浅谈电力变压器的保护设计_贾传圣
电力系统课程设计大纲
电力系统课程设计大纲、计划及指导书设计班级 10电42设计时间 14--17周指导教师贾传圣朱呈祥邹宽胜马兆兴李洪美（1123386605）电气工程及自动化学院电气工程教研室2013年11月一、课程的性质、地位和作用电力系统课程设计是电气工程及其自动化专业人才培养目标的重要环节，也是整个实践教学系统中的有机组成部分。
本课程设计目的是对电力系统基础课知识的综合运用，并为后续专业课程的学习打下良好的基础，更重要的是它将进一步培养学生的实践能力，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，通过对学生进行电力系统方面的设计进行初步训练，培养学生的科研素质和创新意识，为将来毕业设计和撰写毕业论文等工作打下基础。
二、内容与要求要求学生能够进行电气工程专业电力系统方向简单的设计工作，按照要求完成课题设计任务。
通过集中的课程设计实践，使学生能够了解电力系统课程设计的要求、设计内容和设计方法。
课程设计选题尽可能结合所学的基本理论、基本知识。
课程设计原则上一人一题或自由选题。
在几个学生共选一个课题的情况下，各人的设计要求及工艺设计内容，绘图种类，应有所区别。
强调独立完成，以学生自身的独立工作为主，教师指导帮助为辅。
在设计过程中，适当组织针对性参观，并配以有助于开拓思路的多种形式讲座。
课程设计应强调以能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，注重多方面能力的培养与提高，主要包括以下几个方面：（1）独立工作能力和创造力。
（2）综合运用专业及基础知识，（3）解决实际工程技术问题的能力。
（4）查阅图书资料，产品手册和各种工具书的能力。
（5）工程绘图能力。
（6）撰写技术报告和编制技术资料的能力。
在课程设计中，以学生为主体，充分发挥学生的自主性和创造性。
教师的指导作用主要体现在工作方法、思维方法的引导。
为保证顺利完成任务，要求如下：（1）在接受设计任务并选定课题后，应根据设计要求和应完成的设计内容，拟定设计任务书和工作进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。
电力变压器的继电保护思路构建
电力变压器的继电保护思路构建电力变压器是电力系统中常用的重要设备，发挥着电力变换和输送的作用。
由于其重要性，保护电力变压器的可靠性是保障电力系统安全运行的重要环节。
传统的继电保护方案如过流保护、差动保护、零序保护等已经能够满足大多数情况下的保护要求，但在电力变压器高压侧主要受单相接地故障的情况下，这些传统保护方案的灵敏度较低，容易导致误动作或误保护。
为此，本文采用了多级保护方案，通过对电压和电流的监测，实现对电力变压器的全面保护。
一、电流保护电流保护是保护电力变压器的最主要的手段之一，可以快速响应电力变压器受损的现象。
传统差动保护的方案在电压不对称的情况下容易产生误动作，因此结合定向选定方向绝对整流器的测量原理，进行高阻差动保护。
在发生单相接地故障时，产生的电压和电流变化明显，配合高阻负载等保护技术，较好地解决了高阻差动保护方案的误动作问题。
电压保护是继电保护中的重要组成部分之一，可以实现对变压器绝缘的全面把控。
电压保护具有灵敏度高、可靠性强等特点，在发生短路或绝缘故障时，能够快速响应，进行保护。
电压保护主要采用差动保护、零序保护、过电压保护等方式。
1、差动保护差动保护是利用单相变压器的主、副绕组电流进行比较实现保护的，结合定向选定方向绝对整流器的测量原理，可以提高差动保护的灵敏度和精度。
在装置差动保护前和主要发电变压器的无负荷试验时，需要通过差动保护测试仪进行差动保护的动作特性的测试。
2、零序保护零序保护是在电压不对称时(含断相) 实现保护，目的是监测绝缘状况，并可以实现地相保护。
零序保护具有灵敏度高、可靠性强等特点，适用于多种不同类型故障的保护。
过电压保护在电力变压器的保护中起到了重要作用，可以实现对电压的过压保护。
