变压器保护教案

第一篇：变压器保护教案

供电一部电力变压器保护培训教案

【教学目的】

1、了解变压器配备保护的种类

2、了解变压器的主要参数

3、掌握变压器的巡视内容 【教学过程】

一、变压器应装设的保护

（1）反映变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的气体保护（瓦斯保护）。（2）反映变压器的绕组线引出线相间短路、中性点直接接地系统绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的纵差保护。

（3）反映变压器外部相间短路并作为气体保护盒差动保护后备的过电流保护（或复合电压启动的过电流保护或负序过电流保护）。

（4）反映中性点直接接地系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。（5）反映变压器对此过负荷的过负荷保护。（6）反映变压器过励磁的保护。

二、变压器的保护装置

（一）气体保护 1.作用

气体保护是变压器本体内部故障的主保护，它是反映变压器油箱内部各种短路故障时气体数量、油流速度和油面降低的保护。

2.基本工作原理

气体保护有轻气体保护和重气体保护变压器内部故障时，故障点局部高温使变压器油温升高，体积膨胀，油内空气被排出而形成上升气体。若故障点产生电弧，则变压器油和绝缘材料将分解出大量气体，这些气体自油箱流向油枕上部，故障程度越严重，产生的气体越多，流向油枕的油流速断越快。由于排出气体的数量和油流速度直接反映了变压器性质和严重程度，故少量气体和气流速度较小时，经气体保护动作于信号；故障严重，油流速度高时，重气体保护瞬时动作于跳闸。

3.气体保护的运行（1）主变压器投运前，应检查气体继电器有无残留气体、轻气体保护触点能否准确地动作于信号、气体继电器是否漏油、二次回路的绝缘电阻是否符合要求，试验重气体保护触点能否动作于主变压器各侧断路器跳闸。

（2）主变压器正常运行时，轻气体保护应投入信号，重气体保护应投入跳闸。

（3）主变压器停运时，轻气体保护不应退出，以便发现变压器油面的降低。

（二）变压器的差动保护 1.作用

变压器纵差保护是变压器本体内部、套管和引出线故障的主保护，它是反映变压器绕组线引出线相间短路、中性点直接接地侧的单相接地短路及绕组匝间短路的保护。差动保护动作应瞬时断开各侧断路器。

2.差动保护的运行

（1）差动保护在第一次投入运行时，应作空载合闸试验，以检验其躲励磁涌流的性能。

（2）在差动回路上工作时或差动回路断线后，将差动保护退出。（3）新投产的和二次差动回路经过工作改动后的差动保护，应带负荷做六角图试验，证明二次回路变比、极性正确以及差压满足要求，然后方可将差动保护投入运行。

（三）过电流保护（一般指复合电压启动的过电流保护）

变压器的过电流保护一般包括带低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护、负序过电流保护及低阻抗保护等。它是为了防止变压器外部短路时引起变压器绕组的过电流，同时作为变压器内部故障的后备保护。动作于跳闸，跳开变压器一、二次主断路器。

（四）变压器的零序保护 1.变压器的零序电流保护

零序电流保护也是变压器的后备保护，它反映三相系统中性点直接接地运行的变压器外部单相接地故障引起的过电流的状况。动作于跳闸，跳开一、二次主断路器。

2.零序过电压保护 低压侧有电源的变压器，中性点可能接地运行或不接地运行时，对外部单相接地引起的过电流以及因失去接地中性点引起的过电压除设零序电流保护外，还应增设零序电压保护，该保护动作经一个延时断开各侧断路器。

（五）变压器过负荷保护

如果变压器过负荷运行时间过长，势必影响绕组绝缘的寿命。因此装设过负荷保护来反映变压器过负荷的状况。在大多数情况下，变压器过负荷是对称的，因此变压器过负荷保护只用一个电流继电器，接于在任一相电流之中，经延时时作用于信号。

（六）后备保护的运行

（1）当主变压器低压侧后备保护动作后，应检查有无越级跳闸及各出线保护的动作情况。若查明是某一线路保护或断路器拒跳造成，则应断开该线路断路器，然后合上主变压器断路器，恢复对其他线路的供电。

（2）若后备保护动作使主变压器各侧断路器均跳闸，而外部无故障，则应检查主变压器主保护是否正常，检查主变压器本体有无异常，套管引出线有无放电痕迹，不查清原因不许对主变压器试送电。

三、变压器的电气参数

（1）额定容量SN：是指规定条件下长期运行时输出功率的保证值，以视在功率表示，单位是千伏安。

（2）额定电压UN：是指变压器长时间运行时所应承受的正常工作电压，以kV表示。

（3）额定电流IN：是指变压器在额定容量下允许长期通过的额定电流。（4）阻抗电压Uk：也叫短路电压。将变压器的二次绕组短路，缓慢升高一次侧电压，当一次侧绕组的电流达到额定值是，此时在一次侧所施加的电压，叫做短路电压。

（5）负荷损耗（铜损耗）变压器负荷电流流过一、二次绕组是，绕组上所消耗的功率，称为负荷损耗，简称铜损耗。即把变压器的二次绕组短路，在一次绕组通入额定电流变压器所消耗的功率。包括基本损耗和附加损耗两部分。

（6）空载电流I0，当变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时，在一次侧通过的电流称为空载电流。因它在变压器中起励磁作用，故又称励磁电流，一般以额定电流的百分数表示。

（7）空载损耗（铁损耗）△P0，变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时，变压器一次测得的有功功率称为空载损耗。实为铁芯所产生的损耗故友称为铁芯损耗（包括励磁损耗和涡流损耗）。

四、变压器巡视内容（1）声音应正常。

（2）油位应正常，外壳清洁，无渗漏油现象。（3）油枕油位应正常。

（4）三相负荷应平衡且不超过额定值。

（5）引线不应过松过紧，连接处接触良好，无发热现象。（6）气体继电器内应充满油。（7）冷却系统运行应正常。

（8）绝缘套管应清洁，无裂纹和放电打火现象（9）呼吸器应畅通，油封完好，硅胶不变色。

（10）防爆管玻璃应完整、无裂纹、无存油。防暴器红点应不弹出。变压器发出异常声音：过负荷；内部连接部位接触不良，放电打火；个别零件松动；系统中有接地或短路；大电动机启动，使负荷变化较大。

