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變壓器瓦斯保護與差動保護的保護范圍
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專注微機保護

時間 : 2025-07-10 09:49 瀏覽量 : 2

變壓器瓦斯保護與差動保護的保護范圍存在明確區分,二者互補構成變壓器主保護體系,具體如下:

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一、瓦斯保護:專注油箱內部故障

  1. 保護范圍

    • 油箱內多相短路:如繞組相間絕緣擊穿導致的短路。

    • 匝間短路:繞組內部線匝間短路,尤其對輕微匝間短路靈敏度高(差動保護可能無法反應)。

    • 鐵芯故障:鐵芯過熱、接地故障或絕緣損壞。

    • 油面異常:油面下降(如漏油)或油位過高(如進水)。

    • 分接開關接觸不良:導致局部過熱或電弧。

    • 絕緣劣化:變壓器油或固體絕緣材料老化。

  2. 動作原理

    • 輕瓦斯:故障初期產生少量氣體,積聚在瓦斯繼電器頂部,觸發報警信號。

    • 重瓦斯:嚴重故障時產生強烈氣流,沖擊瓦斯繼電器檔板,直接跳閘切斷電源。

    • 基于故障產生的油氣流氣體

  3. 特點

    • 優勢:對油箱內部故障靈敏度高,動作迅速,結構簡單。

    • 局限:無法反映油箱外部故障(如引出線短路),且易受外界干擾(如地震)誤動。

二、差動保護:覆蓋繞組及引出線短路

  1. 保護范圍

    • 繞組內部短路:包括相間短路和嚴重匝間短路(差流顯著時)。

    • 引出線及絕緣套管短路:變壓器高壓或低壓側引出線、套管相間短路。

    • 大電流接地系統接地故障:中性點直接接地系統中,引出線單相接地短路。

  2. 動作原理

    • 比較變壓器各側電流互感器(CT)的二次電流矢量和。

    • 正常運行或外部故障時,差流為零(忽略不平衡電流);內部故障時,差流顯著增大,觸發保護動作。

    • 基于電流差動原理

  3. 特點

    • 優勢:保護范圍明確,動作迅速,無需與外部保護配合。

    • 局限:對輕微匝間短路不靈敏(因差流較小),且需CT特性一致以避免誤動。

三、保護范圍對比與互補性


保護類型保護范圍靈敏度優勢局限性
瓦斯保護油箱內部故障(匝間、鐵芯、油面等)對輕微故障靈敏度高無法覆蓋油箱外部故障
差動保護繞組、引出線及套管相間短路對嚴重故障動作迅速對輕微匝間短路不靈敏


  • 互補性

    • 瓦斯保護彌補差動保護對油箱內部輕微故障的盲區(如匝間短路初期)。

    • 差動保護覆蓋瓦斯保護無法反應的油箱外部故障(如引出線短路)。

    • 兩者共同構成變壓器主保護,確保任何嚴重故障均能快速切除。

四、應用場景與規范要求

  • 瓦斯保護

    • 適用于所有油浸式變壓器,尤其容量≥800kVA的變壓器(規程強制要求)。

    • 需定期檢查瓦斯繼電器及油路,防止堵塞或誤動。

  • 差動保護

    • 適用于大型變壓器、重要變壓器或電流速斷保護靈敏度不足的場景。

    • 需校核CT誤差曲線,確保二次負荷滿足要求,避免誤動。

五、典型案例

  • 案例1:某變壓器繞組發生輕微匝間短路,差動保護未動作(差流小),但瓦斯保護因氣體產生而報警,避免故障擴大。

  • 案例2:某變壓器高壓側套管相間短路,差動保護迅速跳閘,而瓦斯保護無反應(故障在油箱外)。


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