采用超VA特性的过电压保护，对于10kV及以下的变压器，一般只选用2～3组有不同特性的过电压保护；对于35kV的变压器，则建议采用超VA特性过电压保护和防雷措施配合进行。
三、故障告警为防止设备的失灵或故障，需要对电力变压器的故障进行告警处理。
浅谈电力变压器的保护设计
的， 对 出口跳闸进行保护 。 这种系统是在正常情况下对三相电流进行 检测 的方法来对 Ｃ Ｔ断线情况进行判断 ， 这个时候 ， 是要对一项无电 流进行检查 ， 就可以对 Ｃ Ｔ二次判断进行检验。 （ ２ ） 单相绕组部分线匝之间的匝间短路 ； ３ ． ３ 对变压器的本体进行保护设计 （ ３ ） 单相绕组 和铁芯间绝缘损坏而引起的接地短路 ； 变压器的非 电量保 护 ， 通常被称作为本体保护 ， 其可 以对电力变 １ ． ２变压器不正常工作 的情况： 压器的一些 内部故障存在的情况进行反映 ，从而对非电气量进行本 （ １ ） 由外部短路或过负荷引起的过 电流 ； 体保护 ，这种对变压器 的保护方式不能够用差动保护的方式来进行 （ ２ ） 不正常电压过高引起的过励磁等。 代替的。 这是由于 当变压器出现一些内部问题的时候 ， 对于差动保护 ２对 电 力变 压 器 的保 护 方 法 来说 ， 其不会 出现相关 的动作 ， 只是瓦斯保护 出现动作 。根据以往 的 变压器一般应装设 以下保 护： 使用结果显示 ， 当变压器 内部出现故 障的时候 ， 很多时候都是瓦斯保 （ １ ） 变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护 ； 护来对其进行切除的。因此在对变压器进行本体保护的时候 ， 瓦斯保 （ ２ ） 变压器绕组和引出线相 间短路 、 大 电流接地系统侧绕组和引 护所起到的作用就比较重要 了。 出线的单相接地短路及绕组 匝间短路 的纵联差动保护 ； ４对 电力变 压 器 的后 备 保护 进 行 设计 （ ３ ）变压器外部相 间短路故障并作为瓦斯保护和差动保护的后 ４ ． １ 对于复合 电压启动过流保护设计 的介绍 备的低压启动过电流保护或者复合电压启动 的过电流保护或者负序 在这种保护过程 中， 其是由三相过流元件与复合电压元件进行结 过 电流 保 护 ； 合而构成的 ，这种复合 电压元件是由正序抵电压及负序过电压来进 （ ４ ） 大电流接地系统中变压器外部接地短路 的零序电流 行组合而成 。 其中正序低电压是对 系统出现的对称故障进行显示 ， 而 保护 ； 负序过电压是对其不对称故障来进行反映。当其 中任意一相 电流值 （ ５ ） 变压器对称过负荷 的过负荷保护 ； 大于动作 电流值 的时候 ， 就会使得过流保护的动作开始进行 。 （ ６ ） 变压器过励磁的过励磁保护。 ４ ． ２对过负荷保护设计的介绍 在对配置进行保护的过程中 ，较为完整的就是使用就是微机保 当过负荷的时间 比较短的时候 ，就不会使得变压器受到损害， 在 护， 其 已经得到了大范围的使用 。对其变压器 的保护配置来说 ， 其会 这种情况下 ， 也不需要断开变压器。当有人在进行看护的时候 ， 对于 根据 电压的等级来进行确定。对于 中、 低压的变压器来说 ， 其所使用 负荷保护来说 ， 其所起 到的作用只是在信号方面。在此过程中， 为了 的保护配置为存在差动保 护及本体保护 ，其 中差动保护存在 比率制 对过负荷 的对称性做到充分的考虑 ， 就只能在一相 中进行装设 ， 使得 动、 涌动制动及差 动速断保护这三种形式 。对于主体保护来说 ， 本体 些短路 的情况在变压器工作 的时候能够避免出现 ，以免造成变压 瓦斯保护及压力释放保护等都包含在内 ， 对于后备保护来说 ， 其包含 在被保护 的时候 出现一些错误 的信号。所 以在进行过负荷保护的过 了零序 电流 电压保护 、复合 电压启动过流保护及冷却 系统故障及变 程中， 就需要使得它的动作时间要高 出过流保护 中的动作 时间， 并且 压器过温保护等。对于变压器来说 ， 其在后备保 护的过程 中， 通常使 在实 际工作的时候 ， 为 了使得短时过负荷的情况得到 自动消除 ， 所 以 用的配置方式为按侧配置 ， 使其处于后备保护之 间， 让各侧后备保护 在对过负荷 的保护动作时间的选择上 ， 都在 １ ０秒左右。 