变压器气体保护动作的原因。可能是（1）因滤油、加油或冷却系统不严密，致使空气进入；（2）因温度下降或漏油，使油面缓慢下降；（3）发生穿越性短路故障；（4）因变压器内部故障而产生大量气体。

第二篇：变压器保护讲义剖析

变压器保护讲义

基本内容：

一、电力变压器运行状态及保护配置

二、变压器瓦斯保护

三、变压器的温度保护

四、变压器的纵差保护

五、变压器的电流电压保护

六、变压器保护小结

七、反时限电流保护

八、公司微机变压器保护的功能

一、电力变压器运行状态及保护配置

电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备，它的安全运行是电力系统可靠工作的必要条件。虽然它无旋转部件，结构简单，运行可靠性高，但在实际运行中仍然会发生故障和不正常工作状态。

（一）变压器故障及异常运行状态

1.故障：分为油箱内部和油箱外部两种故障。

油箱内部故障：主要有相间短路、单相匝间短路、单相接地故障等。

危害：（1）会烧毁变压器；

（2）由于绝缘物和油在电弧作用下急剧气化，容易导致变压器油箱爆炸。

油箱外部故障：主要是绝缘套管和引出线上的相间短路及单相接地故障。

危害：可能引起变压器绝缘套管爆炸，从而破坏电力系统正常运行。

2.异常运行状态：（1）漏油造成的油位下降；

（2）由于外部短路引起的过电流或长时间过负荷、过电压等，使变压器绕组过热，绕组绝缘加速老化，甚至引起内部故障，缩短变压器的使用寿命。

（二）变压器保护配置

DL400-1991《继电保护和安全自动装置技术规程》规定[4]，变压器应装设如下保护：

为反应油箱内部各种短路故障和油面降低，对于0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以上变压器应装设气体保护。

为反应变压器绕组和引出线的相间短路，以及中性点直接接地电网侧绕组和引出线的接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速断保护。对于6.3MVA及以上并列运行变压器和10MVA及以上单独运行变压器，以及6.3MVA及以上的厂用变压器，应装设纵差保护；对于10MVA以下变压器且过电流时限大于0.5s时，应装设电流速断保护；对于2MVA以上变压器，当电流速断保护的灵敏系数不满足要求时，则宜于装设纵差动保护。

为反应外部相间短路引起的过电流和作为气体、纵差保护（或电流速断保护）的后备保护，应装设过流保护。

1.瓦斯保护。用来反应变压器内部故障，当变压器内部发生故障，油分解产生气体或当变压器油面降低时，瓦斯保护动作。容量在800KVA及以上的油浸式变压器一般都应装设瓦斯保护。

2.纵联差动保护。用来反应变压器内部及引出线套管的故障，容量在10MVA及以上单台运行的变压器、容量在6.3MVA及以上并列运行的变压器，都应装设纵联差动保护。

3.电流速断保护。用来反应变压器外部短路故障。容量在10MVA以下单台运行的变压器、容量在6.3MVA以下并列运行的变压器，一般装设电流速断保护。4.过电流保护。用来反应变压器内部和外部故障，作为纵联差动保护或电流速断保护的后备保护。5.过负荷保护。用来防止变压器对称过负荷，因此保护装置只接在某一相的电路中，并且动作于信号。

6.温度保护。为了监视变压器的上层油温不超过规定值（一般为85℃）当超过油温规定值时，温度保护动作发出信号后或自动开启变压器冷却风扇。7.启动风冷 变压器室门打开 有载调压等

油浸式变压器干式变压器区别

1、油浸变压器的应用范围很广。可以在户内，也可以在户外。特别适合于户外。

2、干式变压器使用于户内。主要使用在特别重要的地方和有防火要求的高楼、医院、机场、车站、地铁、大超市及商店、剧院、学校等场所。

3、油浸变对周围环境没有特别的要求，当然不能有火险的地方。而干变对环境有些要求，如不能太潮湿、不能有太多的灰尘和污秽的场所。通风要良好等。

2、两卷变 三卷变

如一台110KV/35KV/10KV的变压器，110KV是高压侧，10KV是低压侧，而35KV就是中压侧。

由于变压器的绕组是由一匝一匝的线圈绕成，人们就形象地称之为变压器的一个“卷”；一般人们将A、B、C三相合在一起，称之为变压器的一个“卷”，就是高压侧一个卷，中压侧一个卷，低压侧一个卷；二卷变压器就是有高压和低压二个电压等级的变压器，三卷变压器就是有高压、中压、低压三个电压等级的变压器。

二、变压器瓦斯保护

1.原理：

电力变压器是利用变压器油作绝缘和冷却介质的，因此当变压器油箱内部发生各种故障时，短路电流都会产生电弧，使变压器油和其他绝缘物分解，产生大量的气体。利用这些气体形成的压力或冲力可使保护动作。这种反应气体形成的压力而动作的保护装置，叫做瓦斯保护。2.结构组成及动作原理：

气体保护的主要元件是气体继电器。气体继电器安装在变压器油箱与油枕之间的连接管道中。为了使气体在管道中更好地流动，在安装具有气体继电器的变压器时，变压器顶盖与水平面间应有1％～1.5％的坡度；通往继电器的连接管应具有2％～4％的坡度。这样当变压器内部发生故障时，可使气流易于进入油枕，便能防止气泡积聚在变压器的顶盖内。

（1）轻瓦斯保护：正常运行时，气体继电器充满油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧触点是断开的。当内部出现故障时，油分解产生气体，油面下降，开口杯随之下降。当气体积聚增多时，与开口杯固定在一起的永久磁铁使干簧触点接通，发出轻瓦斯信号。

（2）重瓦斯保护：当变压器内部发生严重故障时，将产生强烈的气体，使变压器内部压力突增，产生强烈的油流，油流、气流冲击挡板，挡板带动磁铁向干簧触点方向移动，使干簧触点接通，作用于跳闸。

气体继电器顶部的放气阀收集气体，用于化验分析瓦斯气体的成分。

瓦斯保护具有灵敏度高、动作迅速、接线简单等特点，特别是当变压器内发生匝间短路的匝数很少时，故障回路的电流虽然很大（这时将造成严重过热），但反应在外部电路的电流变化很小，这时差动保护可能不动作，而瓦斯保护却能可靠动作。因此，对于变压器油箱内部的各类故障，瓦斯保护较差动保护更加灵敏可靠。但应注意的是瓦斯保护只能反应油箱内部范围出现的故障，对油箱外部的故障它是不可能反应的。

