差保护各侧用的电流互感器，要尽量选用同型号、 同样特性的产品，当通过外部短路电流时，纵差保 护回路的二次负荷要能满足10%误差的要求。 • 2. 减小电流互感器的二次负荷 这实际上相当于减小二次侧的端电压，相应地减少 电流互感器的励磁电流。减小二次负荷的常用办法 有：减小控制电缆的电阻和增大互感器的变比。
. 可以通过改变纵差保护的接线方式消除这个电流，就 是将引入差动继电器的Y侧电流也采用两相电流差， 这样就消除了两侧电流不对应。
8
变压器纵差保护的接线方式
. 由于Y侧采用了两相电 流差，该侧流入差动
继电器的电流增加了
倍 3，为此，该侧电
流互感器的变比也要
相应增大 3倍。
9
变压器纵差保护的接线方式
. 为了消除电流差，变压器两侧电流互感器采用不同的 接线方式，三角侧采用Y，d12的接线方式，将各相 电流直接接入差动继电器内； Y侧采用Y，d11的接线 方式，将两相电流差接入差动继电器。
. 模拟式差动保护都是采用上图所示的接线方式；对于 数字式保护，一般将Y侧的三项电流直接接入保护装 置，由计算机软件实现电流移向功能，以简化接线。
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。
变压器保护
王永成
一、变压器的故障、不正常工作状态及保 护配置 变压器的故障可分为油箱内和油箱外两种。油
箱内的故障主要有：绕组的相间短路，绕组的匝 间短路和绕组的接地短路。这些故障产生的电弧 不仅会烧坏变压器绕组和铁芯，而且由于绝缘油 汽化，可能引起变压器油箱爆炸，后果十分严重。 变压器油箱外的故障最常见的是绝缘套管和引出 线上发生的相间短路与接地短路。
新安装的差动保护在投运前应做哪些实验： (1) 必须进行带负荷测相位和差电压(或差电 流)，以检查电流 回路接线的正确性。 1) 在变压器充电时，将差动保护投人； 2) 带负荷前将差动保护停用，测量各侧 各相电流的有效值和相位； 3) 测各项差电压(或差电流)。 (2) 变压器充电合闸5次，以检查差动保护 躲励磁涌流的性能。
（3）从气体继电器排气孔注入空气，检查 轻气体继电器触点动作的可靠性，按动探 针检查气体继电器动作的可靠性。 （4）新安装的变压器投入运行时，应解除 气体保护的跳闸作用并切除至信号回路， 经过一昼夜的连续运行，直至变压器不再 发散气体后，方可投入气体保护跳闸连接 片。
下列情况解除气体保护跳闸： （1）变压器带电滤油，注油，经滤油、换 油处理后。 （2）更换硅胶罐内的硅胶。 （3）疏通呼吸器和更换吸潮剂时。 经过24H以后，检查气体继电器内无气体后， 再投入气体保护的跳闸连接片
瓦斯保护在运行中，误动较多，主要为回 路和瓦斯继电器本身的故障率较高。对于 保护装置，只起到记录动作信息和转换保 护动作出口的作用.