与主保护之间的硬件和软件可 以相互独立 ，同时也对相 同的处理系 ４ ． ３ 对零序过流保护设计的介绍 统加 以使用。 对于电力系统来说 ， 很多故障形式都是接地故障引起的 ， 因此对 ３变压 器 的 主保 护 于接地系统的变压器来说 ， 应该要对其使用接地保护 ， 使得其能够起 ３ ． １ 差 动 速 断保 护 设 计 到对变压器主保护的后备保护功能，及对相邻元件进行接地保护的 般情况下 ， 我们在对 电力变压器进行保护 的时候 ， 只要对二次 功 能 。 谐波 比率制动的差动进行保护就可以了。当电力变压器的 内部若是 ４ ． ４对变压器的通风启动保护设计 的介绍 发生故障的时候 ， 就会使得短路 电流得到很大程度的提升 ， 因此会使 为了对变压器在使用过程 中的温度进行降低 ， 所以对这种保护措 得 电流互感器出现一种严重饱 和的状况 ，使得交流暂态出现很大程 施进行 了设计 ， 使得对变压器的负荷情况进行显示 出来。这种保护可 度 的变化。这个时候 ， 若是电流互感器的二次侧 电流互感器的饱和程 以对变压器的高压侧 的三相电流进行监测。当这三相电流 中的一项 度很严重的话 ， 就会造成基波分量降到零值 ， 从而使得高次谐波 的分 值大于整定值的时候 ， 就会使得保护工作进行 自动的延时 ， 通常在这 量得到很大程度 的提升 ， 这个时候 ， 在短路故障就不能在微机差动保 个过程 中， 设置的延时时间为 ５ 秒钟。 护过程中得 以展现 出来。这就会给微机差动保护所存在的正确动作 ５ 结论 造成相关 的影响。同时， 差动速断保护还起着差动电流过流瞬时速断 本文首先对变压器在使用的过程中可能存在的故障问题进行 了 的保护功能 ， 也就是说 ， 差 动速断保护没有制动量 。这种 动作是在半 列举介绍出来 。 并对不 同类型的电压变压器的保护类 型做出介绍 ， 并 个频率内疚 可以得到实现 ， 当动作频率进行 的时候 ， 就会使得 电流互 对中 、 低 等级 的变压保护系统所使用 的保护原理做出了相关的分析 ， 感器存在一种饱 和的现象 ， 使得对故障进行有效 陕速的排除。 差动速 同时也对各种电力变压器的保护设计作出了相关的阐述。 断的整定值 ， 使其避免最大不平衡 电流和励磁涌流来整定 ， 这样在正 参考 文 献 常操作 和稳态运行时 ， 差动速断保护可靠不动作。 ［ １ ］ ． 高有权 ， 高华 ， 魏 燕， 高艳． 发 电机变压 器继电保护设计及计算『 Ｍ ］ ． ３ ． ２差动 Ｃ Ｔ二次断线保护设计 北京 ： 中国电力出版社 ， ２ ０ １ １ ． 在对电流互感器 Ｃ Ｔ二次断线时保护过程中 ， 为了防止 出现误 动 ［ ２ ］ ． 诗佳 ， 张 皖春 ， 姚旭明 ， 龙运． 电 力 系统 继 电保 护 及 二 次 回路 ［ Ｍ ］ ． 北 情况 ， 因此需要对 Ｃ Ｔ设置断线闭锁保护 ， 当条件能够满足的时候 ， 还 京 ： 中 国 电力 出版社 ． ２ ０ ０ ７ ． 需要通过 Ｃ Ｔ来对断线进行检测。在检测的时候 ， 要是有断线情况 的 赵宇皓． 大型变压器后备保护的研制『 Ｄ １ ＿ 武汉： 华中科技 大学， ２ ０ ０ ７ ． 发生 ， 就会 出现相对应的警告信号 ， 使得对差 动保 护出 口进行闭锁。 要是能够在检测中通 过 ，说 明差流情况就不是 Ｃ Ｔ二次断线而引起
电力变压器的保护探讨
电力变压器的保护探讨摘要：近些年，随着经济大发展，电力变压器越来越致力于人们的生活和工作。
些年来，我国的供电业随着科技水平的不断提高，得到了快速的发展。
供电装置的构建也在不断普及，在许多地方都建起了大大小小的供电站，为人们可以用到更高质量的电做好保障工作。
在电力系统中变压器占有举足轻重的地位，它可以将高电压转化为低电压，保障人们日常生活的正常进行，也可以将低电压转变因为高电压，保障工厂生产活动的顺利进行。
关键词：变压器；原因；分析；保护引言目前，变压器给人们带来了便利。