三、变压器的温度保护

变压器油的温度越高，劣化速度越快，使用年限越少。当油温达115～120℃时，油开始劣化，而到140～150℃时劣化更明显，以致不能使用。油温越高将促使变压器绕组绝缘加速老化影响其寿命。

运行中规定变压器上层油温最高允许值为95℃，正常情况下不应超过85℃。因此运行中对变压器的上层油温要进行监视。

在变压器内部安装温度继电器，用温度继电器来监视变压器的油温。温度超过85℃时，温度继电器的高温保护接点闭合，发出告警信号；温度超过95℃时，超温保护接点闭合，作用于跳闸。

对于干式变压器，通常只装设温度保护继电器，而不装设瓦斯保护继电器。

四、变压器的纵差保护

变压器的纵差保护主要用来反应变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障。

（一）变压器纵差保护工作原理

双绕组变压器两侧都装设电流互感器，其二次绕组按环流法接线，即如果两侧电流互感器的同极性端子都朝向母线侧，则将同极性端子相连，并在两边线之间并联接入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次侧电流之差，也就是说差动继电器是接在差电流回路中的。

从理论上讲，正常及外部故障时，差动回路中的电流为零。实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常和外部短路时，差动回路中仍有电流，即不平衡电流Iunb,此时流过差动继电器的电流IKD为

IKD＝I1I2＝Iunb

要求不平衡电流尽可能地小，确保继电器不会误动作。当变压器内部发生相间故障时，在差动回路中由于I2改变了方向或等于零（无电源侧），这时流过继电器的电流为I1与I2之和，为全部短路电流，即 IKD＝I1I2＝IK

使继电器可靠动作。

显然，变压器的差动保护范围是构成变压器差动保护电流互感器之间的电气设备，以及连接这些电气设备的导线。由于差动保护对区外故障不会动作。因此 

差动保护不需要与保护区外相邻元件在动作值和动作时限上互相配合，所以在区内故障时，可瞬时动作。整定原则

(1)大于变压器的最大负荷电流；

(2)躲过区外短路时的最大不平衡电流；

(3)躲过变压器的励磁涌流。

（二）产生不平衡电流的主要因素及解决措施

由于变压器在结构和运行上的一些特殊性，使它实际上在保护范围内没有故障时也有较大的不平衡电流流过继电器，所以必须设法减小和躲过不平衡电流，以防纵差保护误动作。

产生不平衡电流的主要原因是变压器各侧的额定电压和电流的大小及相位不同；变压器空载时在电源侧有很大的励磁涌流出现；变压器两侧差动用的电流互感器不可能采用同型号、同规格；电流互感器的变比选择不完全合适等等。1.变压器各侧电流相位不同 2.两侧电流互感器的型号不同

3.变压器各侧电流互感器的实际变比与计算变比不一致 4.变压器的励磁涌流

5.变压器在运行中带负载调整分接头

五、变压器的电流电压保护

（一）变压器电流速断保护

1.保护范围：对于小容量变压器，在电源侧装设电流速断保护，以快速反映油箱外部电源侧套管及引出线故障。

与瓦斯保护相配合，构成小容量变压器的主保护。2.动作电流整定原则：

变压器电流速断保护的动作电流Iop应按下列条件之一选择：

（1）按躲过变压器负载侧母线上短路时，流过保护的最大短路电流选择

IopKrelIk.max Krel----可靠系数；

Ik.max----最大运行方式下变压器负荷侧母线上三相短路时，流过保护的最大短路电流。

（2）按躲过变压器空载投入时的励磁涌流选择为

Iop=(3～5)IN IN----变压器保护安装侧的额定电流。

按上述两条件选择其中较大者。

3.灵敏度校验：应选在电源侧进线端，以保证电源侧套管在其保护范围内，即要求保护安装处发生两相金属性短路时灵敏度不小于2。灵敏度：保护装置的动作电流能够使电流保护在正常运行时不误动作，在被保护范围内短路时可靠动作。而能否可靠动作的关键是，短路电流是否确保比保护动作电流大一定倍数。这个短路电流与动作电流之比的倍数就是保护装置的灵敏

度。

由于在整定值上躲过负载侧发生故障时流过保护的最大电流，所以不能保护变压器内部全部绕组，在保护动作后，可瞬时断开变压器两侧断路器。4.优点：接线简单，动作迅速

缺点：当系统容量不大时，由于短路电流随故障点的变化曲线变得更为平坦，使得保护区很小，甚至保护不到变压器电源侧的绕组，在电流速断保护外的故障，只能靠过电流保护动作于跳闸，结果延长了动作时间。

（二）变压器过电流保护 1.保护范围：反映变压器外部短路引起的过电流，并作为变压器本身故障的后备保护。

2.动作电流的整定原则：

动作电流Iop按躲过变压器的最大负荷电流整定，即

IopKrelIL.max KreKrel----可靠系数，取1.2～1.3 Kre----返回系数，取0.85～0.95 IL.max----最大负荷电流

（三）过载保护

变压器的过载电压，在大多数情况下都是三相对称的，所以过载保护只需在一相上装一个电流继电器。为了防止在外部短路或在短时过载时发出不必要的信号，过载保护通常都经过延时动作于信号。

过载保护的动作电流，按躲过额定电流来整定。即

IopKrelIN KreKrel----可靠系数，取1.05 Kre----返回系数，取0.85 IL.max----保护安装侧的额定电流

过载保护的动作电流，应大于过电流保护动作时限1～2个时限差，保护动作只发出信号。过载保护与过电流保护合用一组电流互感器。

六、变压器保护小结

变压器的故障分为油箱内部和油箱外部故障两种。变压器的不正常工作方式有过电流、过载、油面降低等。变压器的主保护有瓦斯保护、纵差保护。主保护的配置与变压器的容量有关，瓦斯保护反应油箱内容的各种故障，但不能反应套管及引出线的故障，因此不能单独作为变压器的主保护，而是与纵差保护或电流速断保护一起，共同作主保护。变压器纵差保护，作为主保护之一，其问题是不

平衡电流大，如何克服和减少这些不平衡电流是关键。在不平衡电流中，外部故障时引起的不平衡电流和变压器的励磁涌流影响最大，因此采用具有速饱和特性的差动继电器构成的差动保护装置，可减小由此产生的不平衡电流的影响，尤其是励磁涌流。

