小知识：变压器的主保护
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。
变压器保护及原理
应装设哪些的继电保护 各保护的配置及原理
1）防止变压器油箱内各种短路故障和油面降低的瓦斯 保护（重瓦斯 跳闸 / 轻瓦斯 信号) 2）防止变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电 流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝 间短路的纵差保护或电流速断保护 3）防止变压器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）后备的过电流保护（或 复合电压启动的过电流保护或复序过流保护）
瓦斯保护原理及构成
瓦斯保护的主 要元件是瓦斯 继电器，它安 装在变压器的 油箱和油枕之 间的连接管道 中。
瓦斯继电器装设在变压器油枕之间的联通管上。变压器安装时应取1%～1.5%的 倾斜度(使气体能够进入瓦斯继电器和油枕）；联通管对油箱的油箱与顶盖也有 2%～4%的倾斜度(防止储存气体，同时保证瓦斯保护的可靠动作）。
分级绝缘变压器零序保护组成 由零序电压保护Байду номын сангаас零序电流保护、间隙零序电流保 护共同构成 分级绝缘变压器零序保护原理 当系统发生一点接地，中性点接地运行的变压器由 其零序电流保护动作于切除。若高压母线上已没有中性 点接地运行的变压器，而故障仍然存在时，中性点电位 将升高，发生过电压而导致放电间隙击穿，此时中性点 不接地运行的变压器将由反应间隙放电电流的零序电流 保护瞬时动作于切除。如果中性点过电压值不足以使放 电间隙击穿，则可由零序电压保护带0.3～0.5S的延时将 中性点不接地运行的变压器切除。
外部故障：指油箱外引出线的短路故障 相间短路 单相接地短路
变压器不正常工作状态
外部短路引起的过电流
油箱漏油造成油面降低
外部接地短路引起中性点过电压 过负荷 绕组过电压 频率降低引起的过励磁
油温过高等
值班人员处理措施
变压器处于不正常工作状态时，继电保护应根据其 严重程度，发出告警信号，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。
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。
变压器综合保护整定原则
变压器综合保护整定原则1 主变主保护:按变压器内部故障能快速切除，对区外故障可靠不误动的原则整定。
瓦斯保护：(1)、轻瓦斯按250CM3整定，保护动作后只发信号。
重瓦斯保护按油流速 1 米／秒整定，跳高低两侧开关。
(2)、压力释放，跳高低两侧开关。
(3)、上层油温85 0C报警.差动保护：(4)、BCH-2 常规型差动保护按躲过最严重外部故障的最大不平衡电流,变压器空投时的最大励磁涌流及电流互感器饱和等因素计算，跳高低两侧开关。
(5)、变压器保护一般配置微机型比率差动保护，且应具有二次谐波制动功能，以防止变压器空投或者故障切除后恢复电压造成变压器励磁涌流过大造成保护误动。
a、一般制动系数为0.15-0.2之间，本局一般取0.15或者更小0.1，减小误动率。
b、差动门槛值整定按躲变压器最大负荷情况下的最大不平衡电流计算，一般整定为(1.25 ～ 5.0A)，按厂家建议取1.5A。
c、比率制动系数一般按厂家推荐取0.5。
d、制动电流按厂家推荐一般取1A，突变量启动电流一般为1A，还需考虑装置的具体性能。
差动保护动作跳高低两侧开关。
(6)、微机型差动速断定值按躲过最严重外部故障的最大不平衡电流,变压器空投时的最大励磁涌流及电流互感器饱和等因素计算，一般励磁涌流取6-10Ie (Ie为变压器额定电流，下同)，保证本侧故障有灵敏度情况下适当提高定值，整定约为主变后备保护(1)、复合电压闭锁过电流保护。
电流元件一般安装在电源侧，电流定值按主变35kV侧额定电流整定(若受CT 变比限制，且近期负荷电流较小，可按CT 一次额定电流整定)；低电压闭锁元件定值一般取躲正常运行时最低运行电压整定，且应校验其动作定值在保护安装处有灵敏度整定，灵敏度要大于测量元件灵敏度，电压取自线电压；负序电压闭锁元件定值按躲正常运行时最大不平衡电压整定对设置有两时限跳闸的后备保护，对单台运行，第一时限跳低压侧，第二时限跳主变高压侧；对两台并列运行变压器，第一时限跳主变低压侧10kV母分，第二时限跳主变高压侧。
变压器保护原理及试验方法最终版
2.2 后备保护的原理
2.2.1 过流保护 过流保护用于降压变压器，动作电流Idz的整定应考虑
躲过切除外部短路后电机自启动和变压器可能出现的最大负
荷电流，动作方程：I＞Idz 且t ＞Tdz。即短路电流I大于
动作电流定值Idz，持续时间t大于动作时间定值Tdz。一个 装置中可以设置多段过流保护，每段的Idz和Tdz各不相同， Idz越大 Tdz越小。