§三、 变压器的差动保护 纵差动保护选择性好，灵敏度高。纵差保护 用作线路保护时，需要装设同被保护线路一 样长的辅助导线，所以只能用在短线路上。 而用作变压器保护时，不存在辅助导线长的 问题，因此对于容量较大的变压器，纵差保 护是必不可少的主保护。它用来反映变压器 绕组、套管及引出线的各种故障，且与瓦斯 保护相配合作为变压器的主保护，使保护的 性能更加全面和完善。
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。
电力变压器的保护
两侧电流互感器型号不同产生的不平衡电流
产生 不平衡 电流 原因
变压器两侧的额定电压不同 两侧电流互感器的型号不同 饱和特性和励磁电流也不同
解决问题的方法： 整定计算时，引入同型系数。
❖ （7）由变压器带负荷调整分接头而产生的不 平衡电流 在变压器差动保护的整定计算中考虑。 在稳态情况下，变压器的差动保护的不平 衡电流可由下式决定
❖ （8）减小暂态过程中非周期分量电流的影响 ①差动保护采用具有速饱和特性的中间变
流器， ②选用带制动特性的差动继电器或间断角
原理的差动继电器等，利用其它方法来解决 暂态过程中非周期分量电流的影响问题。
❖ （4）外部接地短路时， 对中性点直接接地电力网内，由外部接地短路引起过电
流时，如变压器中性点接地运行，应装设零序电流保护。 对自耦变压器和高、中压侧中性点都直接接地的三绕组
变压器，当有选择性要求时，增设零序方向元件。 当电力网中部分变压器中性点接地运行，为防止发生接
地短路时，中性点接地的变压跳开后，中性点不接地的变压
❖ （2）减小电流互感器的二次负荷 这实际上相当于减小二次侧的端电压，相
应地减少电流互感器的励磁电流。减小二次 负荷的常用办法有：减小控制电缆的电阻(适 当增大导线截面，尽量缩短控制电缆长度)； 采用弱电控制用的电流互感器(二次额定电流 为lA)等。
❖ （3）采用带小气隙的电流互感器 这种电流互感器铁芯的剩磁较小，在一次
和差式比率制动式差动保护原理
❖ 1.双绕组变压器比率制动的差动保护原理。 （1）和差式比率制动的动作判据
❖ ①差动电流：
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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2020/01/01
(三)差动、瓦斯保护特点分析
（1）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。
（2）差动保护能反应油箱外（变压器套管和引出线的）故障， 抗外部振动干扰能力强。
（3）瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，包括铁芯过热 烧伤，油面降低，但差动保护对此无反应。又如变压器绕组产生少 数线匝的匝间短路，虽然短路匝内短路电流很大会造成局部绕组严 重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击，但表现在相电流上却并不 大，因此差动保护没有反应，瓦斯保护对此却能很灵敏地加以反应。
变压器保护
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2020/01/01
目录/CONTENTS
01 变压器的故障、不正常工作状态 和保护配置
02 变压器保护范围
03 变压器主保护
04 变压器后备保护
05 在此输变压器保护运行注意事项 入你想要阐述的观点。
一、变压器的故障、不正常工作状态和保护配置
(一)变压器的故障
1、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
（二）纵差保护
变压器纵差保护是按照循环电流原理构成的,即将变压器各侧电 流互感器的二次电流进行相量相加，正常运行和区外故障时，若忽 略励磁电流损耗及其他损耗，则流入变压器的电流等于流出变压器 的电流，此时纵联差动保护不应动作。
当变压器内部故障时，若忽略负荷电流不计，则只有流进变压 器的电流而没有流出变压器的电流，纵联差动保护动作将变压器切 除。
2、变压器保护配置
1、瓦斯保护
轻瓦斯（信号）和重瓦斯（跳闸）
主 保 护
针对油箱内的各种故障及油面降低。 优点：结构简单，能全面反映变压器油箱内部的各种故障。 缺点：不能反应油箱外部的故障。
2、纵差保护或电流速断保护
纵差保护或电流速断保护
（根据变压器容量选择）主要反应绕组、套管及引出线上的 相间短路，并在一定程度上反应绕组内部匝间短路及中性点接地 侧的接地短路。
8、二次回路上的检修工作过程中，凡遇到异常(如直流接地、保 险熔断)或开关跳闸时，应立即停止工作。待查明原因或确定与之无关 后，方可继续工作。
