第七章 电力变压器的继电保护
第一节 电力变压器的故障类型， 不正常运行状态和应加装的保护
变压器应装设如下保护：
(1) 为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低，对于0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。
(2) 为反应变压器绕组和引出线的相间短路，以及中性点直接接地电网侧绕组和引线接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速断保护。 (3) 为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护(或电流速断保护)的后备，应装设过电流保护。 (4) 为反应大接地电流系统外部接地短路，应装设零序电流保护。 (5) 为反应过负荷应装设过负荷保护。 (6) 为反应变压器过励磁应装设过励磁保护。 返回 第二节 变压器的瓦斯保护 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，保护变压器油箱内各种短路故障，特别是对绕组的相间短路和匝间短路。 工作原理： 由于短路点电弧的作用，将使变压器油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，利用气体的数量及流速构成瓦斯保护。 瓦斯继电器是构成瓦斯保护的主要元件，它安装在油箱与油枕之间的连接管道上，如下图所示。 ～4～
思考：为什么变压器是斜着的？ 解决办法：为了不妨碍气体的流通，变压器安装时应使顶盖沿瓦斯继电器的方向与水平面具有1％～1.5％的升高坡度，通往继电器的连接管具有2％～4％的升高坡度。
开口杯挡板式瓦斯继电器，其内部结构如下图所示。正常运行时，上、下开口杯2和l都浸在油中，开口杯和附件在油内的重力所产生的力矩小于平衡锤4所产生的力矩，因此开口杯向上倾，干簧触点3断开。
油箱内部发生轻微故障时：
少量的气体上升后逐渐聚集在继电器的上部，迫使油面下降。而使上开口杯露出油面，此时由于浮力的减小，开口杯和附件在空气中的重力加上杯内油重所产生的力矩大于平衡锤4所产生的力矩，于是上开口杯2顺时针方向转动，带动永久磁铁10靠近干簧触点3，使触点闭合，发生“轻瓦斯”保护
油箱内部发生严重故障时：
大量气体和油流直接冲击挡板8，使下开口杯l顺时针方向旋转，带动永久磁铁靠近下部干簧的触点3使之闭合，发出跳闸脉冲，表示“重瓦斯”保护动作。当变压器出现严重漏油而使油面逐渐降低时，首先是上开口杯露出油面，发出报警信号，继之下开口杯露出油面后亦能动作，发出跳闸脉冲。
瓦斯保护的原理接线：
上面的触点表示“轻瓦斯保护”，动作后经延的发出报警信号。下面的触点表示“重瓦斯保护”，动作后起动变压器保护的总出口继电器，使断路器跳闸。 信号信号信号由其它保护来）
瓦斯保护评价： 主要优点：
动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反应油箱内部发生的各种故障。 主要缺点：
不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。
因此瓦斯保护可作为变压器的主保护之一，与纵差动保护相互配合、相互补充，实现快速而灵敏地切除变压器油箱内、外及引出线上发生的各种故障。
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第三节 变压器的电流速断保护 变压器的电流速断保护是反应电流增大而瞬时动作的保护。装于变压器的电源侧，对变压器及其引出线上各种型式的短路进行保护。为保证选择性，速断保护只能保护变压器的部分，它适用于容量在10MVA以下较小容量的变压器, 当过电流保护时限大于0.5s时，可在电源侧装设电流速断保护，其原理接线如下图所示。 去信号 1、电流速断保护的整定计算 (1) 按躲开变压器负荷侧出口d3短路时的最大短路电流来整定, 即 IdZ=KkID·max (7-1) (2) 躲过励磁涌流。根据实际经验及实验数据，一般取 IdZ=(3～4)Ie·T （7-2） 按上两式条件计算，选择其中较大值作为变压器电流速断保护的起动电流。