电力系统变压器的保护有哪些?

Answer 1

继电保护和安全自动装置技术规程2.3 电力变压器保护
2.3.1 对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应按本条的规定装设相应的保护 装置：

a.绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路；
b.绕组的匝间短路；

c.外部相间短路引起的过电流；

d.中性点直接接地电力网中、外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；

e.过负荷；

f.过励磁；

g.油面降低；

h.变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障。

2.3.2 0.8MV·A及以上油浸式变压器和0.4MV·A及以上车间内油浸式变压器， 均应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号； 当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。
带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设瓦斯保护。
2.3.3 对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应按下列规定，装设相应的保护 作为主保护，保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。
2.3.3.1 对6.3MV·A以下厂用工作变压器和并列运行的变压器，以及10MV·A 以下厂用备用变压器和单独运行的变压器，当后备保护时限大于 0.5s时，应装设电 流速断保护。

2.3.3.2 对6.3MV·A及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器，10MV·A及 以上厂用备用变压器和单独运行的变压器，以及2MV·A及以上用 电流速断保护 灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。
2.3.3.3 对高压侧电压为330kV及以上的变压器，可装设双重差动保护。
2.3.3.4 对于发电机变压器组，当发电机与变压器之间没有断路器时，按2.2.3.4条 规定执行。

2.3.4 纵联差动保护应符合下列要求：
a.应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流；

b.应在变压器过励磁时不误动；

c.差动保护范围应包括变压器套管及其引出线，如不能包括引出线时，应采取 快速切除故障的辅助措施。

但在某些情况下，例如60kV或110kV电压等级的终端变电所和分支变电所， 以及具有旁路母线的电气主接线，在变压器断路器退出工作由旁路断路器代替时， 纵联差动保护亦可以利用变压器套管内的电流互感器，而对引出线可不再采取快速 切除故障的辅助措施。

2.3.5 对由外部相间短路引起的变压器过电流，应按下列规定，装设相应的保护作 为后备保护，保护动作后，应带时限动作于跳闸。

2.3.5.1 过电流保护宜用于降压变压器，保护的整定值应考虑事故时可能出现的过 负荷。

2.3.5.2 复合电压(包括负序电压及线电压)起动的过电流保护，宜用于升压变压器、 系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。
2.3.5.3 负序电流和单相式低电压起动的过电流保护，可用于63MV·A及以上升 压变压器。
2.3.5.4 当按2.3.5.2条和2.3.5.3条装设保护不能满足灵敏性和选择性要求时，可采 用阻抗保护。
2.3.6 外部相间短路保护应装于变压器下列各侧，各项保护的接线，宜考虑能反应 电流互感器与断路器之间的故障。

2.3.6.1 双绕组变压器，应装于主电源侧，根据主接线情况，保护可带一段或两段 时限，较短的时限用于缩小故障影响范围，较长的时限用于断开变压器各侧断路 器。

2.3.6.2 三绕组变压器和自耦变压器，宜装于主电源侧及主负荷侧。主电源侧的保 护应带两段时限，以较短的时限断开未装保护侧的断路器。
当上述方式不符合灵敏 性要求时，可在所有各侧均装设保护，各侧保护应根据选择性的要求装设方向元 件。

2.3.6.3 低压侧有分支，并接至分开运行母线段的降压变压器，除在电源侧装设保 护外，还应在每个支路装设保护。
2.3.6.4 对发电机变压器组，在变压器低压侧，不应另设保护，而利用发电机反应 外部短路的后备保护，在厂用分支线上，应装设单独的保护，并使发电机的后备保护 带两段时限，以便在外部短路时，仍能保证厂用负荷的供电。
2.3.6.5 500kV系统联络变压器高、中压侧均应装设阻抗保护。保护可带两段时限， 以较短的时限用于缩小故障影响范围，较长的时限用于断开变压器各侧断路器。

2.3.7 多绕组变压器的外部相间短路保护，根据其型式及接线的不同，可按下述原 则进行简化：

2.3.7.1 220kV及以下三相多绕组变压器，除主电源侧外，其他各侧保护可仅作本侧 相邻电力设备和线路的后备保护。
2.3.7.2 保护对母线的各类故障应符合灵敏性要求。保护作为相邻线路的远后备 时，可适当降低对保护灵敏系数的要求。
2.3.8 110kV及以上中性点直接接地的电力网中，如变压器的中性点直接接地运行， 对外部单相接地引起的过电流，应装设零序电流保护。零序电流保护可由两段组 成。
2.3.8.1 110kV、220kV中性点直接接地的变压器，每段可各带两个时限，并均以较 短的时限动作于缩小故障影响范围，或动作于本侧断路器， 以较长的时限动作于断 开变压器各侧断路器。