变压器是电力系统中较为重要的一种供电设备，对电力系统的可靠性和稳定性都有着重要的影响，其故障检测和分析具有较为重要的意义。
电力系统是国民经济的基础，由其布置的电网分布在全国各地。
电力系统的运行环境较为复杂，且影响电力系统稳定性的因素也很复杂。
这里有人为的因素，也有着很多不可避免的自然因素。
在众多因素之中，变压器的稳定性对电力生产有着较为重要的影响。
变压器是电力系统中较为重要的一种供电设备，其对电力系统的可靠性和稳定性都有着重要的影响。
一般来说，在电力系统生成中的5个环节之中，即发电、变电、输电、配电和用电，都有着种类繁多、数量巨大的变压器。
这些变压器在电力生产中起着非常重要的作用，它使得各种电力使用和生产设备紧密的联系在一起，因此，变压器的故障检测和分析具有较为重要的意义。
1当下电力系统中对变压器的使用1.1变压器的使用现状随着工业化进程的不断加快，我国经济的快速发展，人们对电的需求量也越来越大。
尤其是在工业生产上，对大型变压器的依赖性越来越强。
但正是由于发展的速度过快，才导致在发展的过程中工作人员对于一些看似不太重要，却由于长时间的积累出现问题的方面并没有太过重视，最后致使整个供电系统瘫痪。
虽然变压器的使用越来越广泛，但由于从一开始工作人员就不重视对变压器的保护，导致现在许多变压器频繁出现故障而维修难度大的现象。
1.2变压器的故障类型及原因变压器在使用的过程中出现故障主要分为两种情况：一、外部故障。
浅谈变压器的瓦斯保护
浅谈变压器的瓦斯保护【摘要】本文对瓦斯保护的保护范围、瓦斯保护装置动作的原因及处理方法等进行了简单论述，使运行人员在故障发生时通过保护动作情况及时准确的作出判断，并进行处理。
【关键词】浅谈变压器瓦斯保护引言变压器是变电站主要的电气设备，对系统的安全和供电可靠性带来严重影响，瓦斯保护是变压器的主保护，能有效地反应变压器的内部故障，因此，运行人员要熟练掌握瓦斯保护的保护范围、瓦斯保护装置动作的原因和事故分析等，当故障发生时能准确作出判断并进行处理。
1、保护范围所谓的瓦斯保护也就是指变压器的保护，它真实的反映出了油箱内部结构中存在的所有故障，例如油箱的断裂、绕组等现象，从而对变压器的瓦斯保护划分出来了相应的保护范围。
2、变压器瓦斯保护的分类变压器瓦斯保护分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护。
3、变压器瓦斯保护的运行规定3.1变压器在运行的过程中，不同的瓦斯保护类型所投入的位置也就不一样，在一般情况下重瓦斯保护主要是投入在跳闸当中，而轻瓦斯保护则是投入到信号中。
如果当电压器处于一个停电设备时，轻瓦斯保护就会很好的对变压器油箱的运作情况起到一定的监视作用，从而对变压器瓦斯起到良好的保护作用。
3.2如果变压器在运行的过程中因为其他方面的原因，必须要退出瓦斯保护，那么在瓦斯保护退出之前，就要经过相关管理人员的同意，再向调度中心进行上报，采用相应的措施对变压器进行相应的调整，施工现场变压器的差动保护，从而保证变压器的正常运行。
不过，在变压器运作的过程中，我们要注意瓦斯保护和差动保护，在通常情况下是不能进行同时保护的。
3.3在对变压器进行安装或者大范围的维修以后，变压器在投运或者充电的过程只能怪，人们应该将瓦斯保护投入到调整压板上，当电压器充电正常以后或者变压器在投运过程中处于一个稳定的状态时，人们就要将移除瓦斯保护跳闸板。
待变压器充电完成，并且正常运行以后，人们也将瓦斯保护跳闸压板投入到其中。
3.4运行中的变压器在下列情况下，应将瓦斯保护跳闸压板退出，然后进行相应处理。
电力变压器的保护与维护技术
电力变压器的保护与维护技术电力变压器是电力系统中非常重要的设备之一，它承担着电能的传输和分配任务。
为了保证变压器的正常运行和延长其使用寿命，必须采取有效的保护与维护措施。
本文将探讨电力变压器的保护与维护技术，以确保电力系统的安全稳定运行。
1. 温度保护温度是影响变压器正常运行的重要因素之一。
过高的温度会导致绝缘材料老化、变压器内部损坏甚至短路等严重后果。
因此，采取有效的温度保护措施至关重要。
一种常见的温度保护方法是通过温度传感器实时监测变压器的温度。
