变压器保护有哪些方式？
变压器是一种连续运行的静态设备，运行可靠，故障机会少。但由于绝大多数变压器安装在室外，受负荷和电力系统短路故障的影响，各种故障和异常情况在运行过程中不可避免。
引文作者:上海盖能电气市场部（专注干式变压器30年）电话：189 1886 3098（微信同号）
变压器保护需要哪些配置？
短路故障的主要保护：主要包括纵差保护、重瓦斯保护等。
短路故障后备保护：主要包括复合电压闭锁过流保护、零序（方向）过流保护、低阻抗保护等。
异常运行保护：主要包括过载保护、过励磁保护、轻瓦斯保护、中性点间隙保护、温度油位和冷却系统故障保护等。
变压器差动保护有哪些？
变压器差动保护是变压器电量的主要保护，其保护范围包围在各侧电流互感器周围。绕组相间短路、匝间短路等故障发生在此范围内时，差动保护应动作。
1.变压器励磁涌流
空投变压器产生的励磁电流称为励磁涌流。励磁涌流的大小与变压器的结构、合闸角、容量、合闸前剩磁等因素有关。测量表明，空投变压器由于铁芯饱和励磁涌流大，通常为额定电流的2~6倍，最大可达8倍以上。由于励磁涌流只在充电侧流入变压器，差动回路中会产生较大的差流，导致差动保护误动作。励磁涌流具有以下特点:a.涌流值大，非周期分量明显；b.波形尖顶，间歇；c.含有明显的高谐波分量，尤其是二次谐波分量最明显；d.励磁涌流衰减。根据励磁涌流的上述特点，为防止励磁涌流引起的变压器差动保护误动，本工程采用二次谐波含量高、波形不对称、波形间断角大三种原理，实现差动保护的闭锁。
2.二次谐波制动原理
二次谐波制动的本质是利用差流中的二次谐波分量来判断差流是故障电流还是励磁涌流。当二次谐波分量与基波分量的百分比大于某一值(通常为20%)时，判断差流是由励磁涌流引起的，锁定差动保护。因此，二次谐波制动比越大，基波中二次谐波电流越多，制动效果越差。
3.差速断保护
当变压器内部出现严重故障，故障电流大导致CT饱和时，CT二次电流中也含有大量谐波分量。根据上述描述，差动保护锁可能会因二次谐波制动而停止或延迟。这将严重损坏变压器。为了解决这个问题，通常会设置差速断保护。差动速断元件实际上是纵差保护的高定值差动元件。与一般差动元件不同，它反映了差流的有效值。无论差流的波形如何。只要差流的有效值超过差动速断的整定值（通常高于差动保护的整定值），它就会立即移动变压器，而不会通过励磁涌流和其他锁定。
变压器后备保护
简单介绍一下变压器的主保护，继续介绍变压器的后备保护。变压器的后备保护配置有很多种。这里简单介绍一下变压器的复压闭锁过流保护和接地保护。
1.复压闭锁过流保护
复压闭锁过流保护是中型变压器短路故障的后备保护。适用于升压变压器。系统联络变压器和过流保护不能满足灵敏度要求的降压变压器。由负序电压和低电压组成的复合电压可以反映保护范围内的各种故障，降低过流保护的整定值，提高灵敏度。复合电压过流保护由复合电压元件、过流元件和时间元件组成。保护的接入电流为变压器侧CT二次三相电流，接入电压为变压器侧或其他侧PT二次三相电压。对于微机保护，本侧电压可以通过软件提供给其他侧面，从而保证复压过流保护在任何侧面进行PT维护时仍然可以使用。动作逻辑如下图所示。
2.变压器的接地保护
大中型变压器接地短路故障的后备保护通常包括:零序过流保护、零序过电压保护、间隙保护等。下面简单介绍三种不同的中性点接地方法。
(1)中性点直接接地
直接接地电压为110kV及以上中性点的变压器，应在大电流接地系统侧设置零序电流保护。变压器侧直接接地的变压器，零序电流保护应带方向，方向应指向各侧母线。零序电流保护的原理与线路零序保护相似，可参考第30期。零序电流可取自中性点CT二次电流或本侧CT二次三相电流。接入方向元件的零序电压可取自本侧PT开口的三角电压或本侧的二次三相电压。微机保护装置主要采用自产方式。对于大型三绕组变压器，零序电流保护可采用三段式。I段II段带方向，II段无方向。每段一般有两级延迟，以较短的延迟缩小故障范围(跳母联或条本侧开关)，以较长的延迟切除变压器(跳三侧开关)。根据实际情况确定具体的保护配置。如图所示，在零序方向电流保护I段或II段后，首先通过短延时t1或t3跳母联或跳本侧开关，以缩小故障影响范围。如果故障量仍然存在，则通过长延时t2或t4跳三侧开关切断变压器。无方向的III段直接通过延迟切除变压器。
(2)中性点不接地
零序电流通过变压器中性点构成零序电路。但是，如果所有变压器的中性点都接地，接地点的短路电流将分流到每个变压器上，从而降低零序过流保护的灵敏度。因此，为了将零序电流限制在一定范围内，规定了中性点接地运行的变压器数量。对于不接地运行的变压器，为防止接地故障，故障点间隙电弧造成过电压损坏变压器，应配备零序电压保护。由于全绝缘变压器的中性点绝缘水平较高，当系统发生接地故障时，首先有零序电流保护中性点接地的变压器。如果故障仍然存在，则有零序电压保护中性点不接地的变压器。
(3)中性点通过放电间隙接地
超高压变压器均为半绝缘变压器，其中性点线圈对地绝缘弱于其他部位。中性点绝缘容易被击穿。因此需要配置间隙保护。间隙保护的作用是保护中性点不接地变压器中性点的绝缘安全。
在变压器中性点对地之间安装击穿间隙。接地隔离开关闭合时，变压器直接接地，投入零序过流保护。接地隔离开关断开时，变压器通过间隙接地，投入间隙保护。
采用间隙电流3I0和母线PT开口三角电压3U0作为判断来实现间隙保护。如果由于故障中性点的位置上升，间隙击穿，产生较大的间隙电流3I0，则通过延迟切除变压器进行间隙保护。此外，当系统发生接地故障时，中性点接地运行变压器零序保护动作，首先切除中性点接地的变压器。系统失去接地点后，如果故障仍然存在，母线PT的开口三角电压3U0将非常大，此时间隙保护也将移动。
