电力变压器保护措施
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（1）瓦斯保护
800KVA及以上和400KVA以上车间内油浸式变 压器，应装设瓦斯保护。瓦斯保护可反应变压器 油箱内部的短路及油面降低，重瓦斯保护动作于 跳开变压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于 发出信号。
9.1 变压器故障及保护
（2）纵差保护或电流速断保护 6300KVA及以上并列运行的变压器，
纵联差动保护是按比较被保护的变压器两侧 电流的大小和相位在故障前后的变化而实现的。
9.4 变压器差动保护 正常运行时：
结论：正常运行时，由于 型号、特性不同将产生不 平衡电流。
G
II
II 2
I r I I2I II2
III
III 2
9.4 变压器差动保护
G
外部短路：
II
II 2
III
III 2
K
9.3 电流速断保护
9.3 电流速断保护
（2）躲过变压器空载投入时的励磁涌流
Iop(3~5)IN
保护灵敏系数：
K sen
I (2) k . min I op
K2
要求：大于等于2。
9.4 变压器差动保护 1、变压器纵差保护的基本原理
纵差保护用来反映变压器的绕组、引出线及 出线套管上的各种短路故障，作为大中型变压 器的主保护。
变压器中性点直接接地运行，应装设零序电流 保护；变压器中性点可能接地或不接地运行时，应 装设零序电流、电压保护。
（5）过负荷保护
400KVA以上的变压器，当数台并列运行或单 独运行并作为其他负荷的备用电源时，应装设 过负荷保护。过负荷保护通常只装在一相，延 时动作于发信号。
9.1 变压器故障及保护
9.4 变压器差动保护
SN 31.5MVA
电压
115kV(Y)
10.5kV(d)
额定电流(A)
158
1730
电流互感器接线方式
d
（ Y）
Y
电流互感器计算变比 电wenku.baidu.com互感器标准变比
差动臂电流（A） 不平衡电流（A）
3158 273
5
5
300
5
3158 4.55 60
158/5
200/5
电力变压器保护措施
9.1 变压器故障及保护
9.1 电力变压器的故障类型及其保护
变压器的内部故障可分为油箱内故障和油箱外 故障两类。
内部：绕组的相间短路、匝间短路、接地短路， 以及铁芯烧毁等。
外部故障：套管和引出线上发生的相间短路和 接地短路。
9.1 变压器故障及保护
不正常的运行状态：外部相间短路、接地短路 引起的相间过电流和零序过电流，负荷超过其 额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面 降低，以及过电压、过励磁等。
气体继电器安装：
9.2 瓦斯保护
气体继电器结构：
9.2 瓦斯保护
正常运行时，继电器及开 口杯内都充满了油，开口杯因 其自重抵消浮力后的力矩小于 重锤自重抵消浮力后的力矩而 处于上翘状态，固定在开口杯 旁的磁铁4位于干簧触点15的 上方，干簧触点可靠断开，轻 瓦斯保护不动作；
9.2 瓦斯保护
挡板10在弹簧9的作用下处于 正常位置，磁铁11远离干簧触 点13，干簧触点可靠断开，重 瓦斯保护也不动作。
当变压器内部发生严重故障时，产生的大量气体形成 从油箱内冲向油枕的强烈气流，带油的气体直接冲击着挡 板10，克服了弹簧9的拉力使挡板偏转，磁铁11迅速靠近 干簧触点13，触点闭合(即重瓦斯保护动作)起动保护出口 继电器，使变压器各侧断路器跳闸。
9.2 瓦斯保护
9.2 瓦斯保护
9.2 瓦斯保护
2 、瓦斯保护的接线
结论：外部短路时，流入差 动继电器的电流为最大不平 衡电流。
9.4 变压器差动保护
内部短路：
I r I I2 I k
双侧电源：
I r I I2I II2I k
结论：内部短路时，无
论是单电源，还是双电
源，保护都能正确测量
到短路点短路电流。
G
II
II 2
K
III
III 2
9.4 变压器差动保护
2、变压器差动保护中的不平衡电流
信号 至延时电路
9.3 电流速断保护
对于容量较小的变压器，当其过电流保护 的动作时限大于0.5s时，可在电源侧装设电流 速断保护。与瓦斯保护配合，反应变压器绕组 及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。