当温度超过设定值时，保护装置将发出警报并采取相应的措施，如切断电源或降低负载。
此外，还可以在变压器上安装冷却设备，如风扇或冷却器，以提高散热效果，降低温度。
2. 过电流保护过电流是变压器常见的故障之一，可能是由于短路、过负荷或外部故障引起的。
过电流保护的目标是在故障发生时迅速切断电源，以防止进一步损坏。
过电流保护通常采用电流互感器来监测电流变化。
当电流超过设定值时，保护装置将触发动作，切断电源。
此外，还可以采用差动保护装置，通过比较变压器的输入和输出电流，及时发现故障并切断电源。
3. 绝缘保护绝缘是变压器正常运行的关键，任何绝缘故障都可能导致严重后果。
因此，绝缘保护是电力变压器保护与维护中不可或缺的一环。
绝缘保护通常采用绝缘电阻测试来检测绝缘状况。
定期进行绝缘电阻测试，可以及时发现绝缘故障，并采取修复措施。
此外，还可以采用绝缘电阻监测装置，实时监测绝缘电阻的变化，以提前预警并采取相应措施。
4. 油浸变压器的保护与维护油浸变压器是一种常见的变压器类型，其保护与维护需要特别注意。
首先，油浸变压器需要定期检查油质量，包括油的绝缘性能和污染程度。
如果油质量不合格，应及时更换或处理。
此外，油浸变压器还需要定期检查油位和油温。
油位过高或过低都可能导致变压器故障，因此需要保持适当的油位。
油温过高会影响变压器的正常运行，因此需要及时采取冷却措施。
维护油浸变压器还需要定期检查油泄漏和绝缘子状况。
浅析电力变压器继电保护原理及配置_2
浅析电力变压器继电保护原理及配置发布时间：2021-06-10T06:23:17.187Z 来源：《防护工程》2021年5期作者：燕世欣[导读] 随着现代科学技术的不断发展，人们在生产生活中对电力的依赖程度越来越高，一旦停电，人们的生产生活就会陷入停滞，特别是对一些危险性较大的生产企业，停电更会造成难以估量的损失。
所以相关的专业维护人员在日常的工作中应该始终加强对电力系统的维护。
变压器作为电力系统中十分重要的设备，对它的保养和维护也是十分重要的，如变压器发生故障而相关的保护不能快速动作的话，就会发展成较为严重的故障，从而使事故扩大化。
燕世欣连云港石化有限公司摘要：随着现代科学技术的不断发展，人们在生产生活中对电力的依赖程度越来越高，一旦停电，人们的生产生活就会陷入停滞，特别是对一些危险性较大的生产企业，停电更会造成难以估量的损失。
所以相关的专业维护人员在日常的工作中应该始终加强对电力系统的维护。
变压器作为电力系统中十分重要的设备，对它的保养和维护也是十分重要的，如变压器发生故障而相关的保护不能快速动作的话，就会发展成较为严重的故障，从而使事故扩大化。
基于此，本篇文章对电力变压器继电保护原理及配置进行研究，以供参考。
关键词：电力变压器；继电保护；原理及配置引言当今社会飞速发展，人民生产、生活对电力系统高度依赖。
电力系统能否安全稳定的运行关系着人们生产、生活的品质及经济的稳定增长。
变压器作为发电、变电、配电环节中的重要设备，其性能的好坏对供电的可靠性和电力系统的正常运行有着极其重要的影响。
所以必须根据变压器容量及其在电力系统中所起到的作用合理配置相关保护，配置工作可靠、性能良好的继电保护装置，减少电力变压器故障和异常情况带来的停电事故，为广大的电力用户提供安全、可靠、优质的电能。
1电力变压器继电保护原理1.1反应变压器内部故障的瓦斯保护（1）变压器内部发生严重漏油或匝数很少的匝间短路故障以及绕组断线故障时，差动保护及其他反应电量的保护均不能动作，而瓦斯保护却能动作。
浅谈电力变压器的保护措施
浅谈电力变压器的保护措施摘要：随着我国经济建设的不断发展，我国电力工业规模也迅速壮大起来，大量的发电厂、变电站也应运而生。
而变压器作为发电厂、变电站的主要电气设备，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响，因此，电力变压器的作用至关重要。
关键词：电力变压器维护措施引言：随着我国经济建设的不断发展，我国电力工业规模也迅速壮大起来，电力变压器的使用也快速增长。
