变压器保护基本讲解
变压器基本保护的知识
变压器基本保护的知识一、变压器的故障1. 内部故障变压器内故障主要包括绕组相间短路、绕组匝间短路及中性点接地系统绕组地接地短路等。
这些故障危害很大，因为短路电流产生的高温电弧不仅会烧毁绕组绝缘盒铁芯，还会使绝缘材料和变压器油分解而产生大量气体，有可能使变压器油箱局部变形、破裂，甚至发生油箱爆炸事故。
因此，当变压器发生内部故障时，必须迅速将变压器切除。
2. 外部故障变压器外部故障主要是变压器套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。
发生这类故障时，也应迅速切除变压器，以尽量减少短路电流对变压器地冲击。
二、变压器不正常工作状态变压器不正常工作状态主要变现为：（1）外部短路引起的电流。
（2）过负荷。
（3）油箱漏油造成的油面降低。
（4）变压器中性点电压升高或外部电压过高或频率降低等引起的过励磁。
三、变压器应装设的保护装置（1）反映变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护。
（2）反映变压器绕组和引出线相间短路、中性点直接接地系统绕组和引出线的单相接地短路的纵差保护或电流速断保护。
（3）反映变压器外部相间短路并作为瓦斯保护盒差动保护（或电流速断保护）后备的过电流保护（或复合电压起动的过电流保护或负序过电流保护）。
（4）反映中性点直接接地系统中变压器外部、内部接地短路的零序电流保护。
（5）反映变压器对称过负荷的过负荷保护。
（6）反映变压器过励磁的保护。
变压器的主保护一、瓦斯保护（一）瓦斯保护的基本工作原理反映故障时气体数量和油流速度的保护称为瓦斯保护。
当变压器内部故障时，故障点局部高温使变压器油温升高，体积膨胀，油内空气被排出而形成上升气体。
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储油柜。
故障程度越严重，产生气体越多，流向储油柜的油流速度越快。
由于气体数量和油流速度能直接反映变压器故障性质和严重程度，股产生少量气体和气流速度较小时，轻瓦斯动作于信号；故障严重，油流速度高时，重瓦斯保护瞬时作用于跳闸。
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。
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
变压器保护原理及技术分析
变压器保护原理及技术分析变压器是电力系统中一个重要的电气设备，它将输电线路上高电压的电能转换为用户需要的低电压，起着电能传输和电能转换的作用。
变压器的保护是确保变压器安全运行的重要措施，保护原理及技术分析如下。
变压器的保护原理是在变压器的正常运行范围内，当发生故障或异常时，及时采取措施，使故障得到限制，避免故障扩大，同时保护设备和系统的稳定运行。
1.过载保护：变压器在长期工作中，可能会由于电流超载而造成温度升高，进而引发短路和绕组烧坏等故障。
为了保护变压器不发生过载故障，通常采用过载保护装置。
过载保护装置可以根据变压器的负载电流实时监测和判断是否超过额定电流标准，一旦超过则对变压器进行保护动作。
2.短路保护：变压器短路故障是变压器中最常见的故障之一，它往往会造成变压器严重损坏。
短路保护的主要目的是快速地切除短路故障，并保护变压器不受到损害。
短路保护装置一般采用差动保护，即通过对变压器的输入和输出电流进行差动计算，当计算值超过设定阈值时，短路保护装置进行保护动作。
3.过压保护：当系统发生过电压时，变压器会受到电压冲击，绝缘可能会受到破坏。
因此，过压保护装置是变压器保护中不可缺少的一环。
过压保护装置可以监测和检测系统电压是否超过额定值，一旦超过，则迅速切断变压器的电源，保护变压器免受到过电压的损害。
4.欠压保护：欠压保护主要是为了保护变压器，在电网电压过程中发生欠压情况，不致导致变压器正常电力传输和电能转换。
欠压保护装置一般设置在变压器的低压侧，当欠压发生时，保护装置会迅速切断变压器的电源，防止欠压引起的变压器故障。
5.温度保护：变压器在运行过程中，过高的温度会导致绝缘老化和设备损坏，因此需要进行温度保护。
温度保护装置通常采用温度传感器实时监测变压器的温度，一旦温度超过设定阈值，保护装置会对变压器进行保护动作，如切断电源或发出警报信号。
