变压器保护的基本知识

继电保护-第章变压器保护————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第七章变压器保护第一节概述一、电力变压器的故障和继电保护的设置变压器在电力系统中使用非常普遍而且占有十分重要的地位。

如果变压器发生故障和处于不正常运行状态，将会给系统运行和安全供电带来严重的后果，所以有必要根据变压器的电压等级、容量和重要成度装设专用的继电保护装置。

变压器可能发生的故障一般分为变压器箱体内部故障和箱体外部故障两大类。

箱体内部故障主要有：变压器绕组的相间短路、绕组内的层间或匝间短路，单相接地短路故障。

这些故障对供用电系统及其设备会产生很大的危害，短路电流产生的电弧会破坏绕组的绝缘，烧毁铁芯，电弧还会使绝缘材料和变压器油受热分解产生大量气体，可能导致密闭的变压器油箱因气体迅速膨胀而爆炸。

箱体外部故障主要是：引出线绝缘套管的故障，它可能引起引出线的相间短路或对变压器外壳的接地短路。

由于变压器的故障，危及供用电系统的安全运行和供电的可靠性，所以应装设动作于跳闸的继电保护装置。

变压器的不正常运行状态有：外部短路或过负荷所引起的绕组中过电流、油面降低，电压升高等。

长时间的不正常运行状态会使变压器的温度升高、绝缘老化、寿命缩短，甚至会引起故障，因此，应装设动作于信号或跳闸的继电保护装置：二、继电保护的设置根据以上情况分析，变压器一般应装设下列继电保护装置：（1）瓦斯保护。

变压器箱体内部故障的保护，即箱体内发生故障伴随油分解产生气体或变压器油面不论任何原因下降时，瓦斯保护动作。

轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于变压器的断路器跳闸。

瓦斯保护一般装设在容量为800千伏安及以上的变压器上。

（2）电流速断保护。

变压器套管处及变压器箱体内部故障的保护，即变压器发生故障引起绕组电流突然增大时，电流速断保护动作。

电流速断保护一般装设在容量为10000千伏安以下单台运行的变压器和容量在6300千伏安以下并列运行的变压器上，动作于变压器的断路器跳闸。

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。

变压器差动保护原理及作用1.基础差动原理：当正常工作时，变压器的主绕组和副绕组的电流应当是相等的，即主绕组电流与副绕组电流之差为零。

而当存在绕组短路时，短路电流会流入接地电流，使主绕组电流与副绕组电流不再相等。

2.基本结构：变压器差动保护系统通常由电流互感器、电流比率继电器、差动继电器等组成。

电流互感器将主副绕组电流分别采集，然后经过电流比率继电器进行比较，最终由差动继电器实现差动保护功能。

3.过电流定向元件：为了防止外部故障信号对差动保护的干扰，还需要加入过电流定向元件。

过电流定向元件可以通过比较主绕组电流和副绕组电流的幅值和相位，确定差动电流方向，从而确保差动保护的准确性。

1.短路故障保护：变压器差动保护可以快速、可靠地检测变压器主副绕组之间的电流差异，及时发现变压器内部的短路故障，并迅速对故障区域进行保护。

这种保护措施能够避免短路电流继续加大，造成更严重的设备损坏，甚至危及人员生命安全。

2.电气设备保护：变压器差动保护不仅仅用于保护变压器本身，还可以对接在变压器绕组上的其他设备进行保护，如电动机、发电机等。

当这些设备发生短路故障时，差动保护能够迅速判断并隔离这些故障，保护其他设备不受到冲击。

3.滤波器保护：变压器差动保护还可以用于滤波器的保护。

在变压器的输入和输出侧都设置差动保护，可以有效地避免滤波器内部的短路故障对电网和变压器产生不利影响。

4.系统稳定性：通过及时发现和保护变压器内部的故障，变压器差动保护可以避免故障扩大，降低系统不稳定的风险。

同时，差动保护还可以提供故障信息，有助于运维人员及时采取措施进行维修，保证电网的运行安全和稳定。

总之，变压器差动保护是一种重要的保护装置，通过检测变压器主副绕组之间的电流差异，实现对变压器及相关设备的短路故障保护，不仅能够避免设备损坏和人员安全事故的发生，还有助于提高电网的稳定性和可靠性。