在电能的传输和配送过程中，电力变压器是能量传输，转换的关键，是国民经济各行各业和千家万户能量来源的基础，是电网中最关键的设备。
1、电力变压器的概述电力变压器是电力系统中输配电的主要设备,如果发生故障将会给电力系统的正常运行及供电可靠性带来严重的影响。
为了保证电力变压器的安全运行,防止事故扩大,确保电力系统安全稳定的运行,可根据变压器的容量、结构及故障类型装设相应的继电保护装置。
1.1电力变压器常见故障及不正常运行状态变压器油箱内部原副边绕组可能发生相间短路、匝间短路、中性点直接接地系统侧绕组的单相接地短路以及原副绕组之间的绝缘击穿等故障。
油箱内部故障产生电弧,引起绝缘油的剧烈气化,可能导致变压器油箱的爆炸。
油箱外部套管和引出线也可能发生相间短路和接地短路。
变压器的不正常工作状态主要有过负荷、外部短路引起的过电流、外部接地短路引起的中性点过电压、油箱漏油引起的油面降低或冷却系统故障引起的温度升高等。
1.2根据情况及异常运行方式,变压器一般需要配置以下保护。
差动保护或电流速断保护利用变压器高、低压侧电流大小和相位,可实现差动保护。
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,保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。
2、电力变压器的工作原理变压器在电力系统中的主要作用是变换电压，进行电能的传输。
电压经升压变压器升压后，可减少线损，提高送电的经济性，进行远程送电。
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文 章 编 号 ：１００９－３６６４（２０１２）０５－００９３－０４
Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｓｅｐ．２５，２０１２，Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．５
运营探讨
浅谈电力变压器的保护设计
贾 传 圣 ，张 波 （江苏师范大学电气工程及其自动化学院，江苏 徐州 ２２１１１６）
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｒｅｌａｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｆａｕｌｔ
１ 概 述
（１）课 题 研 究 的 背 景 及 意 义 电力变压器是电力系统中极其重要的电气设备， 它在整个电 力 系 统 中 起 着 能 量 转 换 和 电 压 转 换 的 作 用。电力变压器能否 安 全 运 行，直 接 关 系 到 电 力 系 统 是否能连续稳定的工作。由于电力变压器的重要性及 其 本 身 的 重 要 价 值 ，一 旦 真 的 发 生 故 障 而 遭 到 破 坏 ，影 响范围大，破坏系统 的 正 常 运 行，将 造 成 严 重 后 果，在 经济上必然带来重大损失。电力变压器的保护装置大 约有瓦斯保护、纵联 差 动 保 护、温 度 保 护、相 间 短 路 的 后备保护等。 （２）国 内 外 发 展 状 况 随着变压器主保护的研究不断取得进展，变压器后 备保护的研究和应用也日益引起人们的重视。对于变
变压器短路故障 主 要 指 变 压 器 出 口 短 路，以 及 内 部引线或绕组间对地 短 路、及 相 与 相 之 间 发 生 的 短 路 而导致的故障。
变压 器 出 口 短 路 主 要 包 括：三 相 短 路、两 相 短 路、 单相接地短路和两相接地短路等几种类型。出口短路 对变压器的影响主要包括两个方面。
