变压器的主保护和后备保护

一、主保护

1、主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。

2、变压器的主保护是差动保护和瓦斯保护。

1）差动保护

变压器的差动保护是按循环电流原理设计的，它能正确区分变压器内、外故障，并能瞬时切除保护区内的故障。差动保护是套管引出线相间短路、变压器内部的保护，以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护，还可以反应变压器内部绕组的匝间短路。这种保护方式对绕组引起的接触不良、变压器内部铁芯过热不能反应，当绕组匝间短路的匝数较少时也可能反应不出。

2）瓦斯保护

当变压器内部发生故障时，由于短路电流和短路点电弧的作用，变压器内部会产生大量气体，同时变压器油流速度加快，利用气体和油流来实现的保护称为瓦斯保护。这种保护方式可以反应铁芯等部件漏油或过热、绕组匝间短路、单相接地短路以及绕组相间短路等故障。它虽然可以反应变压器油箱内部的各种故障，但是不能反应套管引出线的故障，所以瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保护。瓦斯保护又分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护。

（1）轻瓦斯保护

当变压器内部发生轻微故障或异常时，故障点局部过热，引起部分油膨胀，油内气体形成气泡进入气体继电器，轻瓦斯保护动作，发出轻瓦斯信号。

（2）重瓦斯保护

当变压器油箱内发生严重故障时，故障电流较大，电弧使变压器油大量分解，产生大量气体和油流，冲击档板使重瓦斯继保护动作，发出重瓦斯信号并出口跳闸，切除变压器。重瓦斯保护是油箱内部故障的主保护，能反映变压器内部的各种故障。当变压器发生少数匝间短路，虽然故障电流很大，但在差动保护中产生的差流可能并不大，差动保护可能拒动。因此对于变压器内部故障，需要依靠重瓦斯保护切除故障。

二、后备保护

1、后备保护是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。后备保护可分为远后备保护的和近后备保护两种。

1）远后备保护

远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。

2）近后备保护

近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。

2、变压器的后备保护一般有零序电流保护、外部相间短路的后备保护、接地后备保护和过负荷保护。

1）零序电流保护

在中性点直接接地电网中运行的变压器都装设零序电流保护，当变压器高压侧或高压侧线路发生接地时，产生零序电流，零序电流保护动作。这里认为变压器低压侧绕组为三角形接线。它可作为变压器高压绕组引出线，母线接地短路的保护，同时还可做相邻线路及变压器本身主保护的后备保护。

2）外部相间短路的后备保护

为反应变压器外部短路引起的变压器过电流，并作为变压器主保护、相邻母线或线路的后备保护，变压器需装设过电流保护。根据变压器容量和系统短路电流水平不同，可采用过电流保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护及负序电流保护等。

3）接地后备保护

对电压等级在110kV及以上的中性点直接接地系统变压器，应装设接地后备保护，作为变压器直接接地侧接地故障的近后备和外部相邻元件包括母线、线路接地故障的远后备保护。

4）过负荷保护

主要应用于变压器过载导致过电流的情况中。