变压器保护调试方法在电力系统中，变压器是不可或缺的电力设备之一，其稳定性和可靠性对于电力系统的正常运行具有重要的意义。

因此，在变压器的运行中，除了注意对变压器的日常维护保养工作外，还要做好变压器的保护，防止意外事故的发生。

在变压器的保护中，调试是一个关键的环节，下面我们将介绍一些关于变压器保护调试的方法和注意事项。

一、变压器保护的基本概念变压器的保护是指在限定的时间内采取必要的措施，使得变压器在发生故障时，能够及时地被保护起来，从而保证电力系统的安全和稳定运行的过程。

在变压器保护中，有一些基本概念需要了解：（一）差动保护差动保护是指利用变压器的两侧绕组之间的电流差来进行保护。

当电流差值超过设定的阈值时，差动保护将会立即动作，切断变压器的电流。

差动保护是变压器保护中最为重要的保护措施之一，它能够有效地保护变压器免受短路故障的侵害。

（二）油温保护油温保护是通过检测变压器油温来保护变压器。

当油温超过设定值时，油温保护会立即动作，切断变压器的电流。

油温保护可以有效地保护变压器在高负荷状态下的稳定运行。

（三）过电流保护过电流保护是通过检测变压器的电流来进行保护。

当变压器电流超过设定值时，过电流保护会立即动作，切断变压器的电流。

过电流保护可以对一些故障，如短路故障等进行有效的保护。

二、变压器保护调试方法下面，我们将介绍一些关于变压器保护调试的方法和注意事项：（一）差动保护调试在差动保护调试过程中，需要注意以下几点：1.根据变压器的特性，对差动保护的灵敏度和阻抗进行设置。

2.进行选择性漏差动保护测试，并测试保护的动作时间是否符合规定的标准。

3.进行换流变比测试、相序试验、有载调整等一系列检查。

（二）油温保护调试在油温保护调试过程中，需要注意以下几点：1.检查变压器的油位和油质，保证变压器油的质量正常。

2.按照设定的温度值进行油温保护试验，并检查油温保护是否正常动作。

3.对于一些高负荷变压器，可以进行油流量保护的测试。

变压器保护的基本知识简介：变压器是电力系统中广泛应用的一种电气设备，用于改变交流电的电压。

为了确保变压器的安全运行和延长其使用寿命，电力系统需要对变压器进行有效的保护。

本文将介绍变压器保护的基本知识，包括常见的保护方案和保护装置。

一、变压器的运行原理变压器是一种通过电磁感应原理来改变电压的电气设备。

它主要由铁芯和线圈组成。

当通过一侧线圈的电流发生变化时，会在另一侧线圈中感应出相应的电压。

通过调整一侧线圈和另一侧线圈的匝数比例，可以实现电压的升降。

二、变压器的故障情况变压器在运行过程中可能会遇到各种故障情况，如短路、过载、过热等。

这些故障如果不能及时得到处理，可能会导致变压器的损坏甚至引发火灾等严重后果。

三、常见的变压器保护方案为了确保变压器的安全运行，通常采用多种保护方案进行综合保护。

以下是几种常见的变压器保护方案。

1. 短路保护短路是变压器故障中最常见的类型之一。

短路保护的主要目的是在短时间内将变压器与故障点隔离，防止故障扩大。

短路保护装置通常包括熔断器或断路器，能够迅速切断故障电路。

2. 过载保护过载是指变压器长时间运行超过其额定容量。

过载可能导致变压器的过热和损坏。

过载保护的主要目的是在变压器超过额定容量一定时间后切断电源，以防止变压器损坏。

过载保护装置通常包括热继电器或电流保护装置。

3. 过压保护过压是指变压器输入端或输出端电压超过额定值。

过压可能会导致绝缘击穿和设备损坏。

过压保护的主要目的是在电压超过额定阈值一定时间后切断电源，以保护变压器和其他设备。

过压保护装置通常包括电压继电器或自动开关。

4. 欠压保护欠压是指变压器输入端或输出端电压低于额定值。

欠压可能导致设备无法正常工作，甚至引发其他故障。

欠压保护的主要目的是在电压低于额定阈值一定时间后切断电源，以确保设备的正常运行。

欠压保护装置通常包括电压继电器或自动开关。

5. 温度保护变压器的温度过高可能会导致绝缘老化和设备损坏。

因此，温度保护对于保护变压器至关重要。

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。

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。

重瓦斯保护：当变压器油箱内发生严重故障时，故障电流较大，电弧使变压器油大量分解，产生大量气体和油流，冲击档板使重瓦斯继保护动作，发出重瓦斯信号并出口跳闸，切除变压器。

一、电力变压器的纵差保护双绕组变压器的纵联差动保护单相原理接线如图1所示，它是按比较被保护变压器两侧电流的大小和相位的原理来实现的。

变压器两侧各装设一组电流互感器1TA、2TA，其二次侧按环流法接线，即若变压器两端的电流互感器一次侧的正极性的线圈并联接入，构成纵联差动保护。

其保护范围为两侧电流互感器1TA、2TA的全部区域，包括变压器的高、低压绕组、引出线及套管等。

从图1中可见，正常运行和外部短路时，流过差动继电器的电流，在理想情况下，其值等于零。

但实际上由于两侧电流互感器特性不可能完全一致等原因，仍有差动电流流过差动回路，即为不平衡电流，此时流过差动继低那器的电流为要求不平衡电流尽可能小，保证保护装置不会误动作。

当变压器内部发生相间短路时，在差动回路中由于改变了方向或等于零（无电源侧），这时流过差动继电器的电流为与之和，即该电流为短路点的短路电流，使差动继电器KD可靠动作，并作用于变压器两侧断路器跳闸。

