变压器出现故障很危险！快来看这些继电保护方法详解

导 读

变压器是电力系统中最常见的一种设备，它有着十分重要的地位，然而，我们也常常会看见变压器发生一些故障，故障的类型有很多种，原因也不尽相同。业界常将变压器故障分为两类，即油箱内故障和油箱外故障。

箱内故障的原因有：种类相间短路、绕组的匝间短路和单相接地短路等。出现这种故障会带来一些影响和危害，比如邮箱内产生高温后，极易引发变压器爆炸。

箱外故障的原因有：引线及绝缘套管处会产生各种相间短路和接地（对变压器外壳）短路。这会导致线圈变形然后致使绕组的绝缘性下降。

根据众多电力前辈的总结，我们可以通过一些预防性试验来避免变压器故障的出现，接下来我们来详细学习各种保护试验及保护范围吧！

第一个预防措施： 瓦斯保护

瓦斯保护是一种用来预防变压器内部故障的继电保护试验，如果设备内部出现故障时，就像匝间短路，存在邮箱内部受热而产生气体，瓦斯保护应动作，它可以非常好的反映出变压器内部存在的故障。

一般情况下，要是油浸式变压器容量高于800 kV·A都要安装瓦斯保护装置。如下图，瓦斯装置的安装位置也是有讲究的，比如一定要将它安在油箱与储油柜之间的连通管上。变压器安装时还要注意使它保持一定的倾斜，倾斜度大概在百分之一到百分之一点五之间，这样才能使变压器油箱受热时产生的气体顺利的从瓦斯装置中排向储油柜。

还有很多人不清楚瓦斯继电器的工作原理是什么，想知道请看下面：

1. 一般情况下，瓦斯装置的油被中都是灌满油的，这就会使其上、下触点都是断开的状态。而要是变压器发生故障时，就会使其油箱内的油面下降，这就会导致上触点接通，从而发出报警信号。

2. 重瓦斯动作就是变压器油箱产生许多气体时，就会冲击油箱的挡板，这会导致瓦斯装置的下油杯落下与下接触点相接通起来，会引起直接的跳闸，就是重瓦斯动作。

3. 当变压器漏油时，会引起瓦斯装置的上下油杯先后降落，分别与各接触点相连，使断路器跳闸。

第二个预防措施： 纵联差动保护

纵联差动保护是用来保护变压器内部故障以及避免其套管和引出线的相间短路，它保护的范围在变压器一二侧的电流互感器之间，当这个范围内出现短路时，就会在差动回路中引起的不平衡电流而动作的一种保护。

还有一种情况是励磁涌流的产生，因为变压器铁心中磁通不会突变而致使过渡过程产生的，所以在变压器差动保护中将励磁涌流的影响减小有以下几种方法：

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① 选用具有速饱和铁心的差动装置。

② 选取比较波形间断角来鉴别内部故障和励磁涌流的差动装置。

③ 通过二次谐波制动来避开励磁涌流。

什么情况下必须装设纵联差动保护呢？

当单台变压器的容量不低于10000 kV·A时，以及并列运行的变压器容量不低于6300 kV·A时，就务必装置。

第三种保护措施： 电流速断保护

电流速断保护和纵联差动保护一样，是用来预防变压器内部故障及引出线套管的故障。既然两种方法所达到的效果一致，那么在什么情况下必须用电流速断保护而非纵联差动保护呢？

答案是当单台变压器的运行容量低于10000 kV·A时，以及并列工作的变压器容量不高于6300 kV·A时，这种情况就不用装置纵联差动保护，而是装设电流速断保护。

过电流保护的装置都是根据线路的最大负荷电流的原则而整定的，所以，为了使这个保护装置的动作的选择性得以保证，那么就一定要采取逐级增加的阶梯形时限特性。所以这也导致了短路点离电源越近。

我们必须要清楚的一点是，保护装置动作的时限与危害程度是正相关的的关系，也就是说时限越长，那么危害也就越严重。为了解决这个问题，我们通常采取提高电流整定值以限制保护动作范围的方法，这就将保护动作的时限大大减少了，整个过程就是电流速断保护。

大家要注意，前面我们说了电流速断保护实际上可以保护的是一定范围内的，而不是保护线路的全长，我们把那些不能保护的区域叫做“保护死区”。

第四种保护措施： 过电流保护

过电流保护和前面三种措施有点不同，这个方法是用来防御变压器内部和外部故障的，它是纵联差动保护以及电流速断保护的后备保护，带时限动作于跳开各电源侧断路器。

第五种保护措施： 过负荷保护

这个方法是用来保证变压器正常运行时出现的过负荷情况，它只有在变压器确存在过负荷可能引起的过电流的情况下时，才可以装设，一般动作于信号。这个只需要在一相上装一个电流继电器。

当变压器存在过负荷时，电流继电器动作，再经过时间继电器给予一定延时，最后接通信号继电器发出报警信号。

第六个保护措施： 零序电流保护

零序电流保护由两个部分组成，分别是电流元件、电压元件，主要装于变压器中性点接地引出线的电流互感器上，保护动作后切除变压器一、二次侧的断路器。对低压侧为中性点直接接地系统（三相四线制），当高压侧的保护灵敏度不能满足要求时，应装设专门的零序电流保护。