七、反时限过流保护

反时限保护是在电力行业多用于发电厂的厂用电动机保护，其意思是：被保护设备（如电动机）故障时，故障电流（或称短路电流）越大，该继电保护的动作延时越小，即：上述电流和与动作时间成反比；

八、公司微机变压器保护的功能

微机变压器综合保护装置可对各种厂用、站用即用户变压器提供完善的综合保护功能。

 定时限过流保护

 三相三段定时限过流保护(速断、限时速断、定时限过流) 带复合电压闭锁元件  带方向闭锁元件  反时限过流保护

 标准反时限 / 正常反时限 / 极端反时限3种曲线可选  过负荷保护

 告警 / 跳闸可以选择  定时限负序电流保护  高压侧零序过流保护

 带零序方向闭锁元件  告警 / 跳闸可选择  低压侧定时限零序电流保护  低电压保护

 带电流闭锁元件  零序过压保护

 告警 / 跳闸可以选择  轻瓦斯高温保护告警  重瓦斯超温保护跳闸  联锁跳闸功能  PT断线检测 高压侧不平衡电流保护

装置通过计算变压器高压侧实际运行电流的负序分量构成不平衡电流保护。对于变压器的各种不平衡故障，如不平衡运行、断相、反相等，可投入不平衡电流保护。

不平衡电流，也称负序电流。程序算法：将Ic后移60。，再与Ia相加，再除以3。结论：

（1）单独在A相或C相加入电流，需加入3倍整定值的电流，不平衡电流保护才能动作；

（2）将A、C两相正向串联加入电流，需加入1倍整定值的电流，不平衡电流保护才能动作；

（3）将A、C两相反向串加入电流，需加入3倍整定值的电流，不平衡电流保护才能动作。高压侧零序电流保护

高压侧采用专用零序CT，可准确检测零序电流，当零序电流大于整定值并达到整定延时后保护动作。低压侧定时限零序电流保护

本装置可单独采集低压侧零序电流，用于保护低压侧的接地故障。因配电变压器低压侧为直接接地系统，当发生接地故障时故障电流较大，所以本保护的整定范围也较大。本体保护

本装置配有四路外部保护的输入接口，变压器本体保护的动作接点输入该接口后经装置重动出口，既能简化二次设计，又能对变压器本体保护的动作情况进行显示和记录。针对油浸式变压器和干式变压器，装置分为轻瓦斯保护、重瓦斯保护、高温保护、超温保护四个输入接口。

第三篇：变压器 教案

5.4 变压器（人教版3—2）

一、教学目标

1．了解变压器的构造及理解变压器的工作原理

2．探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题

3．明白理想变压器是忽略了变压器的能量损失，它的输出功率等于输入功率 4．从探究“匝数与电压关系”全过程指导学生学习物理的思想与方法

二、教学重点

1．探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题

2．从电磁感应的角度和能量的转化与守恒的角度深刻理解变压器的工作原理

三、教学难点

1．“探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系”实验。2．从能量的转化与守恒的角度理解变压器的工作原理

四、教具、学具准备

学生电源、可拆变压器、实物投影仪、多用电表、小灯泡、单刀双掷开关

五、过程与方法

观察现象—进行猜想—设计实验—进行分析—得出结论—指导实践（认识变压器在现实生活中的应用，感受它的价值

六、教学过程

（一）预习指导 1．复习相关内容

（1）电磁感应现象产生的条件及种类（2）法拉第电磁感应定律及其表达式（3）探究实验的指导思想及基本步骤（4）交流电的特点（5）涡流的特点及利与弊 2．预习需要解决的问题（1）变压器的构造（2）变压器的工作原理

（3）本节课实验的目的是什麽？需要哪些器材？需要记录哪些数据？为此需 要设计什麽样的表格？过程中需要注意什麽事项？

（二）创设意境，激发兴趣 学生观察：直流电路中S闭和后灯泡L的亮暗

学生思考：把两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯,一个线圈连到 交流电源上, 另一个线圈与灯泡构成闭合回路。猜想:接通交流电源开关S,灯泡L回发光吗?(鼓励学生敢于说出自己的想法)教师演示:实验是检验真理的标准,回逆前面的猜想,教师演示,验证猜想。教师提问:你的猜想是正确的,能说出你的依据吗?

教师点拨:闭合S,由于电流的大小、方向在不断变化，在铁芯中激发的磁场

也不断变化，这个变化的磁场也通过与灯泡L相连线圈，产生感应电动势，所以两线圈之间没有导线相连，灯泡中也有电流通过，从而发光。

学生猜想：那么产生感应电动势的线圈两端电压与线圈匝数有什么关系？(猜想需要在知道一些知识的基础上进行。)〔诱思导学1〕: 变压器的构造:(翻阅课本,结合手中的可拆变压器自主完成)

(1)闭合铁芯(2)两个线圈

a:原(初级)线圈 b:副(次级)线圈

〔诱思导学2〕: 变压器的工作原理:互感现象 〔诱思导学3〕: 变压器的符号

思考提问:根据前面观察到的现象及对变压器原理的理解,你认为线圈两端电压与线圈的匝数有什么关系?(学生合作研讨与交流)(1)实验目的: 1保持原线圈的匝数及其两端电压不变,改变副线圈的匝数及其两端电压不变,研究其对副线圈两端电压的影响。

2保持原线圈两端电压和副线圈匝数不变, 研究其对副线圈两端电压的影响。(2)实验器材: 学生电源、可拆变压器、多用电表、导线若干、单刀双掷开关(3)实验步骤: 1画出原理图并要标出原副线圈的匝数及原线圈所加电压值。2依据原理图连接实物图

3将单刀双掷开关瓣向a,并将交流电压值和连入电路的原线圈的匝数记入表格。

〔诱思导学4〕:电压与匝数的关系

教师提问:让部分同学上台出们触摸实验中变压器,说出感觉。请问能说出发生该现象的原因吗？

〔诱思导学5〕:理想变压器：无能量损失的变压器，它的输出功率等于输入功率。

〔诱思导学6〕:应用(翻阅课本自主进行后教师点评)

七、小结

本节课主要学习了以下内容： 1.变压器主要由铁芯和线圈组成.2.变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象.3.理想变压器：忽略一切电磁损耗，有 P出=P入