2.3.8.2 330kV、500kV变压器，高压侧零序一段带时限动作于变压器本侧断路器， 二段设一个时限，动作于断开变压器各侧断路器。
2.3.8.3 对自耦变压器和高、中压侧中性点都直接接地的三绕组变压器，当有选择 性要求时，应增设方向元件。

2.3.8.4 双绕组及三绕组变压器的零序电流保护，应接到中性点引出线上的电流互 感器上，零序电流方向保护也可接入高、中压侧电流互感器的零序回路。自耦变压 器的零序电流保护，应接入高、中压侧电流互感器的零序回路。当自耦变压器断开 一侧以后，内部又发生单相接地时，若零序电流保护的灵敏性不符合要求，则可在 中性点侧增设零序电流保护。

2.3.9 110kV、220kV中性点直接接地的电力网中，如低压侧有电源的变压器中性 点可能接地运行或不接地运行时，则对外部单相接地引起的过电流，以及对因失去 接地中性点引起的电压升高，应按下列规定装设保护：

2.3.9.1 全绝缘变压器。

应按2.3.8条中的规定装设零序电流保护，并增设零序过电压保护。当电力网 单相接地且失去接地中性点时，零序过电压保护经0.3～0.时限动作于断开变压 器各侧断路器。
2.3.9.2 分级绝缘变压器。
a.中性点装设放电间隙时，应按2.3.8条的规定装设零序电流保护，并增设反应 零序电压和间隙放电电流的零序电流电压保护。当电力网单相接地且失去接地中性 点时，零序电流电压保护约经0.3～0.5s时限动作于断开变压器各侧断路器。

b.中性点不装设放电间隙时，应装设两段零序电流保护和一套零序电流电压保 护。零序电流保护第一段设置一个时限，第二段设置两个时限，当每组母线上至少 有一台中性点接地变压器时，第一段和第二段的较小时限动作于缩小故障影响范 围。零序电流电压保护用于变压器中性点不接地运行时保护变压器，其动作时限与 零序电流保护第二段时限相配合，用以先切除中性点不接地变压器，后切除中性点 接地变压器。当某一组母线上的变压器中性点都不接地时，则不应动作于断开母线 联络断路器，而应当首先断开中性点不接地的变压器，此时零序电流保护可采用一 段，并带一个时限。
2.3.10 一次电压为10kV及以下，绕组为星形-星形连接，低压侧中性点接地的变压 器，对低压侧单相接地短路应装设下列保护之一：

a.接在低压侧中性线上的零序电流保护；
b.利用高压侧的过电流保护，保护宜采用三相式，以提高灵敏性。
保护带时限动作于跳闸。当变压器低压侧有分支线时，宜利用分支过电流保 护，有选择地切除各分支回路的故障。
2.3.11 0.4MV·A及以上变压器，当数台并列运行或单独运行，并作为其他负荷的 备用电源时，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护。
对自耦变压器和多绕组 变压器，保护应能反应公共绕组及各侧过负荷的情况。

过负荷保护采用单相式，带时限动作于信号。

在无经常值班人员的变电所，必要时，过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负 荷。

2.3.12 高压侧电压为500kV的变压器，对频率降低和电压升高引起的变压器工作磁 密过高，应装设过励磁保护。保护由两段组成，低定值段动作于信号，高定值段动 作于跳闸。Nwr设备管理资源网

2.3.13 对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障，应按现行电力变压器标准 的要求，装设可作用于信号或动作于跳闸的装置。

Answer 2

根据变压器容量和型式的不同，保护也不同，具体可以看国家设计规范GB50062 第四章内容。基本有绕组短路保护，接地保护，绕组匝间短路，外部短路，过负荷，瓦斯保护，温度保护，中性点过电压，差动保护等等。具体采用定时限还是反时限以及几段保护还要看经验和上下级选择性的配合才能确定。

Answer 3

Answer 4

主要有差动保护和后备保护两种