1、 之變壓器瓦斯、差動保護目錄一、一、瓦斯保護(1)瓦斯保護的適用范圍適用范圍(2)瓦斯保護的構成構成(3)瓦斯保護原理 (4)輕瓦斯保護的動作原因輕瓦斯保護的動作原因(5)重瓦斯保護的動作原因瓦斯保護的動作原因(6)處理的原則(7)瓦斯保護裝置的運行維護(8) 瓦斯保護的優缺點二、二、差動保護(1)差動保護的適用范圍適用范圍(2)差動保護原理(3)差動繼電器產生不平衡電流原因(4)差動差動保護的動作原因保護的動作原因(5)差動差動保護的保護的優缺點優缺點一、變壓器的瓦斯保護一、變壓器的瓦斯保護(1)瓦斯保護的適用范圍適用范圍 : 0.8MVA及以上的油浸式變壓器和0.4MVA及以上的車間內油浸

2、式變壓器，均應裝設瓦斯保護。瓦斯保護用來反映油箱內部短路故障及油面降低，其中輕瓦斯保護動作于信號，重瓦斯保護動作于跳開各側斷路器。 (2)瓦斯保護的構成構成:瓦斯繼電器是構成瓦斯保護的主要元件，瓦斯繼電器安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，為了便于氣流順利通過瓦斯繼電器，變壓器頂蓋與水平面應有11.5的坡度，連接管道應有24的坡度。(3)瓦斯保護原理：當變壓器出現內部故障時，由于電弧將使絕緣材料分解并產生大量的氣體，從油箱向油枕流動，產生的氣體將聚集在瓦斯繼電器的上部，使油面降低。當油面降低到一定程度后，上浮筒便下沉，使水銀接點接通，發出信號。如果是嚴重故障，油箱內產生大量氣體，箱油流會沖擊擋板

3、，使之偏轉，并帶動擋板后的連動桿向上轉動，挑動與水銀接點卡環相連的連動環，使水銀接點分別向與油流垂直的兩側轉動，兩水銀接點同時接通，使開關跳閘或發出信號。 常用的瓦斯繼電器有兩種：一是浮子式；二是擋板式。擋板式瓦斯繼電器是將浮子式的下浮子改為擋板結構。兩者的區別是，擋板式的擋板結構不隨油面下降而動作，而是在油的流速達到0.61.0m/s時才動作，所以擋板式瓦斯繼電器遇到油面下降或嚴重缺油時，不會造成重瓦斯誤動跳閘。 變壓器瓦斯保護原理如上圖所示：氣體繼電器觸頭KG-1由開口杯控制，構成輕瓦斯保護，其動作后發出預告信號。氣體繼電器的另一觸頭KG-2由擋板控制，構成重瓦斯保護，其動作后經信號繼電器

4、KS的線圈起動中間繼電器KPO，KPO的兩對觸頭分別使斷路器QF1、QF2跳閘。為了防止變壓器內嚴重故障時因油流不穩，造成重瓦斯觸頭時斷時通的不可靠動作，必須選用具有自保持電流線圈的出口中間繼電器KPO。在保護動作后，借助于斷路器的輔助觸頭QF1-1 QF2-1來解除出口回路的自保持。在變壓器的加油或換油后及氣體繼電器試驗時，為防止重瓦房斯誤動作，可利用連接片XB使重瓦斯暫時改接到信號位置。因濾油、加油或冷卻系統不嚴密以致空氣進入因濾油、加油或冷卻系統不嚴密以致空氣進入變壓器。變壓器。因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕瓦斯筒以下。瓦斯筒以下。變壓器

5、故障產生少量氣體。變壓器故障產生少量氣體。發生穿越性故障。發生穿越性故障。氣體繼電器或二次回路故障。氣體繼電器或二次回路故障。 (4)輕瓦斯保護的動作原因運行人員應運行人員應立即檢查，立即檢查，如未發現異如未發現異常現象，應常現象，應進行氣體取進行氣體取樣分析樣分析(5)重瓦斯保護的跳閘原因:可能變壓器內部發生嚴重故障可能二次回路故障等 穿越性短路出現重瓦斯保護動出現重瓦斯保護動作跳閘，應先投入作跳閘，應先投入備用變壓器，然后備用變壓器，然后進行外部檢查。檢進行外部檢查。檢查油枕防爆門，各查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體形；最后檢