据，动作方程：I2＞K2xbI1。
K2xb为二次谐波制动系数整定值，推荐为0.15。 满足动作方程就闭锁差动保护，否则开放差动保护。
原理二：波形判别原理。
基波的波形是正弦波，完整对称。励磁涌流存在大量谐 波分量，波形是间断不对称的。保护装置利于三相差动电流 的波形判别作为励磁涌流的识别判据，判断波形是对称完整 的就开放差动保护，否则就闭锁差动保护。
2.2.6 零序过压保护
对全绝缘的变压器，中性点直接接地时采用零序过流保 护，而在中性点不接地时采用零序过压保护。
有些变压器在中性点装设放电间隙作为过电压保护，这 种变压器保护的零序过流保护和零序过压保护就变为间隙零 序过流保护和间隙零序过压保护，在间隙击穿过程中，间隙 零序过压和零序过流交替出现，有的厂家的装置一旦零序过 压或零序过流元件动作后，两个保护就相互展宽，使保护可 靠动作。
在实际的变压器差动保护装置中，其比率制动特性如图 4所示，图4中平行于横坐标的AB段称为无制动段，它是由启 动电流和最小制动电流构成的，动作值不随制动电流变化而 变化。我们希望制动电流小于变压器额定电流时无制动作用， 通常选取制动电流等于被保护变压器高压侧的额定电流的二 次值。即: Izd=Ie/nLH
2.2.7 失灵保护 220kV以上的断路器发生拒动时，会危及整个
差动保护
差动保护变压器差动保护是变压器的主保护,一般较大型变压器都装有差动保护.差动保护主要保护变压器内部线圈匝间短路,它的动作原理是利用变压器高低压两侧的两组差动保护专用电流互干器完成.差动保护的保护范围就是两组互感器之间的部分.从能量的角度考虑，电力故障就是电能释放转化为热和光等其它能量的过程，从而在故障点两端测得的（相同电压下或变换为同一电压）电流大小和相位必然是不一样的，测得有电流差即有电能释放，即表明有故障，保护就应动作。
“差动”就是有差即动！变压器的主保护是差动保护还是瓦斯保护?差动保护和瓦斯保护共同组成变压器的主保护。
差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护，同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反应。
瓦斯保护能反应变压器内部的绕组相间短路、中性点直接地系统侧的单相接地短路、绕组匝间短路、铁芯或其它部件过热或漏油等各种故障。
由上可以看出，差动保护对变压器内部铁芯过热或因绕组接触不良造成的过热无法反应，且当绕组匝间短路时短路匝数很少时，也可能反应不出。
而瓦斯保护虽然能反应变压器油箱内部的各种故障，但对于套管引出线的故障无法反应，因此，通过瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保变压器差动保护是变压器的主保护,一般较大型变压器都装有差动保护.差动保护主要保护变压器内部线圈匝间短路,它的动作原理是利用变压器高低压两侧的两组差动保护专用电流互干器完成.差动保护的保护范围就是两组互感器之间的部分.变压器的差动保护分为纵联差动和横联差动两种形式.纵联差动保护用于单回路,横联差动保护用于双回路.主要用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相间短路,并且也可用来保护变压器的匝间短路,其保护区在变压器一，二侧所装电流互感器之间.它是利用保护区内发生短路故障时变压器两侧电流在差动回路中引起的不平衡电力而动作的一种保护.主变差动保护跳闸的处理；查看开关位置显示及其电流表，确认主变跳闸，报调度，汇报初步现象。
主变保护
主变保护一、主变压器保护的配置1、主保护配置：（1）二次谐波制动和波形制动相配合的比率差动保护；（2）差流速断保护；2、后备保护配置：零序电流、零序过电压；3、非电量保护：主变重瓦斯、轻瓦斯；主变温度；机组负序电流、电压；失灵保护引入等。
二、主变压器保护的特点1、为了保护机组，必须实现主变高压侧开关全部三相跳闸后，立即联跳主变低压侧开关。
2、高压侧零序过流设两段时限，分别动作跳高压侧开关和低压侧开关。
但是两段时限必须整定为相同的时间定值：即t1=t23、间隙零序电流保护只设一段时限，短延时跳两侧开关：t=0.5s4、本装置不仅有启动失灵保护的回路，还具有失灵保护动作出口本保护装置的回路。
5、装置通过主变中性点地刀辅助接点信号，判断中性点直接接地零序保护和间隙接地保护。
三、保护动作条件及后果1、差动保护：反映主变内部相间短路，高压侧单相接地短路及主变匝间层间短路故障。
上述故障突变量电流分量大于或等于整定值保护瞬时动作出口，跳两侧开关。
2、差流速断保护：当任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作出口，跳两侧开关。
3、重瓦斯保护：反映主变器内部故障时，短路电流产生的电弧使变压器油和其他绝缘材料分解，而产生的大量可燃（称瓦斯气体）气体。
当变压器内部发生严重故障，瓦斯气体越多，流速越快。