八、作业（PPT）

九、板书设计

一、变压器的构造

1.构造（1）原线圈（2）副线圈（3）闭合铁芯 2.示意图

3.种类（1）升压变压器（2）降压变压器

二、电动势与匝数

三、电压与匝数

四、电流与匝数

十、本节优化训练设计

1．理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有(ABC)A．交流电的频率

B．磁通量的变化率 C．功率 D．交流电的峰值

BC

3、理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=4:1 ,当导体棒在 匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,图中电流表A1的示数 12mA,则电流表A2的示数为(B)A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R的值有关

4．对理想变压器，下列说法中正确的是(AB)A．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大 B．原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大 C．原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化 D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零

第四篇：变压器教案

第四节 变压器

●本节教材分析

变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置.在讲解变压器的原理时，要积极引导学生从电磁感应的角度说明：原线圈上加交流电压产生交流电流，铁芯中产生交变磁通量，副线圈中产生交变电动势，副线圈相当于交流电源对外界负载供电.要向学生强调，从能量转换的角度看，变压器是把电能通过磁场能转换成电能的装置，经过转换后一般电压、电流都发生了变化.有的学生认为变压器铁芯是带电的.针对这种错误认识，可让学生根据电磁感应原理，经过独立思考了解到变压器铁芯并不带电，铁芯内部有磁场（铁芯外部磁场很弱）.要让学生明白，互感现象是变压器工作的基础.要让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量变化时刻都是相同的.因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样，原副线圈的匝数不同，就可以改变电压了.要使学生明白，理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗，它的输出功率与输入功率相等，这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系.在解决有两个副线圈的变压器的问题时，不做统一的要求，不必急于去分析这类问题，对学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论.变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识.●教学目标

一、知识目标

1.知道变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理。

2.通过实验，探究理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系，了解理想化模型在物理学研究中的重要性。.3了解变压器在生活中的应用。.二、技能目标

1.用电磁感应去理解变压的工作原理，培养学生综合应用所学知识的能力.2.讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.（抓主要因素，忽略次要因素，排除无关因素）

三、情感态度目标

1.使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的.2.培养学生实事求是的科学态度.●教学重点

变压器工作原理.●教学难点

变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的.●教学方法

实验探究、演绎推理.●教学用具

可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等.●课时安排 1 课时

●教学过程

一、引入新课

［师］在实际应用中，常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压.各种用电设备所需的电压也各不相同.电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压.一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压.交流便于改变电压，以适应各种不同需要.变压器就是改变交流电压的设备.这节课我们学习变压器的有关知识.二、新课教学 1.变压器原理

［师］出示可拆变压器，引导学生观察，变压器主要由哪几部分构成？

［生］变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）.两个线圈都是绝缘导线绕制成的.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.［师］画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：

［演示］将原线圈接照明电源，交流电压表接到不同的副线圈上，观察交流电压表是否有示数？

［生］电压表有示数且示数不同.［师］变压器原、副线圈的电路并不相同，副线圈两端的交流电压是如何产生的？请同学们从电磁感应的角度去思考.［生］在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量.这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势.如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势.副线圈两端的电压就是这样产生的.［师］物理上把原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象.互感现象是变压器工作的基础.［生］变压器的铁芯起什么作用？

［师］如果无铁芯，并排放置的原副线圈也发生互感现象，但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方，漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能.如有铁芯，由于磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率.［生］原副线圈中，感应电动势大小跟什么有关系？ ［师］与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比.师生共同活动：

1． 实验探究得出理想变压器得变比关系 2． 推导理想变压器的变压比公式.设原线圈的匝数为N1，副线圈的匝数为N2，穿过铁芯的磁通量为Φ，则原副线圈中产生的感应电动势分别为

E1=N1Δ

1ΔtΔ2 ΔtE2=N2在忽略漏磁的情况下，ΔΦ1=ΔΦ2，由此可得

E1N1 E2N2在忽略线圈电阻的情况下，原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等，则有U1=E1；副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等，则有U2=E2.于是得到

U1N1 U2N2［师］请同学们阅读教材，回答下列问题：（1）什么叫理想变压器？（2）什么叫升压变压器？（3）什么叫降压变压器？

（4）电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器？

［生1］忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，叫做理想变压器.［生2］当N2＞N1时，U2＞U1，这样的变压器叫升压变压器.［生3］当N2＜N1时，U2＜U1，这样的变压器叫降压变压器.［生4］电视机里的变压器将220 V电压升高到10000 V以上属升压变压器；复读机的变压器将220 V电压降到6 V，属于降压变压器.［师］理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系？ ［生］P出=P入

［师］若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系？ ［生］据P出=U2I2，P入=U1I1及P出=P入得： U2I2=U1I1

则：I1U2N2 I2U1N1［师］绕制原副线圈的导线粗细一样吗？

［生］粗细不一样.高压线圈匝数多而通过的电流小，用较细的导线；低压线圈匝数少而通过的电流大，用较粗的导线.2.几种常见的变压器

［师］变压器的种类很多，请同学们阅读教材，了解几种常见的变压器，并回答下列问题：

（1）自耦变压器有何特点？

（2）自耦变压器如何作升压变压器？又如何作降压变压器？（3）互感器分为哪几类？

（4）电压互感器的作用是什么？（5）电流互感器的作用是什么？

［生1］自耦变压器只有一个线圈，滑动头位置变化时，输出电压会连续发生变化.［生2］若把整个线圈作副线圈，线圈的一部分作原线圈，为升压变压器；若把线圈的一部分作副线圈，整个线圈作原线圈，为降压变压器.［生3］互感器分为两类，即电压互感器和电流互感器.［生4］电压互感器用来把高电压变成低电压.它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入交流电压表，根据电压表测得的电压U2和变压比，就可以算出高压电路中的电压.［生5］电流互感器用来把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中，副线圈上接入交流电流表.根据电流表测得的电流I2和变流比，可以算出被测电路中的电流.三、小结

本节课主要学习了以下内容： 1.变压器主要由铁芯和线圈组成.2.变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象.3.理想变压器：忽略一切电磁损耗，有 P输出=P输入

U1N1IN

12 U2N2I2N14.日常生活和生产中使用各种类型的变压器，但它们遵循同样的原理.四、作业（略）

五、板书设计

六、本节优化训练设计

1.理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=10∶1, 如图所示.在原线圈中输入交变电压，其瞬时表达式为U1=2202sin(100πt)V，在副线圈两端接入一灯泡和一只交流电压表，下面说法正确的是