6、查氣體的可燃性。的可燃性。 (6)處理的原則： 對變壓器上層油溫、外部特征、防爆噴油和各側開關跳閘情況、停電范圍等進行檢查，如有備用變壓器，應立即投入，并報告有關領導。 收集氣體判別故障：如果是內部故障，則不得試送電，應按規定拉開各側開關，并采取安全措施，等待搶修。 如果氣體不可燃，而且表計無擺動，則可考慮試送電。 如果瓦斯繼電器內無氣體，外部也無異常，則可能是瓦斯繼電器二次回路存在故障，但在未證實變壓器良好以前，不得試送電。 但有時瓦斯繼電器會發生誤動作，因此應采取一定的反事故措施： 將瓦斯繼電器的下浮筒式改為擋板式，觸點改為立式。這樣可以提高重瓦斯動作的可靠性。瓦斯繼電器引出線應采用耐油絕

7、緣線。處理假油位時，注意防止瓦斯繼電器誤動。 瓦斯繼電器的端蓋部分及電纜接線端子箱應有防雨措施。 (7)瓦斯保護裝置的運行維護運行中的變壓器在以下情況下方可將重瓦斯解除：變壓器帶電濾油、加油時，清理或更換呼吸器的硅膠，清除主變假油面時，對氣體繼電器進行檢查試驗及在其保護回路上進行工作時，重瓦斯改接信號。新安裝或大修后的變壓器試投時，差動、瓦斯應同時投入，主變試投成功后，重瓦斯改接信號位置，待油靜止24小時候，重瓦斯改接跳閘位置。但是，當需要帶負荷測相量退出差動保護時，此時變壓器油雖未靜止24小時，也應將重瓦斯投入跳閘位置，即瓦斯和差動保護不應同時退出。瓦斯繼電器防水、防漏油。（8）瓦斯保護的優

8、缺點：瓦斯保護的優點：不僅能反映變壓器油箱內部的各種故障，而且還能反映差動保護所不能反映的不嚴重的匝間短路和鐵心故障。此外，當變壓器內部進入空氣時也有所反映。因此，是靈敏度高、結構簡單、動作迅速的一種保護。 缺點：不能反映變壓器外部故障（套管和引出線），因此瓦斯保護不能作為變壓器各種故障的唯一保護。瓦斯保護抵抗外界干擾的性能較差，例如劇烈的震動就容易誤動作。如果在安裝瓦斯繼電器時未能很好地解決防油問題或瓦斯繼電器不能很好地防水，就有可能漏油腐蝕電纜絕緣或繼電器進水而造成誤動。二、變壓器的差動保護二、變壓器的差動保護(1)保護范圍保護范圍： 變壓器差動保護的范圍是構成變壓器差動保護的電流互感器之

9、間的電氣設備、以及連接這些設備的導線。由于差動保護對保護區外故障不會動作，因此差動保護不需要與保護區外相鄰元件保護在動作值和動作時限上相互配合，所以在區內故障時，可以瞬時動作。 (2)差動保護的動作原理： 在繞組變壓器的兩側均裝設電流互感器，其二次側按循環電流法接線，即如果兩側電流互感器的同級性端都朝向母線側，則將同級性端子相連，并在兩接線之間并聯接入電流繼電器。在繼電器線圈中流過的電流是兩側電流互感器的二次電流之差，也就是說差動繼電器是接在差動回路的。 正常運行及外部短路時，流入差動繼電器的電流應等于零。(3)差動繼電器產生不平衡電流原因 從理論上講，正常運行及外部故障時，差動回路電流為零。

10、實際上由于兩側電流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常運行和外部短路時，差動回路中仍有不平衡點流Iumb流過，此時流過繼電器的電流IK為 Ik=I1-I2=Iumb 要求不平衡點流應盡量的小，以確保繼電器不會誤動。 當變壓器內部發生相間短路故障時，在差動回路中由于I2改變了方向或等于零（無電源側），這是流過繼電器的電流為I1與I2之和，即Ik=I1+I2=Iumb 能使繼電器可靠動作。不平衡電流原因：勵磁涌流：對勵磁涌流：對變壓器變壓器切除外部故障后進行空載合閘，電壓突然切除外部故障后進行空載合閘，電壓突然恢復的過程中，變壓器可能產生很大的沖擊電流，其數值可達額恢復的過程中，變壓器可能產生

11、很大的沖擊電流，其數值可達額定電流的定電流的68倍，將這個電流稱之為勵磁涌流。產生勵磁涌流的倍，將這個電流稱之為勵磁涌流。產生勵磁涌流的原因是變壓器鐵芯的嚴重飽和和勵磁阻抗的大幅度降低。原因是變壓器鐵芯的嚴重飽和和勵磁阻抗的大幅度降低。 變壓器兩側電流相位不同而產生的不平衡電流變壓器兩側電流相位不同而產生的不平衡電流 由于變壓器通常采用由于變壓器通常采用Y，d11的接線方式，因此，其的接線方式，因此，其兩側電流的相位相差兩側電流的相位相差30度，即使變壓器兩側的電流大度，即使變壓器兩側的電流大小相等，反映到差動繼電器中也回出現不平衡電流。小相等，反映到差動繼電器中也回出現不平衡電流。為了消除這

