1、廠用變壓器的故障和不正常運行狀況

(來源：火電廠技術聯盟)

1.外部故障

主要是套管和引出線上發生的短路，導致變壓器引出線的相間短路或一相繞組對變壓器的外殼短路接地。

(1)在大接地電流系統中，變壓器繞組發生單相接地短路時，將產生很大的短路電流而破壞廠用電系統的正常運行，保護裝置應盡快地動作于它的斷路器跳閘。

(2)在小接地電流系統中，按具體情況可裝設或不裝設專用的單相接地保護裝置。

當變壓器的外殼損壞，引起變壓器油箱嚴重漏油時，也將導致變壓器發生故障。

2、內部故障

主要有繞組相間短路、匝間短路和單相接地以及高低壓側線圈擊穿性故障和鐵芯損壞等。內部繞組相間短路可能性很小，最常見、最嚴重的內部故障是繞組的匝間短路。

3、不正常運行狀態

有外部短路引起的過電流、油箱內油面的過度降低和變壓器中性點電壓的升高等。

在廠用變壓器中不易發生過負荷現象，不考慮配置保護。由于外部短路引起的過電流將使廠用變壓器的繞組過熱，從而加速繞組絕緣的老化，甚至引起內部故障。溫度顯著下降、油量不足和外殼漏油等，都會產生油面過低的現象。根據油面降低的程度，保護裝置應動作于信號或跳閘。

2、廠用變壓器保護的配置原則

1.高壓廠用變壓器保護

(1)縱聯差動保護

6300kVA及以上高壓廠用變壓器，應裝設縱聯差動保護，用于防御繞組內部及引出線上的相間短路故障。

16000kVA及以上時，保護宜采用三相三繼電器的接線方式，安裝有困難時，低壓側可用兩相TA。

16000kVA以下時，如果保護靈敏度足夠，則可采用兩相三繼電器的接線方式。

保護瞬時動作于跳變壓器兩側斷路器。大容量發變組，高廠變高壓側無斷路器，保護則應動作于跳低壓側斷路器和發變組總出口斷路器，滅磁開關跳閘。

(2)瓦斯保護

800kVA及以上的油浸式變壓器，應裝設瓦斯保護，用于防御變壓器油箱內部故障和油面降低。

油箱內部故障時，若產生輕微瓦斯或引起油面降低，則保護應瞬時動作于信號;當產生大量瓦斯時，保護應瞬時動作于變壓器各側斷路器跳閘。

變壓器高壓側未裝設斷路器時，動作于低壓側斷路器和發變組總出口斷路器及滅磁開關跳閘。

(3)過電流保護

用于防御外部相間短路所引起的過電流，并作為瓦斯保護和縱聯差動保護的后備保護。

對于Y,y0、D,d0接線組別以及已裝設縱聯差動保護的Y,dll接線組別變壓器，保護一般采用兩相兩繼電器的接線方式，帶時限動作于各側斷路器跳閘。當廠用變壓器供給兩個分段時，還應在低壓側各分支上分別裝設過電流保護，保護采用兩相兩繼電器的接線方式，帶時限動作于本分支斷路器跳閘。

(4)單相接地保護(零序保護)

廠變高壓側用電纜接至發電機電壓系統，且該系統中各出線裝有單相接地保護時，則變壓器回路也需裝設單相接地保護，選擇性地指示廠變高壓側單相接地故障。

保護由一個接至零序電流互感器上的電流繼電器所構成。接至變壓器高壓側的電纜為兩根或兩根以上，若每根電纜分別裝設零序電流互感器，則應將零序電流互感器的二次繞組串聯后，接至電流繼電器。電纜終端盒的接地線應穿過零序電流互感器，以保證能瞬時動作于信號。

廠變高壓側用硬母線或軟導線接至發電機電壓系統，由于其距離較近，且硬母線或軟導線發生單相接地的可能性很少，因此，即使各出線裝有單相接地保護，廠變不需裝設單相接地的保護。

(5)低壓側分支差動保護

高廠變低壓側帶兩個分段時，如變壓器至廠用配電裝置間的電纜兩端均裝設斷路器，且各分支的故障會引起發變組的斷路器動作時，則在每一分支上應分別裝設縱聯差動保護。

保護由兩相兩繼電器的接線方式構成，瞬時動作于本分支兩側的斷路器跳閘。

2、高壓廠用備用變壓器及起動變壓器的保護

(1)縱聯差動保護

16000kVA及以上高壓廠用備用(或起動)變壓器，或6300kVA及以上經常帶一部分負荷運行的起動變壓器，應裝設縱聯差動保護。

(2)瓦斯保護、過流保護和高壓側接于小接地電流系統的變壓器接地保護。

(3)零序差動保護。

高壓側接于大接地電流系統的備用變壓器，其高壓側的接地保護可采用零序電流速斷保護。如高壓側的保護對接地短路的靈敏度不夠，則可裝設零序差動保護，瞬時動作于變壓器各側的斷路器跳閘。

(4)低壓側備用分支的過電流保護。

帶時限動作于本分支斷路器跳閘。當備用電源投入永久性故障時，備用分支的過電流保護應加速跳閘。

3、低壓廠用工作和備用變壓器的保護

(1)電流速斷保護。

用于防御繞組內部及引出線上的相間短路。保護由兩相兩繼電器的接線方式構成，瞬時動作于跳高壓側斷路器及低壓側具有備用自投裝置的所有空開跳閘。對于2000kVA及以上用電流速斷保護靈敏性不符合要求時，應裝設縱聯差動保護，保護宜采用三相三繼電器接線，瞬時動作于變壓器各側斷路器跳閘。

(2)瓦斯保護。

用于防御變壓器油箱內部故障及油面降低。對于800kVA及以上或設在主廠房內的400kVA及以上低廠變應裝設瓦斯保護。輕瓦斯動作于信號，重瓦斯瞬時動作于高壓側斷路器及低壓側具有備用自投裝置的所有空開跳閘。變壓器遠離高壓廠用配電裝置時，重瓦斯可以不跳閘，僅發信號。

(3)過電流保護。

用于防御相間短路所引起的異常過電流。采用兩相兩繼電器的接線方式，且帶時限動作于高壓側斷路器及低壓側具有備用自投裝置的所有空開跳閘。當變壓器供給兩個以上分段時，還應在低壓側各分支上分別裝設過電流保護及零序過電流保護。保護采用兩相兩繼電器的接線方式，且帶時限動作于本分支空氣開關跳閘。當備用變壓器低壓側分支線自動投入永久性故障時，該分支的過電流保護應加速跳閘。

(4)單相接地保護。

變壓器所引接的高壓廠用電系統中均裝有單相接地保護時，則在低壓廠用變壓器的高壓側也應裝設單相接地保護。

(5)零序過電流保護。

用于防御變壓器低壓側單相接地短路所引起的異常過電流。由接于變壓器低壓側中性線TA的反時限電流繼電器構成，且帶時限動作于高壓側斷路器及低壓側具有備用自投裝置的所有空氣開關跳閘。