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变压器瓦斯保护与差动保护的保护范围
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专注微机保护

时间 : 2025-07-10 09:49 浏览量 : 2

变压器瓦斯保护与差动保护的保护范围存在明确区分,二者互补构成变压器主保护体系,具体如下:

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一、瓦斯保护:专注油箱内部故障

  1. 保护范围

    • 油箱内多相短路:如绕组相间绝缘击穿导致的短路。

    • 匝间短路:绕组内部线匝间短路,尤其对轻微匝间短路灵敏度高(差动保护可能无法反应)。

    • 铁芯故障:铁芯过热、接地故障或绝缘损坏。

    • 油面异常:油面下降(如漏油)或油位过高(如进水)。

    • 分接开关接触不良:导致局部过热或电弧。

    • 绝缘劣化:变压器油或固体绝缘材料老化。

  2. 动作原理

    • 轻瓦斯:故障初期产生少量气体,积聚在瓦斯继电器顶部,触发报警信号。

    • 重瓦斯:严重故障时产生强烈气流,冲击瓦斯继电器档板,直接跳闸切断电源。

    • 基于故障产生的油气流气体

  3. 特点

    • 优势:对油箱内部故障灵敏度高,动作迅速,结构简单。

    • 局限:无法反映油箱外部故障(如引出线短路),且易受外界干扰(如地震)误动。

二、差动保护:覆盖绕组及引出线短路

  1. 保护范围

    • 绕组内部短路:包括相间短路和严重匝间短路(差流显著时)。

    • 引出线及绝缘套管短路:变压器高压或低压侧引出线、套管相间短路。

    • 大电流接地系统接地故障:中性点直接接地系统中,引出线单相接地短路。

  2. 动作原理

    • 比较变压器各侧电流互感器(CT)的二次电流矢量和。

    • 正常运行或外部故障时,差流为零(忽略不平衡电流);内部故障时,差流显著增大,触发保护动作。

    • 基于电流差动原理

  3. 特点

    • 优势:保护范围明确,动作迅速,无需与外部保护配合。

    • 局限:对轻微匝间短路不灵敏(因差流较小),且需CT特性一致以避免误动。

三、保护范围对比与互补性


保护类型保护范围灵敏度优势局限性
瓦斯保护油箱内部故障(匝间、铁芯、油面等)对轻微故障灵敏度高无法覆盖油箱外部故障
差动保护绕组、引出线及套管相间短路对严重故障动作迅速对轻微匝间短路不灵敏


  • 互补性

    • 瓦斯保护弥补差动保护对油箱内部轻微故障的盲区(如匝间短路初期)。

    • 差动保护覆盖瓦斯保护无法反应的油箱外部故障(如引出线短路)。

    • 两者共同构成变压器主保护,确保任何严重故障均能快速切除。

四、应用场景与规范要求

  • 瓦斯保护

    • 适用于所有油浸式变压器,尤其容量≥800kVA的变压器(规程强制要求)。

    • 需定期检查瓦斯继电器及油路,防止堵塞或误动。

  • 差动保护

    • 适用于大型变压器、重要变压器或电流速断保护灵敏度不足的场景。

    • 需校核CT误差曲线,确保二次负荷满足要求,避免误动。

五、典型案例

  • 案例1:某变压器绕组发生轻微匝间短路,差动保护未动作(差流小),但瓦斯保护因气体产生而报警,避免故障扩大。

  • 案例2:某变压器高压侧套管相间短路,差动保护迅速跳闸,而瓦斯保护无反应(故障在油箱外)。


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