变压器保护（主、后备保护）一、主保护1.1瓦斯保护1.1.1保护的工作原理瓦斯保护是反应变压器油箱内部气体的数量和流动的速度而动作的保护，保护变压器油箱内部各种短路故障，特别是对绕组的相间和匝间短路。由于短路点电弧的作用，将使变压器和其他绝缘材料分解，产生气体。气体从油箱经连通管流向油枕，利用气体数量及流速构成瓦斯保护。如图2-1所示：图2-1瓦斯保护的原理接线图图2-1上面的触点表示“轻瓦斯保护”，动作后经延时发出报警信号。下面的触点表示“瓦斯保护”，动作后启动变压器保护的总出口继电器，使断路器跳闸。当油箱内部发生严重事故时，由于油流不稳定，可能造成弹簧触点的抖动，此时为使断路器能可靠跳闸，应选用具有电流自保持线圈的出口中间继电器KM，动作后由断路器的辅助触点来解除出口回路的自保持。此外，为防止变压器换油或进行试验时引起重瓦斯保护误动作跳闸，可利用切换片XB将跳闸回路切换到信号回路。为防止变压器内部单相绕组的匝间短路，通常在容量大于800KVA的变压器上装设有气体保护。不论是哪一种型式的气体继电器都有两对触点：轻瓦斯保护：当变压器内发生轻微故障时，产生的气体较少且速度缓慢，气体上升后逐渐积聚在继电器的上部，使气体继电器内的油面下降，使得其中一个触点闭合而作用于信号。轻瓦斯保护动作值采用气体容积大小表示：250-300cm3重瓦斯保护：当变压器内发生严重故障时，强烈的电弧将产生大量的气体，油箱压力迅速升高，迫使变压器油沿着油箱冲向油枕，在油流的激烈冲击下，使另一触点接闭而动作于跳闸。重瓦斯保护动作值采用油流速度大小表示：0.6-1.5m/s1.1.2瓦斯保护的缺点不能反应变压器油箱外套管及联接战线上的故障，因此，不能作为防御变压器内部事故的唯一保护。由于构造问题，在运行中正确动作率还不高。挡板式瓦斯继电器也存在当变压器油面严重下降，需要跳闸时，动作不快的缺点。1.1.3瓦斯保护的优点灵敏度高、结构简单，并能反应变压器油面内部各种类型的故障。特别是当绕组短路匝数很少时，故障点的循环电流虽然很大，可能造成严重的过热，但反应在外部电流的变化却很小，各种反应电流量的保护都难以动作，因此瓦斯保护对保护这种故障有特殊的优越性。1.2纵联差动保护1.2.1变压器差动保护基本原理电力变压器可能发生的内部故障包括：各侧绕组的相间短路故障，中性点直接接地的变压器的单相接地短路，绕组的匝间短路等。变压器内部的各种短路都将产生电弧，引起主绝缘烧毁，绝缘油分解，内部油压增大，有可能引起油箱爆炸起火。因此，对变压器内部故障应尽快切除。纵差动保护是变压器的电气主保护，由于变压器在电力系统中占有重要地位纵差动保护必须满足如下要求：1.能反应保护区内各种相间和接地短路故障。2.动作速度快，一般动作时间不能大于30ms。3.在变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复期间产生励磁涌流时不应误动作。4.在变压器过励磁时，纵差动保护不应该动作。5.发生外部故障时电流互感器饱和应可靠不动作。6.保护区内故障时，电流互感器饱和，纵差动保护不应拒动或延时动作。7.保护区内发生短路故障，在短路电流中含有谐波分量时，纵差动保护不应拒动或延时动作。按照反应电流和电压量变化构成的保护装置，测量元件限于装设在被保护元件的一侧，无法区别保护范围末端和相邻范围始端的故障。为了保证动作的选择性，在整定动作参数是必须与相邻元件的保护相配合，一般采用缩短保护区或延长动作时限的方法获得选择性。差动保护的原理接线图如图2-3所示。图2-3差动保护接线图变压器差动保护是按照循环电流原理构成的，图为差动保护的单相原理接线图。双绕组变压器，在其两侧装设电流互感器当两侧电流互感器的同极性端子在同一方向，差动继电器的工作线圈并联在电流互感器的二次端子上。由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此必须适当选择两侧电流互感器的变化，使得在正常工作时和外部故障时两侧的二次电流相等，流过差动继电器线圈的电流在理论上等于零。即：（2-2）所以两侧的CT变比应不同，且应使即：（2-3）按相实现的纵差动保护，其电流互感器变比的选择原则是两侧CT变比的比值等于变...