差动保护是一种依据被保护电气设备进出线两端 电流差值的变化构成 的 对 电 气 设 备 的 保 护 装 置，一 般 分为纵联差动保护和横联差动保护。变压器的差动保 护属纵联差动保护，横 联 差 动 保 护 则 常 用 于 变 电 所 母 线等设备的 保 护。 其 中 ６ ３００ ｋＶＡ 及 以 上 并 列 运 行 的变压器１０ ０００ ｋＶＡ 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 ６ ３００ ｋＶＡ 及 以 上并列运行的变压器 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 ６ ３００ ｋＶＡ 及 以 上 重 要 的 变 压 器 ，应 装 设 纵 差 保 护 。 ３．３ 相 间 短 路 的 后 备 保 护
贵价值，一旦它发生故障或遭到了破坏，其影响范围大，将造成 严 重 的 后 果，所 以 应 该 根 据 变 压 器 在 实 际 运 行 中 可 能 发 生
的各种故障及不正常工作状态装设必备和可靠地保护，以 提 高 电 力 系 统 安 全 经 济 的 运 行 水 平。 因 此，文 章 研 究 了 变 压 器
２ 变 压 器 的 主 要 故 障 类 型
收 稿 日 期 ：２０１２－０５－０４ 作者 简 介：贾 传 圣 （１９６２－），男，江 苏 徐 州 人，教 研 室 主 任，研 究 方 向 为 风 光 互 补 发 电 、电 力 电 子 与 电 气 传 动 ；
张 波 （１９８９－），男 ，江 苏 徐 州 人 ，研 究 方 向 为 主 变 的 保 护 设 计 。
２．１ 电 力 变 压 器 故 障 类 型 和 不 正 常 运 行 状 态 ２．１．１ 变压器故障 可 以 分 为 油 箱 外 和 油 箱 内 两 种 故 障
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２０１２ 年 ５ 月 ２５ 日 第 ２９ 卷 第 ２ 期
Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｓｅｐ．２５，２０１２，Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．５
（１）短路电流引起绝缘过热故障。变压器突发短路 时，其高、低压绕组可能同时通过为额定值数十倍的短路 电流，它将产生很大的热量，使变压器严重发热。当变压 器承受短路电流能力不够，热稳定性差，会使变压器绝缘 材料严重受损，而形成变压器击穿及损毁事故。
（２）短路电动 力 引 起 绕 组 变 形 故 障。 变 压 器 受 短 路冲击时，如果短路 电 流 小，继 电 保 护 正 确 动 作，绕 组 变 形 将 是 轻 微 的 ；如 果 短 路 电 流 大 ，继 电 保 护 延 时 动 作 甚 至 拒 动 ，变 形 将 会 很 严 重 ，甚 至 造 成 绕 组 损 坏 。 如 果 不 及 时 检 修 ，恢 复 垫 块 位 置 ，紧 固 绕 组 的 压 钉 及 铁 轭 的 拉 板 、拉 杆 ，加 强 引 线 的 加 紧 力 ，在 多 次 短 路 冲 击 后 ，由 于累积效应也会使变压器损坏。因此诊断绕组变形程 度、制订合理的变压 器 检 修 周 期 是 提 高 变 压 器 抗 短 路 能力的一项重要措施。 ２．３ 放 电 故 障
压器后备保护 来 说 ，由 于 变 压 器 结 构 型 式 多 样 ，运 行 环 境不尽相同 。 对 后 备 保 护 的 配 置 ，如 保 护 原 理 、动 作 方 向、分段跳闸方式、压板投／退控制以及模拟量和开关量 的引接方式等存在不同的应用要求。为了适应运行现 场的不同需要，目前的常用做法是，按典型方 式构成不 同型号的后备保护供用户选择，或根据用户实际需要进 行软、硬件的调整。而由于保护配置的复杂性往往容易 产生保护软件的不定型性问题，这不仅提高了研制和生 产成本，还有时因生产周期太短造成验证工作的不完整 性 ，如果考虑到 主 设 备 保 护 受 考 验 机 会 少 ，如 现 场 万 一 把关不严，其隐性错误一旦暴露就可能是误、拒动，造成 巨大损失。为此，研制开发具有良好适应性的通用型变 压器保护装置 ，对 降 低 开 发 和 维 护 成 本 ，提 高 保 护 装 置 的稳定性和可靠性具有十分重要的作用。
摘要：电能作为当今社会的一种重要能源，它影响着国民经济的 发 展。 如 今 的 电 力 系 统 更 是 由 电 能 的 产 生、输 送、分