A.电压表的示数220 V B.电压表的指针周期性左右偏转 C.输出交变电压频率减为5 Hz D.灯泡承受电压的最大值是220 V 2.（1993年全国）如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线ab和cd（匝数都为n1），ef和gh（匝数都为n2）组成，用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压.在下列四种连接中，符合U1nIn112的是 U2n2,I2n1

A.b与c连接，以a、d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端 B.b与c相连，以a、d为输入端；e与g相连，f与h相连为输出端 C.a与c相连，b与d相连为输入端；f与g相连，以e、h为输出端 D.a与c相连，b与d相连为输入端；e与g相连，f、h相连为输出端

3.如图所示的理想变压器供电线路中，若将开关S闭合，电流表A1的示数将_______，电流表A2的示数将_______，电流表A3的示数将_______，电压表V1的示数将_______，电压表V2将_______.（不考虑输电线电压损耗）

4.如图，在a、b两端与e、f两端分别加上220 V交流电压时，测得c、d间与g、h间电压均为110 V，若分别在c、d间与g、h间加110 V电压，则a、b间与e、f间电压分别为

A.220 V，220 V

B.220 V，110 V C.110 V，110 V

D.220 V，0 5.在绕制变压器时，将两个线圈绕在如图变压器铁芯的左右两臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂.已知线圈1、2的匝数比N1∶N2=2∶1，在不接负载情况下

A.当线圈1输入电压220 V时，线圈2输出110 V B.当线圈1输入电压220 V时，线圈2输出电压55 V C.当线圈2输入电压110 V时，线圈1输出电压220 V D.当线圈2输入电压110 V时，线圈1输出电压110 V 参考答案： 1.A 2.AD

3.V1、V2均不变，A1变大，A2不变，A3变大 4.B 5.D

●备课资料

理想变压器与实际变压器

理想变压器是对实际变压器作理想化处理后得到的结果.中学物理教材对变压器的讨论，都是在理想化基础上进行的，即认为变压器线圈电阻为零，磁通量全部集中在铁芯中以及变压器运行时内部损耗忽略不计.由此导出原、副绕组的电压平衡方程：U1=E1，U2=E2；电压关系：U1N1IN;电流关系：12和功率传输关系：P1=P2.U2N2I2N1上述关系基本上反映了变压器的运行规律，但理想变压器与实际变压器存在一定的差距，在某些条件下，这种差距还相当大，以致个别公式并不适用.下面从四个方面作进一步分析.（1）原、副绕组的电压平衡方程

实际变压器考虑了线圈电阻以及漏磁通的影响，因此其电压平衡方程为：

空

载

时；

负

载

运

行

时

.式中R1、X1和R2、X2分别为原副绕组的电阻和漏电抗，I0为空载电流，U20为副边开路电压.

由于电流I1（I0）在R1、X1上的压降与主磁感应电动势E1相比数值很小，可以忽略，故有U1=-E1.同理，如将I2在R2和X2上产生的压降忽略，则在空载和负载下，均有U2=E2.仅考虑数值大小，我们就得到了理想变压器的电压平衡方程：U1=E1，U2=E2.不过从下面的分析可知，U2=E2的处理是近似的.（2）原、副绕组的电压关系式



对于实际变压器，空载时有U

1E1,U20=E2，因此

U1U20E1N1=.负载时从图所示E2N2的外特性曲线可知，当负载为电阻性及电感性时，U2随I2的增大而下降，并且功率因数cosφ2愈小，U2下降愈厉害；当负载为电容性时，U2随I2的增大而升高，U2≠E2,故

U1≠U2E1N1UN.不过由于电压变动率一般在5%左右，所以近似认为1=1，即理想变压器的E2N2U2N2电压关系成立.（3）原、副绕组的电流关系

N2由磁势平衡方程，可得到实际变压器原、副绕组的电流关系：I1I0I2.因为变

N1N2压器运行在额定负载时，I0只占I1的百分之几，故可略去，即有I1I2.如只考虑数

N1值关系，则有I1N2，这就是理想变压器的电流关系式.I2N1这里我们要指出，当变压器运行在轻载或空载状态时，I1/I2=N2/N1不成立，原因是此时I0与I1相比，绝对不可以忽略.（4）功率传输关系及效率 

效率曲线

实际变压器输入、输出功率关系为P1=PFe+PCu+P2，式中PFe为铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗；PCu为铜损，即电流在线圈电阻上消耗的功率.变压器的效率η=P1/P2×100%,效率η与输出功率的关系如图所示.如忽略PFe和PCu，则得到理想变压器功率传输关系：P1=P2和η=100%.由于大型变压器运行在额定值附近时，效率可达97%~99.5%，故此时理想变压的关系式均成立.不过请注意，当变压器在轻载和空载条件下运行，其效率是比较低的，也就是此时P1=P2、η=100%均不成立.

第五篇：变压器保护原理

保护原理 3.1差动保护 3.1.1 启动元件

保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理程序。各保护CPU的启动元件相互独立，且基本相同。

启动元件包括差流突变量启动元件、差流越限启动元件。任一启动元件动作则保护启动。a)差电流突变量启动元件的判据为： | iφ(t)-2iφ(t-T)+iφ(t-2T)|>0.5Icd ； 其中：φ为a,b,c三种相别； Icd为差动保护动作定值；

当任一差电流突变量连续三次大于启动门坎时，保护启动。

b)差流越限启动元件是为了防止经大电阻故障时差电流突变量启动元件灵敏度不够而设置的辅助启动元件。该元件在差动电流大于差流越限启动门坎并持续5ms后启动。差流越限启动门坎为差动动作定值的80%。

3.1.2 差动电流速断保护元件

本元件是为了在变压器区内严重性故障时快速跳开变压器各侧开关，其动作判据为：

Id >Isd

其中：Id为变压器差动电流 Isd为差动电流速断保护定值 3.1.3 二次谐波制动元件

本元件是为了在变压器空投时防止励磁涌流引起差动保护误动, 其动作判据为：

I ⑵>Id * XB 2；

其中：I⑵为差动电流中的二次谐波含量； Id为变压器差动电流；

XB2为差动保护二次谐波制动系数； 3.1.4 波形对称判别元件

本元件采用波形对称算法，将变压器空载合闸时产生的励磁涌流与故障电流分开。当变压器空载合闸至内部故障或外部故障切除转化为内部故障时，本保护能瞬时动作。本保护原理已申请国家专利，专利号为ZL-95-1-12781.0。