12、種不平衡電流的影響，可用相位補償法，為了消除這種不平衡電流的影響，可用相位補償法，通常將變壓器的星形側的三個電流互感器接成三角形，通常將變壓器的星形側的三個電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形側的三個電流互感器接成星形，并而將變壓器三角形側的三個電流互感器接成星形，并適當考慮聯接方式后可把二次電流的相位校正過來。適當考慮聯接方式后可把二次電流的相位校正過來。相位補償后，在互感器接成三角形側的差動一臂中，相位補償后，在互感器接成三角形側的差動一臂中，電流又增大了電流又增大了1.732倍。為了保證在正常運行及外部故倍。為了保證在正常運行及外部故障情況下差動回路中沒有電流，就必須將該側電流互障情況

13、下差動回路中沒有電流，就必須將該側電流互感器的變比加大感器的變比加大1.732倍（在微機保護中，通過程序中倍（在微機保護中，通過程序中的平衡系數來平衡），以減小二次電流，使之與另一的平衡系數來平衡），以減小二次電流，使之與另一側的電流相等。側的電流相等。由于計算變比與由于計算變比與CT實際變比不同實際變比不同 ： 由于變壓器兩側的電流互感器都是根據產品目由于變壓器兩側的電流互感器都是根據產品目錄選取標準的變比，而變壓器的變比也是一定錄選取標準的變比，而變壓器的變比也是一定的，因此，兩側互感器的變比與變壓器的變比的，因此，兩側互感器的變比與變壓器的變比很難滿足要求，此時差動回路中將有電流流過。很

14、難滿足要求，此時差動回路中將有電流流過。在實際選擇互感器時，通常是根據互感器的定在實際選擇互感器時，通常是根據互感器的定型產品來確定一個比較接近的變比型產品來確定一個比較接近的變比 。由兩側電流型號不同而產生的不平衡電流由兩側電流型號不同而產生的不平衡電流由于變壓器兩側電流互感器的型號不同，它們由于變壓器兩側電流互感器的型號不同，它們的飽和特性、勵磁電流（歸算到同一側）也就的飽和特性、勵磁電流（歸算到同一側）也就不同，因此在外部故障時差動回路中所產生的不同，因此在外部故障時差動回路中所產生的不平衡電流就較大。此時應采用電流互感器的不平衡電流就較大。此時應采用電流互感器的同型系數，并適當提高差動

15、保護的動作電流。同型系數，并適當提高差動保護的動作電流。帶負荷調整分接頭帶負荷調整分接頭 電力系統中采用帶負荷調壓的變壓器來調整電電力系統中采用帶負荷調壓的變壓器來調整電壓的常用方法，實際上改變分接頭就是改變變壓的常用方法，實際上改變分接頭就是改變變壓器的變比，假如差動保護已按某一變比調整壓器的變比，假如差動保護已按某一變比調整好（如利用平衡線圈），則當分接頭改變時就好（如利用平衡線圈），則當分接頭改變時就會產生新的不平衡電流流入差動回路，此時不會產生新的不平衡電流流入差動回路，此時不可能再用重新選擇平衡線圈的方法來消除這個可能再用重新選擇平衡線圈的方法來消除這個不平衡電流，為了避免不平衡電流

16、的影響，在不平衡電流，為了避免不平衡電流的影響，在整定保護的動作電流時應予以考慮，通常是提整定保護的動作電流時應予以考慮，通常是提高保護的動作整定值。高保護的動作整定值。(3)變壓器差動保護動作變壓器差動保護動作的原因:變壓器內部及套管引出線故障保護二次線故障。差動CT二次開路或者短路(4)差動保護動作跳閘后檢查和處理差動保護動作跳閘后檢查和處理 檢查變壓器本體有無異常，檢查差動保護范檢查變壓器本體有無異常，檢查差動保護范圍內的瓷瓶是否有閃絡、損壞，引線是否有短路。圍內的瓷瓶是否有閃絡、損壞，引線是否有短路。如果差動保護范圍內的設備無明顯故障，應如果差動保護范圍內的設備無明顯故障，應檢查繼電保護及二次回路是否有故障，直流回路檢查繼電保護及二次回路是否有故障，直流回路是否有兩點接地。是否有兩點接地。經上述檢查無異常時，應在切除負荷后立即經上述檢查無異常時，應在切除負荷后立即試送一次。試送一次。如果是繼電器、二次回路或兩點接地造成誤如果是繼電