一、變壓器的故障類型
1、 油箱內部故障
a．種類相間短路、繞組的匝間短路和單相接地短路。
b．危害：產生高溫電弧不僅會燒燬繞組和鐵心，而且還會使變壓器油絕緣受熱分解產生大量氣體，引起變壓器油箱爆炸。
2、油箱外部故障
a．引線及絕緣套管處會產生各種相間短路和接地（對變壓器外殼）短路。
b．危害：短路時，會造成繞組線圈變形，繞組絕緣降低。
二、變壓器的繼電保護種類及保護範圍
1、瓦斯保護
用來防禦變壓器的內部故障。
當變壓器內部發生故障，油受熱分解產生氣體或當變壓器油麵降低時，瓦斯保護應動作。
容量在800 kV·A及以上的油浸式變壓器和400 kV·A及以上的車間內變壓器一般都應裝設瓦斯保護。其中輕瓦斯動作於報警信號，重瓦斯動作於跳開各電源側斷路器。
瓦斯保護又稱為氣體繼電保護，是防禦油浸式電力變壓器內部故障的一種基本保護裝置。瓦斯保護可以很好地反映變壓器的內部故障，如變壓器繞組的匝間短路。
瓦斯繼電器裝設在變壓器的油箱與儲油櫃之間的連通管上，如下圖所示。
為了使油箱內產生的氣體能夠順暢地通過瓦斯繼電器排往儲油櫃，變壓器安裝時應取1%～1.5%的傾斜度；而變壓器在製造時，連通管對油箱頂蓋也有2%～4%的傾斜度。
瓦斯保護裝置的工作原理
①在變壓器正常工作時，瓦斯繼電器的上、下油杯中都是充滿油的，油杯因其平衡錘的作用使其上、下觸點都是斷開的。
②當變壓器油箱內部發生輕微故障致使油麵下降時，上油杯因其中盛有剩餘的油使其力矩大於平衡錘的力矩而下降，從而使上觸點接通，發出報警信號，這就是輕瓦斯動作。
③當變壓器油箱內部發生嚴重故障時，由故障產生的大量氣體衝擊擋板，使下油杯降落，從而使下觸點接通，直接動作於跳閘，這就是重瓦斯動作。
④如果變壓器出現漏油，將會引起瓦斯繼電器內的油慢慢流盡。先是上油杯降落，接通上觸點，發出報警信號；當油麵繼續下降時，會使下油杯降落，下觸點接通，從而使斷路器跳閘，切除變壓器。
2、縱聯差動保護
變壓器縱聯差動保護是反映變壓器一、二次側電流差值的一種快速動作的保護裝置，用來保護變壓器內部以及引出線和絕緣套管的相間短路，並且也可用來保護變壓器的匝間短路，其保護區在變壓器一、二次側所裝電流互感器之間。
工作原理
• 變壓器差動保護是利用保護區內發生短路故障時，變壓器一、二次側電流在差動迴路中引起的不平衡電流而動作的一種保護。在正常運行和外部k-1點短路時，希望儘可能地小，理想情況下=0，但這幾乎是不可能的，不僅與變壓器和電流互感器的接線方式及結構性能等因素有關，而且與變壓器的運行方式有關，因此只能設法使之儘可能地減少。
• 勵磁湧流產生的原因是由於變壓器鐵心中磁通不能突變引起過渡過程產生的，因此，在變壓器差動保護中減小勵磁湧流影響的方法如下：
① 採用具有速飽和鐵心的差動繼電器。
② 採用比較波形間斷角來鑑別內部故障和勵磁湧流的差動保護。
③ 利用二次諧波制動而躲開勵磁湧流。
用來防禦變壓器內部故障及引出線套管的故障。
容量在10000 kV·A及以上單臺運行的變壓器和容量在6300 kV·A及以上並列以運行的變壓器，都應裝設縱聯差動保護。
3、電流速斷保護
用來防禦變壓器內部故障及引出線套管的故障。
容量在10000 kV·A以下單臺運行的變壓器和容量在6300 kV·A以下並列運行的變壓器，一般裝設電流速斷保護來代替縱聯差動保護。
對容量在2000 kV·A以上的變壓器，當靈敏度不能滿足要求時，應改為裝設縱聯差動保護。
在帶時限過電流保護中，保護裝置的動作電流都是按照線路最大負荷電流的原則整定的，因此，為了保證保護裝置動作的選擇性，就必須採用逐級增加的階梯形時限特性。這就造成了短路點越靠近電源，保護裝置動作時限越長，短路危害也越嚴重。為了克服這一缺點，同時又保證動作的選擇性，一般採用提高電流整定值以限制保護動作範圍的方法，減小保護動作時限，這就構成了電流速斷保護。
由於無時限電流速斷保護的動作電流躲過了被保護線路末端的最大短路電流，因此在靠近末端的一段線路上發生的不一定是最大的短路電流(例如兩相短路電流)時，電流速斷保護就不可能動作，也就是電流速斷保護實際上不能保護線路的全長。這種保護裝置不能保護的區域稱為“保護死區”。
4、過電流保護
用來防禦變壓器內部和外部故障。
作為縱聯差動保護或電流速斷保護的後備保護，帶時限動作於跳開各電源側斷路器。
5、過負荷保護
變壓器的過負荷保護用來表徵變壓器正常運行時出現的過負荷情況，只在變壓器確有過負荷可能的情況下才予以裝設，一般動作於信號。
過負荷保護只需要在一相上裝一個電流繼電器。
工作原理：在過負荷時，電流繼電器動作，再經過時間繼電器給予一定延時，最後接通信號繼電器發出報警信號。過負荷保護的動作電流應躲過變壓器的一次側額定電流；過負保護的動作時限應躲過電動機的自起動時間，通常取10～15 s。
用來防禦變壓器因過負荷而引起的過電流。
保護裝置只接在某一相的電路中，一般延時動作於信號，也可以延時跳閘，或延時自動減負荷（無人值守變電所）。
6、零序電流保護
零序電流保護裝於變壓器中性點接地引出線的電流互感器上，保護動作後切除變壓器一、二次側的斷路器。
零序電流保護由電流元件和電壓元件兩部分組成。
對低壓側為中性點直接接地系統（三相四線制），當高壓側的保護靈敏度不能滿足要求時，應裝設專門的零序電流保護。
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