3.1.5 比率制动元件

本元件是为了在变压器区外故障时差动保护有可靠的制动作用,同时在内部故障时有较高的灵敏度，其动作判据为：

Icdd =|I1+I2+I3|；

Izdd =max(|I1|,|I2|,|I3|)；

Icdd≥Icd 并且Izdd<=Izd 或3Izd>Izdd>Izd，Icdd-Icd≥K1*(Izdd-Izd)或Izdd>3Izd，Icdd-Icd-K1*2Izd≥K2*(Izdd-3Izd)其中： I1为I侧电流； I2为II侧电流；

I3为III侧电流； Icd为差动保护电流定值；

Icdd为变压器差动电流； Izdd为变压器差动保护制动电流，Izd为差动保护比率制动拐点电流定值, 软件设定为高压侧额定电流值；

K1,K2为比率制动的制动系数，软件设定为K1=0.5,K2=0.7； 3.1.6 TA回路异常判别元件

本元件是为了变压器在正常运行时判别TA回路状况，发现异常情况发告警信号，并可由控制字投退来决定是否闭锁差动保护。其动作判据为：

(1)|⊿iφ|≥0.1In且|IH|<|IQ|；(2)相电流≤IWI且ID≥IWI ；

(3)本侧|Ia+Ib+Ic|≥IWI（仅对TA为Y形接线方式）；(4)max(Ida,Idb,Idc)> IWI(5)max(Ida,Idb,Idc)>0.577Icd 其中：⊿iφ为相电流突变量 Ida,Idb,Idc为A,B,C三相差流值； Icd 为差动保护电流定值 In 为额定电流 IQ 前一次测量电流 IH 当前测量电流

ID 无流相的差动电流 IWI无电流门槛值，取0.04倍的TA额定电流；

以上条件同时满足(1)、（2）、（3）、（4）判TA断线，仅条件（5）满足，判为差流越限。3.1.7 变压器各侧电流相位补偿元件

变压器各侧电流互感器采用星形接线，二次电流直接接入本装置。电流互感器各侧的极性以母线侧为极性端。

变压器各侧TA二次电流相位由软件调整，装置采用Y->Δ变化调整差流平衡。对于Y0/Δ-11的接线，其校正方法如下：

Ia’=(IA-IB)/ ；Ib’=(IB-IC)/ ；Ic’=(IC-IA)/ ；

如有其它接线方式，请在定货合同或技术协议中特别说明。3.1.8 过负荷监测元件

本保护反应变压器的负荷情况，仅监测变压器各侧的三相电流。动作判据为： max(Ia,Ib,Ic)>Igfh；

其中: Ia、Ib、Ic为变压器各侧三相电流； Igfh为变压器过负荷电流定值； 3.1.9 过负荷启动冷却器元件

本保护反应变压器的负荷情况，监测变压器高压侧三相电流。动作判据为： max(Iah，Ibh，Ich)>ITFH；

其中: Iah、Ibh、Ich为变压器高压侧三相电流；

ITFH为变压器过负荷启动冷却器元件电流定值； 3.1.10 过负荷闭锁调压元件 本保护反应变压器的负荷情况，仅监测变压器高压侧三相电流。动作判据为： max(Ia，Ib，Ic)>ITY；

其中: Ia，Ib，Ic为变压器高压侧三相电流； ITY为变压器过负荷闭锁调压元件电流定值。3.2 非电量保护

本保护完全独立于电气保护，仅反应变压器本体开关量输入信号，驱动相应的出口继电器和信号继电器，为本体保护提供跳闸功能和信号指示。

本非电量保护可选择信息上传功能，如非电量信息需通过通讯上传，请在保护技术协议或合同中说明。3.3 断路器保护装置（PST-1206B）

本保护装置共有断路器失灵电流判别、断路器非全相保护和变压器冷却器全停延时回路。断路器失灵电流判别元件为断路器失灵保护提供电流判别。延时元件为非电量保护提供计时功能。3.3.1 断路器失灵电流启动回路

按照25条反措要求，采用相电流、自产零序电流和负序电流元件判别断路器的失灵，第一时限解锁母差保护的复合电压元件，第二时限启动母差保护的断路器失灵回路。

3.3.2 断路器非全相保护

本保护只用于220KV侧分相跳闸的断路器；检测断路器的位置接点、自产零序电流和负序电流元件确定断路器的运行状态，延时跳被保护的断路器，并不启动本断路器的失灵保护。

本保护包括以下元件： 1)过流元件，动作判据为：

3I0 >Ifqx ； I2 >I2dz ；

其中：3I0为三相电流Ia,Ib,Ic在软件中合成的零序电流，3I0=Ia+Ib+Ic； I2 为负序电流；

Ifqx为零序过流的电流定值； I2dz为负序过流的电流定值； 2)断路器位置节点检测元件 3.3.3 变压器冷却器全停延时回路

在变压器非电量保护中，冷却器全停保护在原有可直跳基础上增加保护逻辑，其动作逻辑为变压器冷却器全停接点和变压器油温高接点作为开入量(强电开入)，变压器冷却器全停接点动作启动时间继电器，时间继电器动作且变压器油温高接点动作(与门)启动出口跳闸。变压器冷却器全停保护逻辑中是否经油温高闭锁可由控制字选择，变压器冷却器全停保护是否投入可采用投退控制字选择。

3.4 后备保护

3.4.1 复合电压闭锁（方向）过流保护

本保护反应相间短路故障，可作为变压器的后备保护。交流回路采用90°接线，本侧TV断线时，本保护的方向元件退出。TV断线后若电压恢复正常，本保护也随之恢复正常。本保护包括以下元件：