9、不允许在运行的保护屏上钻孔。尽量避免在运行的保护屏附近 进行钻孔或进行任何有震动的工作，如要进行，则必须采取妥善措施， 以防止运行的保护误动作。
10、在清扫运行中的设备和二次回路时,应认真仔细，并使用绝缘 工具(毛刷、吹风设备等)，特别注意防止振动，防止误碰。
三、变压器主保护的基本原理 （一）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。
瓦斯保护的原理接线图
1.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。
特点：瞬时动作切除故障
3、外部相间短路的后备保护
1）过电流保护
延
2）复合电压起动的过流保护
时
3）负序电流保护和单相式低压起动的过电流保护
跳
4）阻抗保护
闸
4、外部接地短路的后备保护
或
1）零序电流保护（若中性点接地）
发
2）零序过电压保护、在中性点装放电间隙加零序电流保护
信
5、过负荷保护
号
6、过励磁保护
变压器油箱内部故障产生较大的短路电流， 不仅会烧坏变压器绕组和铁心，而且由于绝缘 油汽化，可能引起变压器爆炸。
2、油箱外部故障 （1）绝缘套管的相间短路与接地短路； （2）引出线上的发生的相间短路和接地短路；
TA2
线路 、
变压器保护
均应当跳闸
TA2
TA2
油箱内部
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。
5、直流系统接地时，不允许用拉合直流电源的方法寻找接地点。 特殊情况，须经值班调度员的许可退出相关保护后进行。
6、电压二次回路使用中间继电器由刀闸辅助接点联动实现自动 切换方式的，当由于刀闸辅助接点或其它原因造成两组电压切换继 电器同时动作供给电压时，不允许操作母联，应停用母联开关的直 流电源。
7、电流二次回路切换时，应停用相应的保护装置。严禁操作过 程中电流互感器二次回路开路。
(二)变压器接地短路的后备保护
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。
间隙零序过流保护：当变压器中性点不接地时作为接地保护。 零序过电压保护：做间隙零序过流保护的辅助保护，当变压器 中性点不接地时作为接地保护。 保护出口方式：解列灭磁、启动快切、启动断路器失灵。
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。
2.瓦斯保护的工作原理
当变压器内部发生轻微故障时，有轻瓦斯产生，气体继电器KG的上 触点（KG1）闭合，作用于预告信号；当发生严重故障时，重瓦斯冲击 气体继电器挡板使其下触点（KG2）闭合，经信号继电器KS作用于中间 继电器KCO，发出报警信号，同时将断路器跳闸。
五、变压器保护运行注意事项
继电保护运行一般规定：
1、电气设备不允许无保护运行。 2、一次设备停电,保护装置及二次回路无工作时,保护装置可不停 用,但其跳其它运行开关的出口压板应解除。 3、投入保护装置的顺序为:先投入直流电源,后投入出口压板（功 能、出口压板）；停用保护装置的顺序与之相反。 4、保护装置投跳闸前,运行人员必须检查信号指示正常(包括高频 保护通道等)；工作后的保护装置还应用高内阻电压表以一端对地测端 子电压的方法验证保护装置确实未给出跳闸或合闸脉冲。
11、继电保护和二次回路的工作结束后，值班人员将改变后的 保护定值等情况，向值班调度员汇报并核对，按其指令投入或停用 保护及自动装置。
12、 新安装的或一、二次回路有过变动的方向保护及差动保 护，必须在负荷状态下进行相位测定(如做方向六角图、测量差动 保护的差电压或差电流)。
13、各种保护屏、控制屏、配电屏、直流屏、保护压板及信号 指示、操作把手等，应有名称编号，不得无标志运行，并保持清洁。
7、其它非电气量保护（油箱内温度、压力升高，冷却系统故
障）
二、变压器保护的保护范围
（一）差动保护范围
保护范围：三侧开关CT（包括CT）至主 变部分。可以反应保护范围内的接地、相间、 匝间故障。
（二）瓦斯保护范围
瓦斯保护的保护范围是变压器油箱内部的各种故障。
(三)后备保护范围 1、相间后备保护。相间后备保护可分为高压侧、中压侧和低 压侧相间后备保护功能，其保护范围为变压器内部短路故障和相 应侧外部相间短路（延伸相邻母线和线路，保护的定值和动作时 间要与相邻元件的保护配合）。
（4）差动保护与瓦斯保护在保护范围上有一定互补性，不能相 互代替，一起作为变压器的主保护。
四、变压器后备保护基本原理
(一)相间后备保护的基本原理 作用：作为变压器相间短路的近后备保护 ，一般情况下，还作 为下一相邻元件的远后备保护。 出口方式：保护延时动作于跳闸。
按起动元件不同分为： 过电流保护； 低电压起动的过电流保护； 复合电压起动的过电流保护 ； 负序电流和单相低电压起动的过电流保护。