作为电力系统重要的主设备之一，变压器在系统中发挥着特殊的作用，即联系不同电压等级的系统，是功率传送的中间桥梁。因此，变压器的正常运行对保持系统的稳定与安全有着特殊的意义。变压器的损坏轻者意味着与之相连的输电线路无法正常工作，造成区域性停电；重者有可能使整个变电站断电，影响系统功率平衡，造成系统失稳或解列，引起大面积停电。基于此种原因，变压器保护在继电保护领域中同样占有着重要地位。
变压器的内部故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障两种。油箱内部故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。对于变压器来讲，这些故障都是十分危险的，因为油箱内部发生故障所产生的电弧，将引起绝缘物质的剧烈气化，从而引起爆炸，因此，这些故障应该尽快加以切除。油箱外部故障，主要是指套管和引出线上发生相间短路和接地短路。上述短路均是指中性点直接接地电力网的一侧而言。
变压器的不正常运行状态主要有：外部相间短路引起的过电流、外部接地短路引起的过电流和中性点过电压、过负荷以及漏油引起的油面降低。对于大容量变压器，在过电压或低频率等异常运行方式下，还会发生变压器的过励磁故障。
根据上述故障类型和不正常运行状态，对变压器应装设下列保护：
（1）反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。对于油冷却的变压器，当油箱内短路时，在短路电流和电弧的作用下，绝缘油和其他绝缘材料会因受热而分解产生气体，这些气体从油箱流向油枕上部。瓦斯保护就是反应于油箱内部产生的气体和油流而动作的，其中轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸。
（2）反应变压器绕组和套管及引出线上的相间故障，大电流接地系统侧绕组和引出线的单相接地短路及其绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护。超高压、大容量变压器在电力系统中占有非常重要的地位。为了减少保护设备自身造成一次系统停电的现象，目前一般对其进行双重化配置。变压器差动保护是非常可靠、灵敏、快速的主保护。对变压器差动保护范围内的各种故障，由于主保护的双重化和非电量保护的存在基本上消除了死区问题。(www.xing528.com)
（3）反应外部相间短路并作为瓦斯保护和纵联差动保护（或电流速断保护）后备的低电压起动过电流保护、复合电压起动的过电流保护、定时限负序过电流保护。考虑到变压器的热稳定与动稳定的要求，对于变压器的后备保护应设一套过电流保护，它只考虑变压器本身所能承受的过载能力（即变压器的外部故障所引起的变压器过电流），其动作电流与时限整定无需与其他保护相配合，这样可减少在上述故障情况下对变压器本身所造成的危害。
（4）反应大电流接地系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。对于中性点接地电力网，由于外部接地短路引起过电流时，如变压器中性点接地运行，应该设零序电流保护。对于自耦变压器和高、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，应增设零序方向元件。
当电力网中的部分变压器中性点接地运行，为了防止发生接地短路时，中性点接地的变压器跳开后，中性点不接地的变压器（低压侧有电源）仍带接地故障继续运行，应根据具体情况，装设专用的保护装置，如零序过压保护、中性点装放点电隙加零序电流保护等。
（5）反应变压器对称过负荷的过负荷保护。过负荷保护接于一相电流上，并延时作用于信号。对于无经常值班人员的变电站，必要时过负荷保护可动作于自动减负荷或跳闸。
（6）反应变压器过励磁故障的过励磁保护。在变压器运行的励磁范围内，保护作用于信号，当励磁超过允许值时，可动作于跳闸。过励磁保护反应于实际工作磁密和额定磁密之比（称为过励磁倍数）而动作。
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