1)复合电压元件，电压取自变压器各侧TV，动作判据为： min(Uab,Ubc,Uca)Ufx； 以上两个条件为“或”的关系；

其中：Uab、Ubc、Uca为线电压； Uddy为低电压定值； U2为负序电压； Ufx为负序电压定值；

2)功率方向元件，电压电流取自本侧的TV和TA，TA的正极性端指向母线，动作判据为： a)若方向由复压方向投退控制字选择为“0”时，方向指向变压器：

Uab～Ic Ubc～Ia Uca～Ib三个夹角（电流落后电压时角度为正），其中任一个满足式 45°>б>-135°最大灵敏角为-45°，动作特性为：

b)若方向由控制字选择为“1”时，方向指向系统（母线），则动作区与正向相反。c)若方向由控制字选择为“2”时，表示方向元件退出，本保护变为复合电压闭锁过流保护。

3)过流元件，电流取自本侧的TA。动作判据为： Ia>Ifgl； Ib>Ifgl； Ic>Ifgl； 其中：Ia,Ib,Ic为三相电流； Ifgl为过电流定值；

说明： 220kV侧复合电压方向过流保护，方向朝向变压器，以较短时限动作断开变压器110kV断路器；以较长时限动作断开变压器各侧断路器。

110kV侧复合电压方向过流保护，方向朝110kV母线，以较短时限动作断开110kV母联或母分断路器；以较长时限动作断开变压器本侧断路器。

35（10）kV侧复合电压方向过流保护，方向朝35kV母线，第一时限动作断开35kV母分断路器；第二时限动作断开变压器本侧断路器；第三时限动作断开变压器各侧断路器；

各侧复合电压方向过流保护方向元件的指向、方向元件的投入退出可通过控制字选择； 当发生TV断线时，方向元件退出，闭锁复合电压方向过流保护；

3.4.2 复合电压闭锁过流保护

本保护反应相间短路故障，可作为变压器的后备保护。本保护包括以下元件：

1)复合电压元件，电压取自变压器各侧TV，动作判据为： min(Uab ,Ubc ,Uca)Ufx ； 以上两个条件为“或”的关系；

其中：Uab、Ubc、Uca为线电压； Uddy为低电压定值； U2为负序电压； Ufx为负序电压定值； 2)过流元件，电流取自本侧的TA。动作判据为：

Ia>Ifgl ； Ib>Ifgl ； Ic>Ifgl ； 以上三个条件为“或”的关系，其中： Ia,Ib,Ic为三相电流； Ifgl为过电流定值；

说明：220KV侧复合电压过流保护：动作断开变压器各侧断路器。

110KV侧复合电压过流保护：第一时限动作断开变压器本侧母联或分段断路器；

第一时限动作断开变压器本侧断路器 3.4.3 零序（方向）过流保护 本保护反应单相接地故障，可作为变压器的后备保护。交流回路采用0°接线，电压电流取自本侧的TV和TA。TV断线时，本保护的方向元件退出。TV断线后若电压恢复正常，本保护也随之恢复正常。本保护包括以下元件：

1）零序过流元件，动作判据为： 3I0 >I0gl ；

其中：3I0为三相电流Ia,Ib,Ic在软件中合成的零序电流 3I0=Ia+Ib+Ic

I0gl为零序过流的电流定值； 2)零序功率方向元件，动作判据为：

3U0～3I0夹角δ（电流落后电压时角度为正，3U0>1V）

-195°>δ>-15° 其中：

3U0为三相电压Ua，Ub，Uc在软件中和成的零序电压，3U0=Ua+Ub+Uc。

最大灵敏角为-105°，动作特性为：

当零序功率方向选择控制字=“0”时，零序功率方向指向变压器，保护动作区-15°>б>-195°，最大灵敏角为-105°；

当零序功率方向选择控制字=“1”时，零序功率方向指向系统（母线），保护动作区165°>б>-15°，最大灵敏角为75°； 当零序功率方向选择控制字=“2”时，零序功率方向元件退出。

说明：220KV侧装设两段式零序方向电流保护，方向指向变压器，每段的第一时限跳变压器110kV断路器；第二时限跳变压器各侧断路器。

110kV侧装设两段式方向零序电流保护，方向指向110kV母线，每段的第一时限跳110kV母联或母分断路器；第二时限跳变压器本侧断路器。

3.4.4 零序过流保护

本保护反应单相接地故障，可作为变压器的后备保护。本保护包括以下元件： 1)零序过流元件，动作判据为： 3I0 >I0gl ；

其中：3I0为零序电流，取自本侧TA。I0gl为零序过流的电流定值；

说明：零序电流保护，跳变压器各侧断路器。

3.4.5 间隙零序保护

本保护反应变压器间隙电压和间隙击穿的零序电流，可作为变压器的后备保护。保护包括以下元件： 1)间隙零序过压元件，动作判据为： 3U0 >U0L ；

其中：3U0为零序电压，取自本侧零序TV； U0L为间隙零序过压的电压定值； 2)间隙零序过流元件，动作判据为： 3I0g >Iggl ；

其中：3I0g为间隙零序电流，取自本侧中性点间隙TA； Iggl为间隙零序过流的电流定值；

说明：间隙零序保护的过压元件和过流元件各带时间元件，保护动作跳变压器各侧断路器。

3.4.6 公共绕组零序过流保护

本保护反应自藕变压器中性点电流，本保护包括以下元件： 公共绕组零序过流元件，动作判据为： Izxd >Iz ；

其中：Izxd为公共绕组自产零序电流，取自本侧公共绕组TA； Izxd=Ia+Ib+Ic，Ia、Ib、Ic为公共绕组三相电流； Iz为公共绕组零序过流的电流定值；

说明：公共绕组零序过流保护，保护动作跳变压器各侧断路器。

3.4.7 公共绕组复压过流保护

本保护作为变压器的总后备保护。本保护包括以下元件：

1)复合电压元件，电压取自变压器各侧TV，动作判据为： min(Uab ,Ubc ,Uca)Ufx ； 以上两个条件为“或”的关系；

其中：Uab、Ubc、Uca为线电压； Uddy为低电压定值； U2为负序电压； Ufx为负序电压定值； 2)过流元件，电流取自公共绕组的TA。动作判据为：

Ia>Ifgl ； Ib>Ifgl ； Ic>Ifgl ； 以上三个条件为“或”的关系，其中： Ia,Ib,Ic为三相电流； Ifgl为过电流定值；

说明：公共绕组复压过流保护：动作断开变压器各侧断路器。

3.4.8 公共绕组过负荷保护

本保护仅反应自藕变压器公共绕组情况，仅监测公共绕组A相电流。动作判据为： Ia >Igfh ；

其中: Ia为公共绕组A相电流；Igfh为变压器公共绕组过负荷电流定值； 3.4.9 TV回路异常判别元件

本元件仅在保护正常运行时投入；当保护启动后，退出本元件。动作判据为： 1)U2>8V；

2)min(Uab,Ubc,Uca)<70V； 3)U1<4V；

U1、U2分别为本侧的正序电压和负序电压。满足条件1）、2）判为TV断线，满足3）判为TV三相失压。