油浸式變壓器保護器原理

　　油浸式變壓器保護器的核心原理是多參數監測+分級聯動保護，通過實時采集油溫、油位、瓦斯、電流、電壓等關鍵信號，對比預設閾值后觸發報警、降溫、跳閘等動作，避免設備因過熱、短路、絕緣故障損壞。

　　一、核心保護器類型及工作原理

　　油浸式變壓器的保護器需針對“油系統、電路、絕緣”三大風險點設計，不同類型保護器的原理差異顯著，以下為4類核心保護器。

　　1. 瓦斯保護器(氣體繼電器)：監測內部故障

　　瓦斯保護器是油浸式變壓器特有的核心保護裝置，安裝在油箱與儲油柜之間的連接管上，通過感知油流速度和氣體體積實現保護。

　　工作原理：

　　1. 輕瓦斯保護：當變壓器內部發生輕微故障(如絕緣老化、局部放電)時，會產生少量氣體。氣體上升至瓦斯繼電器的上部氣室，使油位下降，浮子隨之下沉，觸發輕瓦斯觸點閉合，發出聲光報警，提醒運維人員排查故障。

　　2. 重瓦斯保護：當內部發生嚴重故障(如繞組短路、鐵芯燒毀)時，會產生大量氣體并伴隨強烈油流沖擊。高速油流推動瓦斯繼電器內的擋板(或浮筒)動作，觸發重瓦斯觸點閉合，直接輸出跳閘信號，切斷變壓器高低壓側電源，防止故障擴大。

　　關鍵參數：輕瓦斯動作氣體容積通常為250300mL，重瓦斯動作油流速通常為1.01.2m/s(10kV等級)。

　　2. 溫度保護器：防控油溫過高

　　溫度保護器通過監測油溫與繞組溫度，防止絕緣油和繞組因過熱老化，主要分為油面溫度保護和繞組溫度保護兩類。

　　油面溫度保護器(油溫繼電器)：

　　原理：將感溫包插入油箱頂部的油中，感溫介質(如酒精、乙醚)隨油溫變化膨脹或收縮，推動波紋管帶動觸點動作。

　　動作邏輯：油溫達8085℃時啟動冷卻風扇(強制風冷型)，達9095℃時報警，達95105℃時跳閘。

　　繞組溫度保護器(鉑電阻溫控器)：

　　原理：在繞組內預埋PT100鉑電阻，實時采集繞組熱點溫度(比油面溫度更精準)，信號傳輸至溫控器與預設閾值對比。

　　動作邏輯：同干式變壓器溫度保護，分預警(80%90%額定溫度)、降溫(接近額定溫度)、跳閘(超額定溫度)三級動作，適配絕緣等級(如A級105℃、B級130℃)。

　　3. 電流保護器：應對過載與短路

　　電流保護器通過監測繞組電流，防止過載或短路導致的銅損激增，核心依賴電流互感器(CT)與繼電保護裝置配合。

　　工作原理：

　　1. 過載保護：電流互感器將高電流按比例縮小(如1000/5A)，傳遞給繼電保護裝置。當電流持續超過額定值的1.11.2倍時，保護裝置先報警，若1小時內未恢復正常則觸發跳閘。

　　2. 短路保護：當發生短路(電流突增至額定值的510倍)時，電流互感器輸出強信號，繼電保護裝置在0.010.05秒內快速跳閘，避免短路電流瞬間燒毀繞組。

　　適配場景：低壓側多搭配塑殼斷路器(MCCB)，高壓側需與高壓斷路器、差動繼電器聯動，實現雙重保護。

　　4. 油位保護器：防止油位異常

　　油位保護器通過監測儲油柜內的油位，避免因油位過低導致絕緣失效，或油位過高導致漏油。

　　工作原理：

　　儲油柜內安裝浮子式油位計，浮子隨油位升降帶動連桿動作，觸發不同位置的觸點。

　　油位降至“低油位”閾值時，發出油位過低報警(提示補油);油位升至“高油位”閾值時，發出油位過高報警(提示放油)，部分型號會聯動切斷電源(防止油溢出引發火災)。

　　關鍵注意：需定期校準油位計，避免因溫度變化導致的油位假報警(油溫升高時油體積膨脹，油位會略有上升)。

　　二、保護器的聯動邏輯

　　單一保護器無法覆蓋所有故障場景，需通過“中央控制單元”實現多保護器聯動，提升可靠性，核心聯動關系如下：

　　1. 瓦斯保護與溫度保護聯動：若重瓦斯動作跳閘，溫度保護器需同步記錄跳閘前的油溫與繞組溫度，輔助判斷故障原因(如過熱引發的內部短路)。

　　2. 電流保護與溫度保護聯動：若電流未過載但油溫異常升高(如冷卻系統故障)，溫度保護優先動作;若過載導致溫度快速上升，電流保護與溫度保護同時觸發，縮短響應時間。

　　3. 本地與遠程聯動：所有保護器的信號均傳輸至后臺監控系統，本地(變壓器本體)觸發保護的同時，遠程可實時接收報警信息，便于運維人員遠程追溯故障數據。

　　三、常見故障與排查建議

　　保護器自身故障可能導致誤動作或拒動作，需定期排查，常見問題及處理方式如下：

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