6.油压保护：变压器油压保护主要是防止变压器油泄漏或油泄放大，导致变压器损坏。
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。
变压器主保护原理
变压器主保护原理
变压器主保护的原理是通过监测和保护变压器的重要参数，如电流、温度、压力等，来确保变压器的安全运行。
主要的保护原理如下：
1. 过流保护：通过监测变压器主回路的电流，当电流超过变压器额定电流的设定值时，保护装置会及时切断电源，防止变压器过载损坏。
2. 短路保护：当变压器主回路出现短路故障时，保护装置会通过电流变化的快速监测，迅速切断电源，以避免短路电流对变压器造成更大的损害。
3. 远/近端差动保护：差动保护是保护变压器的一种重要手段。
它通过对变压器两侧电流的差值进行监测，当差值超过设定值时，表示存在故障。
远/近端差动保护根据保护范围的不同，
可以区别监测变压器近端和远端的电流。
4. 温度保护：变压器的温度是影响其正常运行的重要因素。
温度保护装置通过探测变压器的温度，当温度超过安全范围时，会切断电源或发送警报信号，以防止变压器过热引发事故。
5. 油位保护：变压器的油位保护装置可以监测和控制变压器油箱中的油位。
当油位低于安全限制时，保护装置会切断电源，以防止变压器因油位过低而无法正常冷却。
除了以上主要的保护原理外，还有一些辅助的保护原理，如过
压保护、欠压保护、过载保护、接地保护等，它们通过监测和控制变压器运行过程中的各种参数，从而确保变压器的安全运行。
变压器保护配置及运行规定详细讲解
变压器保护配置及运行规定详细讲解变压器保护是保障变压器正常运行和延长其使用寿命的重要手段之一、变压器保护配置及运行规定涉及到多个方面，包括保护原理、保护装置的选择和设置、保护参数的设定和调整等。
下面将详细讲解变压器保护配置及运行规定。
1.保护原理变压器的常见故障有过电压、过电流、短路、漏电等。
为了有效地防止和限制这些故障对变压器造成的损害，变压器保护主要采用继电保护原理。
继电保护可分为电流保护、电压保护、差动保护、绝缘保护、过温保护等。
2.保护装置的选择和设置（1）电流保护装置：变压器电流保护装置是最基本的保护装置。
常见的电流保护装置有熔断器、断路器、电流继电器等。
根据变压器的额定电流和故障电流的大小，选择合适的电流保护装置，并根据装置的特性进行合理的设置和调整。
（2）电压保护装置：变压器电压保护装置主要用于检测变压器的过电压和欠电压情况。
常见的电压保护装置有电压继电器、电压过滤器等。
通过设置合理的过电压和欠电压保护参数，可有效地保护变压器。
（3）差动保护装置：差动保护装置用于检测变压器的短路故障。
常见的差动保护装置有电流差动继电器、比率差动继电器等。
差动保护装置通常需要配合电流互感器和电压互感器来实现。
（4）绝缘保护装置：绝缘保护装置主要用于检测变压器的绝缘状态。
常见的绝缘保护装置有绝缘监测仪、绝缘电阻测试仪等。
绝缘保护装置可通过设置绝缘电阻阈值和回路电流阈值等参数来实现。
（5）过温保护装置：过温保护装置主要用于检测变压器的温度。
常见的过温保护装置有温度继电器、温度传感器等。
通过设置合理的温度保护参数，可及时发现变压器的过温情况。
3.保护参数的设定和调整保护参数的设定和调整是变压器保护配置的关键环节。
保护参数的设定应根据变压器的额定参数、运行条件和保护要求等因素综合考虑。
一般来说，保护参数的设定应满足以下原则：（1）设定值的选择要合理，既要满足保护的快速可靠性要求，又要避免误动作。
（2）设定值应考虑变压器的额定容量、短路能力和运行状态等因素。
变压器保护配置及运行规定详细讲解(变压器保护的基本要求,变压器保护配置,运行规定)
极性接错时：
外部短路 误动
(二) 变压器保护配置
CJ
(二) 变压器保护配置
不平衡电流的概念：
正常运行或外部短路时，
I/2
CJ
IJ = I/2 – I//2 = Ibp
不平衡电流过大的影响：
降低保护的灵敏度，或使
保护误动。
I//2
➢ 消除方法：
(二)
变压器保护配置
CJ
利用励磁涌流中的 非周期是分根量据助鉴磁别使波形间断 L J 根铁据心二饱角次和原谐，理波自构制动成动增的原。理它构利 采用具成有大速的差。动用它保励利护磁用的涌励动流磁作的涌波流形中有 饱差和动铁继含心电电的器有流大，较量以大二躲的次开间谐励断波磁角分，量而作短 为涌制流动的路量影电这响流一。的点波进形行是工连作续 利用的二次谐波这制一动 点进行工作的