配包括用电等环节组成的一个复杂系统。而电力系统的发展对继电保护也提出了更高层次的要求。
变压器是电力系统中必不可少的设备，它的可靠性直接影响着系统的安全运行。由于变 压 器 的 重 要 性 及 其 自 身 的 昂
ＪＩＡ Ｃｈｕａｎ－ｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｂｏ （Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｎｅｒｇｙ ａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｎｅｒｇｙ ｓｏｕｒｃｅ ｆｏｒ ｔｏｄａｙ＇ｓ ｓｏｃｉｅｔｙ，ｉｔ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏ－ ｍｙ．Ｎｏｗ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ－ ｃｌｕｄｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｌａｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ ａｒｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ ｅｘｐｅｎｓｉｖｅ ｖａｌｕｅ，ｏｎｃｅ ｉｔ ｆａｉｌｓ ｏｒ ｂｅｅｎ ｄｅ－ ｓｔｒｏｙｅｄ ｗｉｌｌ ｃａｕｓｅ ｇｒｅａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆａｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｔｈａｔ ｍａｙ ｏｃｃｕｒ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｂｎｏｒｍａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｓａｆｅ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎｓ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｔｙｐｅ ｆｏｒ１０ ０００ ｋＶＡ（３５ ｋＶ／１０ ｋＶ）Ｏｉｌ ｔｙｐｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ．
变压器的不正常 运 行 状 态 主 要 有：变 压 器 外 部 短 路引起的过电流、负 荷 长 时 间 超 过 额 定 容 量 引 起 的 过 负 荷 、风 扇 故 障 或 漏 油 等 原 因 引 起 冷 却 能 力 下 降 、变 压 器中性点电压升高或外部电压过高或频率降低引起的 过励磁。变压器处于 不 正 常 运 行 状 态 时，继 电 保 护 应 根 据 其 严 重 程 度 ，发 出 报 警 信 号 ，使 运 行 人 员 及 时 发 现 并 采 取 相 应 的 措 施 ，以 确 保 变 压 器 的 安 全 。 ２．２ 短 路 故 障
３ 变 压 器 的 保 护 方 式
３．１ 瓦 斯 保 护 瓦斯保护又称气 体 继 电 器 保 护，是 保 护 油 浸 式 变
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压器内 部 故 障 的 一 种 基 本 的 保 护 装 置。 按 规 定 ８００ ｋＶＡ 及以上的一般油浸式 变 压 器 和 ４００ ｋＶＡ 以 上 的 车间内油浸式变压 器，均 应 装 设 瓦 斯 保 护。 瓦 斯 保 护 用来反映变压器油箱内部的短路故障以及油面降低， 其中重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器， 轻瓦斯动作于发出信号。 ３．２ 差 动 保 护