变压器的纵联差动保护的保护范围是构成变压器差动保护的两侧电流互感器之间的变压器及引出线。

由于差动保护对区外故障不反应，因此，差动保护不需要与保护区外相邻元件在动作值和动作时限上互相配合，所以在区内故障时，可瞬时动作。

二、电力变压器相间短路的后备为反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流，以及在变压器内部故障时，作为差动保护和瓦斯保护的后备，变压器应装设过电流保护。

过电流保护根据变压器容量的大小和保护装置对灵敏度的要求，采用过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护等方式。

1. 过电流保护过电流保护一般用于容量较小的降压变压器上，其单相原理接线如图2所示。

保护装置的动作电流应按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定。

具体应考虑：图2变压器过电流保护单相原理接线图(1)对并列运行的变压器，应考虑切除一台变压器以后所产生的过负荷。

若各变压器的容量相等时，可按下式计算为式中m——并列运行变压器的台数；——变压器的额定电流。

变压器本体保护动作原则一、变压器内部故障当变压器内部出现短路、接地等故障时，变压器本体保护会动作，断开变压器各侧断路器，防止故障扩大。

同时，根据变压器的设计，可能还会启动其他相关保护装置，如气体保护、差动保护等。

二、变压器过载运行当变压器负荷超过额定值时，为避免设备过热损坏，变压器本体保护会动作，断开部分负荷，使变压器负荷降至允许值。

此时，需要根据实际情况进行调整和优化，以保障变压器的安全稳定运行。

三、变压器绕组和引线故障当变压器绕组或引线出现短路、断路等故障时，变压器本体保护会动作，断开变压器各侧断路器，并可能启动其他相关保护装置。

同时，需要进行检修和修复，确保变压器的正常工作。

四、变压器铁芯故障当变压器铁芯出现多点接地、短路等故障时，变压器本体保护会动作，断开变压器各侧断路器，并可能启动其他相关保护装置。

此时，需要进行检修和修复，确保变压器的正常工作。

五、变压器油位异常当变压器油位过低或过高时，为避免设备损坏，变压器本体保护会动作，断开变压器各侧断路器。

此时，需要根据实际情况进行调整和修复，确保变压器的正常工作。

六、变压器温度过高当变压器运行温度超过允许值时，为避免设备过热损坏，变压器本体保护会动作，断开变压器各侧断路器。

同时，需要进行检修和修复，确保变压器的正常工作。

此时，可以根据实际情况采取措施降低温度。

七、变压器冷却系统故障当变压器冷却系统出现故障时，为避免设备过热损坏，变压器本体保护会动作，断开变压器各侧断路器。

此时，需要进行检修和修复，确保变压器的正常工作。

此时，可以根据实际情况采取措施恢复正常冷却功能。

110kV变压器的保护有哪些？感谢邀请，变压器是电⼒运⾏中不可缺少的重要组成部分，保障着电⼒使⽤的正常运⾏！所以了解和掌握变压器的基本保护知识越发显得重要！⼀，⾸先我们先看⼀下变压器的基本分类常识：变压器按相数分类（1）单相变压器：⽤于单相负荷和三相变压器组。

（2），三相变压器：⽤于三相系统的升、降电压。

变压器按冷却⽅式分类。

1)⼲式变压器：依靠空⽓对流进⾏冷却，⼀般⽤于局部照明、电⼦线路等⼩容量变压器。

2)油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸⾃冷、油浸风冷、油浸⽔冷、强迫油循环等。

⼆，变压器的基本保护⼀般可以分为变压器的电⽓保护和⾮电量保护。

⼤型变压器⼀般采⽤的电⽓保护⽅式和⼯作原理。

1、⽡斯保护：保护变压器的内部短路和油⾯降低的故障。

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信号。

2，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。

保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。

3、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。

4，零序电流保护：保护⼤接地电流系统的外部单相接地短路。

反应⼤接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。

110kV及以上⼤接地电流系统中，如果变压器中性点可能接地运⾏，对于两侧或三侧电源的升压变压器或降压变压器应装设零序电流保护，作变压器主保护的后备保护，并作为相邻元件的后备保护。

5、过负荷保护：保护对称过负荷，⼀般情况下作⽤于信号。

6，过励磁保护：保护变压器的过励磁不超过允许的限度。

装设变压器过励磁保护的⽬的是为了检测变压器的过励磁情况，及时发出信号或动作于跳闸，使变压器的过励磁不超过允许的限度，防⽌变压器因过励磁⽽损坏。

⼤型变压器⼀般采⽤的⾮电量保护：⼀，⽡斯保护：可以分为轻⽡斯保护和重⽡斯保护。

1、轻⽡斯保护。

保护原理：内部故障⽐较轻微或在故障的初期，油箱内的油被分解、汽化，产⽣少量⽓体积聚在⽡斯继电器的顶部，当⽓体量超过整定值时，发出报警信号，提⽰维护⼈员进⾏检查，防⽌故障的发展。