检查的设备有变压器本体、
220kV母线
三侧的避雷器、
电压互感器、
各设备的接线端头、
出线瓷套管等。
110kV母线
10kV母线
(二) 变压器保护配置
主变差动保护范围示意图(取套管CT)
第二种情况： 检查的设备有变压器本体、 中低压侧的避雷器、 中低压侧设备的接线端头、 出线瓷套管
220kV母线 110kV母线
10kV母线
(二) 变压器保护配置
主变差动保护范围 (取旁路开关CT)
第三种情况：
检查的设备有变压器本22体0kV母、线
三侧的避雷器、 各设备的接线端头、
220kV旁母线
出线瓷套管
检查旁路母线及旁路刀闸 不检查主变3刀闸
110kV母线
10kV母线
(二) 变压器保护配置
变压器的主保护 分侧差动保护
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二、故障形式和保护配置
（5）防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保 护后备的过流保护或阻抗保护。 （6）防御变压器对称过负荷的过负荷保护。 （7）反应变压器温度及油箱内部压力升高和冷却系统故 障的相应保护。
三、各个保护简单介绍
1、变压器差动保护是变压器最重要的保护之一。其保护范围 为由安装于变压器各电压等级引出线上并引入差动保护的各 组电流互感器所限定的区域。可以反应这个区域内变压器本 体绕组短路故障、引出线的相间短路故障，及中性点接地侧 绕组和引出线上接地短路故障。 2、变压器高压侧配置零序保护主要用于反应单相接地故障， 作为变压器及相邻元件的接地故障的后备保护。 3、复合电压启动的过流保护作为变压器内部及外部引出线相 间短路故障后备保护。 电流达到启动定值，电压低至定值， 负序电压达到定值。 4、变压器过负荷保护，通过检测相电流来实现 5、变压器内部发生严重漏油或很少的匝间短路故障以及绕组
2、变压器从相数上分可以分 为三相变压器和单相变压器； 从绕组数目可分为双绕组变压 器和三绕组变压器。
一、变压器简介
3.SFP450000/220 三相油浸式强迫油循环风冷变压器；冷却方式为ODAF， 油浸强迫导向油循环,风冷;连接组别为YND11 4.电力变压器一般由铁心、绕组、油箱、绝缘套管和冷却系统等主要部分组 成。变压器油起到绝缘和散热的作用。
二、故障形式和保护配置
1、故障形式和相应保护配置 （1）防御变压器绕组和引出线相间短路，直接接地系统侧 绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的差动保护。 （2）防御变压器油箱内部各种短路和断相故障及油面降低 的瓦斯保护。 （3）防御直接接地系统中变压器外部接地短路的接地中性 点零序电流保护、零序电压保护以及放电间隙的零序电流 保护。 （4）防御变压器过励磁的过励磁保护。
二、故障形式和保护配置
而两点接地会因磁场不平衡而引起机组剧烈震动，造成灾难 性后果，装设转子绕组一点接地和两点接地保护。 （5）发电机失磁或部分失磁故障。引起发电机过流和 失步 震荡，造成发电机损坏。并因无功缺额造成母线电压下降， 引发系统稳定问题。及时检测失磁的发生，装设失磁保护。 2、系统异常工况或调节装置故障需要装设的保护配置 （1）负荷不对称出现的负序电流可能引起发电机转子表层过 热，装设反时限不对称过负荷保护 （2）对于对称过负荷装设反时限对称过负荷保护 （3）对于励磁回路过负荷，装设反时限转子过负荷保护 （4）与系统并列运行的发电机可能因机、炉保护动作等原因
三、各个保护简单介绍
断线故障时，差动保护及其它反映电量的保护均不能动 作，而瓦斯保护能动作，因此瓦斯保护是变压器内部故 障的重要保护。瓦斯保护 分为轻瓦斯保护和重瓦斯保 护。轻瓦斯报警（ dolor sit amet, consectetur adipisicing elit.
变压器保护基本讲解
1.变压器基本原理讲解 2.变压器故障形式和相应保护配置 3.变压器各个保护基本介绍
一、变压器简介
1、变压器是应用电磁感应原 理来进行能量转换的，其结构 主要是两个互相绝缘的绕组套 在一个共同的铁心上，两个绕 组之间通过磁场耦合，但没有 电的方面没有直接联系，能量 的转换以磁场作为媒介。