保护动作电流： （１）按大于变压器负荷侧母线短路时流过保 护的最大短路电流
IopKrelIk.max
（6）其他保护
高压侧电压为500KV及以上的变压器，因频率降低 和电压升高而引起的变压器励磁电流升高，应装设 变压器过励磁保护。对变压器温度和油箱内压力升 高，以及冷却系统故障，应装设相应的保护装置。
9.2 电力变压器的瓦斯保护
1 、 瓦斯继电器的构成和动作原理
9.2 瓦斯保护
当变压器油箱内部发生故障时，短路电流产 生的电弧使变压器油和其它绝缘材料分解，产生 大量的可燃性气体，将其统称为瓦斯气体。
当发生轻微故障时，产生的少量气体逐渐聚集在继电器顶 盖下面，使继电器内油面缓慢下降，油面低于开口杯时， 开口杯所受浮力减小，其自重加杯内油重抵消浮力后的力 矩将大于重锤自重抵消浮力后的力矩，开口杯位置随油面 的降低而下降，磁铁4逐渐靠近干簧触点15，接近到一定程 度时触点闭合，发出轻瓦斯动作信号。
9.2 瓦斯保护
10000KVA及以上单独运行的变压器，发电厂 厂用工作变压器和工业企业中6300KVA及以上 重要的变压器，应装设纵差保护。
10000KVA及以下的电力变压器，应装设 电流速断保护。对于2000KVA以上的变压器， 当电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也 应装设纵差保护。
9.1 变压器故障及保护
纵差保护或电流速断保护：反应电力变压 器绕组、套管及引出线发生的短路故障。
（3）相间短路的后备保护 作用：反应外部相间短路引起的变压器过电流，同 时作为瓦斯保护和纵差保护的后备保护，其动作时 限按阶梯形原则来整定。
（4）接地短路的零序保护
9.1 变压器故障及保护
作用：零序保护用于反应变压器高压侧（或中 压侧），以及外部元件的接地短路。
（1）两侧电流互感器型号不同产生的不平衡电流
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。
9.4 变压器差动保护
（2）计算变比与标准变比不同产生的不平衡电流 原因：电流互感器选用的是标准化变比，电 流互感器的计算变比与实际变比不同 。 措施：采用自耦变流器，引入平衡系数。
800KVA及以上和400KVA以上车间内油浸式变 压器，应装设瓦斯保护。瓦斯保护可反应变压器 油箱内部的短路及油面降低，重瓦斯保护动作于 跳开变压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于 发出信号。
9.1 变压器故障及保护
（2）纵差保护或电流速断保护 6300KVA及以上并列运行的变压器，
纵联差动保护是按比较被保护的变压器两侧 电流的大小和相位在故障前后的变化而实现的。
9.4 变压器差动保护 正常运行时：
结论：正常运行时，由于 型号、特性不同将产生不 平衡电流。
G
II
II 2
I r I I2I II2
III
III 2
9.4 变压器差动保护
G
外部短路：
II
II 2
III
III 2
K
9.3 电流速断保护
9.3 电流速断保护
（2）躲过变压器空载投入时的励磁涌流
Iop(3~5)IN
保护灵敏系数：
K sen
I (2) k . min I op
K2
要求：大于等于2。
9.4 变压器差动保护 1、变压器纵差保护的基本原理
纵差保护用来反映变压器的绕组、引出线及 出线套管上的各种短路故障，作为大中型变压 器的主保护。
变压器中性点直接接地运行，应装设零序电流 保护；变压器中性点可能接地或不接地运行时，应 装设零序电流、电压保护。
（5）过负荷保护
400KVA以上的变压器，当数台并列运行或单 独运行并作为其他负荷的备用电源时，应装设 过负荷保护。过负荷保护通常只装在一相，延 时动作于发信号。
9.1 变压器故障及保护
9.4 变压器差动保护
SN 31.5MVA
电压
115kV(Y)
10.5kV(d)
额定电流(A)
158
1730
电流互感器接线方式
d
（ Y）
Y
电流互感器计算变比 电wenku.baidu.com互感器标准变比
差动臂电流（A） 不平衡电流（A）
3158 273
5
5
300
5
3158 4.55 60
158/5
200/5
电力变压器保护措施
9.1 变压器故障及保护
9.1 电力变压器的故障类型及其保护