瓦斯保护就是利用变压器油受到热分解所产生的热气流和热油流来动作保护，保护动作瞬时出口，跳两侧开关。
4、变压器油温过高保护：由于各种原因，如水冷式变压器冷却水中断、循环油泵电源中断、风冷式风机电源中断、负荷不平衡以及过负荷等致使变压器油温上升到整定值，并经一定延时（极限温度外）保护动作出口，跳两侧开关。
5、零序保护：作为变压器内部接地短路故障的近后备保护和外部接地短路时的远后备保护。
保护由两种方式构成：反映接地短路后出现的零序电流和反映接地短路后出现的零序过电压。
此保护是在主保护拒绝动作的情况下经过一定的延时动作出口，跳两侧开关。
变压器主保护与后备保护知识全解
变压器主保护与后备保护知识全解变压器是连续运行的静止设备，运行比较可靠，故障机会较少。
但由于绝大部分变压器安装在户外，并且受到运行时承受负荷的影响以及电力系统短路故障的影响，在运行过程中不可避免的出现各类故障和异常情况。
1、变压器的常见故障和异常变压器的故障可分为内部故障和外部故障。
内部故障指的是箱壳内部发生的故障，有绕组的相间短路故障、一相绕组的匝间短路故障、绕组与铁芯间的短路故障、绕组的断线故障等。
外部故障指的是变压器外部引出线间的各种相间短路故障、引出线绝缘套管闪络通过箱壳发生的单相接地故障。
变压器发生故障危害很大。
特别是发生内部故障时，短路电流所产生的高温电弧不仅会烧坏变压器绕组的绝缘和铁芯，而且会使变压器油受热分解产生大量气体，引起变压器外壳变形甚至爆炸。
因此变压器故障时必须将其切除。
变压器的异常情况主要有过负荷、油面降低、外部短路引起的过电流，运行中的变压器油温过高、绕组温度过高、变压器压力过高、以及冷却系统故障等。
当变压器处于异常运行状态时，应给出告警信号。
2、变压器保护的配置短路故障的主保护：主要有纵差保护、重瓦斯保护等。
短路故障的后备保护：主要有复合电压闭锁过流保护、零序（方向）过流保护、低阻抗保护等。
异常运行保护：主要有过负荷保护、过励磁保护、轻瓦斯保护、中性点间隙保护、温度油位及冷却系统故障保护等。
3、非电量保护利用变压器的油、气、温度等非电气量构成的变压器保护称为非电量保护。
主要有瓦斯保护、压力保护、温度保护、油位保护及冷却器全停保护。
非电量保护根据现场需要动作于跳闸或发信。
（1）瓦斯保护当变压器内部发生故障时，由于短路电流和短路点电弧的作用，变压器内部会产生大量气体，同时变压器油流速度加快，利用气体和油流来实现的保护称为瓦斯保护。
轻瓦斯保护：当变压器内部发生轻微故障或异常时，故障点局部过热，引起部分油膨胀，油内气体形成气泡进入气体继电器，轻瓦斯保护动作，发出轻瓦斯信号。
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小知识：变压器的主保护
变压器的主保护为瓦斯保护和差动保护。
一、瓦斯保护
瓦斯保护是反应变压器油箱内部故障和油面降低的一种保护，当变压器油箱内发生故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器油和绝缘材料分解产生的气体从油箱流向油枕上部，利用这些气流与油流而动作的保护称为瓦斯保护。
瓦斯保护是根据变压器内部故障时会产生或分解出气体这一特点设计制造的，瓦斯保护为变压器内部故障时的主保护，是变压器独有的保护。
1、瓦斯保护的范围
1）变压器内部相间短路。
2）匝间短路、绕组与铁心或外皮短路。
3）铁心故障(发热烧损)。
4）油面下降或漏油。
5）分接开关接触不良或导线焊接不良。
2、瓦斯保护的优缺点
1）瓦斯保护的优点
瓦斯保护结构简单、动作迅速、灵敏度高，能反应变压器油箱内的各种短路故障，包括一些轻微的故障，如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等，不仅能够反映变压器油箱内部各种故障,而且还能反映出差动保护反映不出来的不严重的匝间短路和铁芯故障,内部进入空气等。
2）缺点
(1) 瓦斯保护不能反映变压器的外部故障(套管和引出线),因此不能作为变压器各种故障的唯一保护。
(2) 瓦斯保护抵抗外界干扰的性能较差，比如地震时就容易造成误动作。
二、差动保护
变压器纵联差动保护简称纵差保护或差动保护，是按循环电流原理设计制造的。
差动保护是反应变压器绕组、套管及引出线上各种短路故障的主保护，但因它对油箱内部的绕组匝间短路等故障反应不灵敏，通常由纵差保护和瓦斯保护一起构成变压器的主保护。
大型变压器、重要变压器、或当变压器电流速断保护灵敏度不够时，宜装设纵联差动保护。
1、差动保护的范围
差动保护的范围为主变各侧差动电流互感器之间的一次侧电气部分。
1）主变引出线及变压器线圈发生多相短路。
2）单相严重的匝间短路。
3）在大电流接地系统中保护线圈及引出线上的接地故障。
2、差动保护的优缺点
1）优点；能够迅速有效地切除保护范围内的故障,接线正确,调试得当,不发生误动。
2）缺点；对变压器内部不严重的匝间短路反应不够灵敏。