变压器保护

国网技术学院培训系列教材

【任务描述】

本任务旨在掌握变压器非电量保护，主要包括瓦斯保护、压力保护、温度保护、油位保护、冷却器全停保护等内容。

【任务准备】

明确非电量保护、瓦斯保护校验方法。

【任务实施】

通过理论课程，系统学习非电量保护，了解实际变压器装置实例配置。对参培学员进行分组，每组3～5人，每名老师带领两组学员，在继电保护实训室完成非电量保护。

【相关知识】

瓦斯保护、压力保护、温度保护、油位保护、冷却器全停保护。

变压器C屏一般配置有非电量保护、操作箱。非电量保护主要有瓦斯保护、压力保护、温度保护、油位保护、冷却器全停保护。重瓦斯、调压开关重瓦斯动作于跳闸，其他非电量保护一般动作于信号。

一、瓦斯保护原理

根据GB／T 14285——2006《继电保护和安全自动装置技术规程》规定，0.4MVA及以上车间内油浸式变压器和0.8MVA及以上油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。瓦斯保护是变压器油箱内绕组短路故障及异常的主要保护。

当变压器油箱内部发生故障（包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的经电弧电阻的接地短路）时，由于故障点电流和电弧的作用，将使变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生气体，气体比较轻，将从油箱流向储油柜的上部。当故障严重时，油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向储油柜的上部。利用油箱内部故障时的这一特点，可以构成反应上述气体而动作的保护装置，称为瓦斯保护。

气体继电器是构成瓦斯保护的主要元件，安装在油箱与储油柜之间的连接管道上，这样油箱内产生的气体必须通过气体继电器才能流向储油柜。气体继电器的内部结构如图5—1所示。正常运行时，上、下开口杯都浸在油中，开口杯和附件在油内的重力所产生的力矩小于平衡锤所产生的力矩，因此开口杯向上倾，干簧触点断开。当油箱内部发生轻微故障时，少量的气体上升后聚集在继电器的上部，迫使油面下降，使上开口杯露出油面。此时由于浮力减小，开口杯和附件在空气中的重力加上杯内油重产生的力矩大于平衡锤所产生的力矩。于是上开口杯顺时针方向转动，带动永久磁铁靠近干簧触点，使触点闭合，发出轻瓦斯动作信号，启动c屏中的轻瓦斯保护，报警信号送到变电站综合自动化监控系统中，提醒运行人员检查并采取措施。

当变压器油箱内部发生严重故障时，大量气体和油流直接冲击挡板，使下开口杯沿顺时针方向转动，带动永久磁铁靠近下部干簧触点使之闭合，发出重瓦斯动作信号，启动C屏中的重瓦斯保护。瓦斯保护动作后发出跳闸指令，将变压器各侧断路器迅速跳开，切除故障。

《国网技术学院培训系列教材:变压器保护》可作为继电保护专业的培训教学用书，也可作为各电力培训中心及电力职业院校的继电保护专业教学参考书。

前言

项目一变压器保护基础知识

任务一变压器故障类型与保护配置

任务二变压器保护装置校验的安全技术措施

任务三装置通电检查

任务四装置交流采样检查

任务五开关量输入回路检查

任务六掌握开关量输出回路检查方法

任务七定值整定与打印

项目二差动保护

任务一差动保护原理

任务二稳态模拟

任务三差动保护检验

项目三复压方向过流保护

任务一复压闭锁方向过流保护原理

任务二复压闭锁方向过流保护校验

项目四零序过流保护及不接地后备保护

任务一零序过流保护原理

任务二零序过流保护校验

任务三变压器不接地后备保护试验

项目五非电量保护、整组试验及带负荷测试

任务一变压器非电量保护

任务二整组试验

任务三带负荷测试

参考文献