配电变压器继电保护类型解析

1.配电变压器的瓦斯保护

在配电变压器油箱内常见的故障有绕组匝间或层间绝缘破坏造成的短路和高压绕组对地（铁心）绝缘破坏引起的单相接地。对上述故障，若短路匝数很少或经电弧电阻短路时，反映到变压器纵差保护或接地保护装置中的电流很小，可能不会使保护装置动作。但变压器油箱内发生的任何一种故障（包括轻微的匝间短路），在短路电流和短路点电弧的作用下，都会使变压器油及其他绝缘材料因受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们就要从油箱流向储油柜的上部。当故障严重时，油会迅速膨胀并有大量气体产生，此时，会有剧烈的油流和气流冲向储油柜的上部。用油箱内部故障时的这一特点，可以构成反映气体变化来实现的保护装置，称为瓦斯保护。配电变压器的额定容量在400kV·A及以上时，油浸式配电变压器应配置瓦斯保护装置。

瓦斯保护的接线比较简单，如图13-3所示。为了防止变压器内严重故障时，由于油流的不稳定，引起气体继电器重瓦斯触头时通时断而造成不能可靠跳闸，必须选用具有自保持电流线圈的出口中间继电器KCO，在保护装置动作后，同时将变压器两侧断路器QF1和QF2跳闸，并借助断路器的辅助触头QF1-2、QF2-2来解除出口回路的自保持。

为了防止瓦斯保护在变压器换油或气体继电器试验时误动作，在出口回路中装设了切换片XB。切换回路中电阻R的阻值应选择得使串联信号继电器KS能可靠动作。气体继电器KG的上触头为轻瓦斯，动作后发出延时信号。

图13-3 瓦斯保护的接线

a）原理图 b）展开图

瓦斯保护装置动作后，应立即通过继电器上的透明玻璃（其上有气体容积刻度）观察气体的数量和颜色，收集气体，检查其化学成分和可燃性，根据气体分析的结果，作出变压器故障性质的有关结论。

2.配电变压器电流速断保护

瓦斯保护虽然是反映变压器油箱内部故障最灵敏而快速的保护，但它不能反映油箱外部的故障，因此，对容量较小的电力变压器，可以在电源侧装设电流速断保护。它与瓦斯保护互相配合，就可以保护变压器内部和电源侧套管及引出线上的全部故障。

电流速断保护原理接线如图13-4所示。电源侧为大接地电流系统时，保护采用完全星形联结；为小接地电流系统时，则采用两相式不完全星形联结。

3.配电变压器过电流保护

为了防止外部短路引起的过电流，并作变压器本身故障的后备保护，一般在变压器上都应装设过电流保护装置。保护装置安装在变压器电源侧，这样在发生内部故障时，若差动（或速断）等快速动作的保护拒动作时，应由过电流保护装置经过整定时限后，动作于断开变压器各侧的断路器。

配电变压器过电流保护的单相原理接线如图13-5所示(www.xing528.com)

4.配电变压器过负荷保护

配电变压器过负荷保护主要是为了防止配电变压器异常运行时，由于过负荷而引起的过电流。在经常有人值班的情况下，保护装置动作后，经过一定的延时发送信号，过负荷保护装设在配电变压器10kV电源侧。配电变压器过负荷保护的原理接线如图13-6所示。

图13-4 变压器电流速断保护原理接线

图13-5 配电变压器过电流保护单相原理接线

图13-6 配电变压器过负荷保护原理接线

5.配电变压器的接地保护

在大电流接地系统中，为了防止配电所的母线和引出线发生单相接地或两相接地，以及变压器中性点接地侧线圈内部接地，一般应在变压器上装设零序后备保护。

变压器零序过电流保护一般接于变压器中性点处的电流互感器上。双绕组变压器零序过电流保护的接线方式简单、经济，具有较高的灵敏度，且没有因电流互感器误差而引起的不平衡电流。

6.配电变压温度控制

配电所油浸式或干式配电变压器设置了温度控制器。运行中的配电变压器温度超过规定值时，发出报警信号，运行人员采取减负荷运行或相关的降温措施。