变压器的内部故障可分为油箱内故障和油箱外 故障两类。
内部：绕组的相间短路、匝间短路、接地短路， 以及铁芯烧毁等。
外部故障：套管和引出线上发生的相间短路和 接地短路。
9.1 变压器故障及保护
不正常的运行状态：外部相间短路、接地短路 引起的相间过电流和零序过电流，负荷超过其 额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面 降低，以及过电压、过励磁等。
气体继电器安装：
9.2 瓦斯保护
气体继电器结构：
9.2 瓦斯保护
正常运行时，继电器及开 口杯内都充满了油，开口杯因 其自重抵消浮力后的力矩小于 重锤自重抵消浮力后的力矩而 处于上翘状态，固定在开口杯 旁的磁铁4位于干簧触点15的 上方，干簧触点可靠断开，轻 瓦斯保护不动作；
9.2 瓦斯保护
挡板10在弹簧9的作用下处于 正常位置，磁铁11远离干簧触 点13，干簧触点可靠断开，重 瓦斯保护也不动作。
当变压器内部发生严重故障时，产生的大量气体形成 从油箱内冲向油枕的强烈气流，带油的气体直接冲击着挡 板10，克服了弹簧9的拉力使挡板偏转，磁铁11迅速靠近 干簧触点13，触点闭合(即重瓦斯保护动作)起动保护出口 继电器，使变压器各侧断路器跳闸。
9.2 瓦斯保护
9.2 瓦斯保护
9.2 瓦斯保护
2 、瓦斯保护的接线
结论：外部短路时，流入差 动继电器的电流为最大不平 衡电流。
9.4 变压器差动保护
内部短路：
I r I I2 I k
双侧电源：
I r I I2I II2I k
结论：内部短路时，无
论是单电源，还是双电
源，保护都能正确测量
到短路点短路电流。
G
II
II 2
K
III
III 2
9.4 变压器差动保护
2、变压器差动保护中的不平衡电流
信号 至延时电路
9.3 电流速断保护
对于容量较小的变压器，当其过电流保护 的动作时限大于0.5s时，可在电源侧装设电流 速断保护。与瓦斯保护配合，反应变压器绕组 及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。
保护动作电流： （１）按大于变压器负荷侧母线短路时流过保 护的最大短路电流
IopKrelIk.max
（6）其他保护
高压侧电压为500KV及以上的变压器，因频率降低 和电压升高而引起的变压器励磁电流升高，应装设 变压器过励磁保护。对变压器温度和油箱内压力升 高，以及冷却系统故障，应装设相应的保护装置。
9.2 电力变压器的瓦斯保护
1 、 瓦斯继电器的构成和动作原理
9.2 瓦斯保护
当变压器油箱内部发生故障时，短路电流产 生的电弧使变压器油和其它绝缘材料分解，产生 大量的可燃性气体，将其统称为瓦斯气体。
当发生轻微故障时，产生的少量气体逐渐聚集在继电器顶 盖下面，使继电器内油面缓慢下降，油面低于开口杯时， 开口杯所受浮力减小，其自重加杯内油重抵消浮力后的力 矩将大于重锤自重抵消浮力后的力矩，开口杯位置随油面 的降低而下降，磁铁4逐渐靠近干簧触点15，接近到一定程 度时触点闭合，发出轻瓦斯动作信号。
9.2 瓦斯保护
10000KVA及以上单独运行的变压器，发电厂 厂用工作变压器和工业企业中6300KVA及以上 重要的变压器，应装设纵差保护。
10000KVA及以下的电力变压器，应装设 电流速断保护。对于2000KVA以上的变压器， 当电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也 应装设纵差保护。
9.1 变压器故障及保护
纵差保护或电流速断保护：反应电力变压 器绕组、套管及引出线发生的短路故障。
（3）相间短路的后备保护 作用：反应外部相间短路引起的变压器过电流，同 时作为瓦斯保护和纵差保护的后备保护，其动作时 限按阶梯形原则来整定。
（4）接地短路的零序保护
9.1 变压器故障及保护
作用：零序保护用于反应变压器高压侧（或中 压侧），以及外部元件的接地短路。
（1）两侧电流互感器型号不同产生的不平衡电流
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。
9.4 变压器差动保护
（2）计算变比与标准变比不同产生的不平衡电流 原因：电流互感器选用的是标准化变比，电 流互感器的计算变比与实际变比不同 。 措施：采用自耦变流器，引入平衡系数。