非电量保护（一）

变压器的故障主要分为两种：一种是变压器油箱外部故障，主要是引出线、套管等等的故障。现在主要是差动保护来进行保护的，就是利用基尔霍夫定律来进行保护的。另一种是变压器油箱内部的故障。内部故障，对地故障的话，差动保护在原理上还是可以保护的。但是当遇到绕组的匝间故障的时候，尤其是轻微匝间故障的时候，一方面是电流变化很小，基本上基尔霍夫定律还是满足的，另一方面是传感器的传变误差比匝间短路的电流变化还大，这个就坑了。。。。。所以对于变压器油箱内部的保护需要采用新的原理，ie. 变压器非电量保护。

这里先把现有的主要的介绍一下

变压器非电量保护现在主要用的装置有两种，一种是瓦斯继电器，一种是压力释放阀。分开来说。

对了，要说说变压器要是对油箱内部不采取保护措施的后果。

无外乎就是，变压器爆炸了嘛。酱紫（图来自网络）

爽不爽？？？？？哦不，这只是着火。

爆炸应该是酱紫的（图同样来自网络）

酱紫的（图依然来自网络）

赤裸裸的变形金刚既视感。

然而。。。。。一方面，无人值守的站还好，要是有人值班的变电站，那可就是 谈笑间樯橹灰飞烟灭。联想一下铁板烧；另一方面，损失掉的负荷，连锁引起的电网的震荡bulabulabula神马的，可就不是闹着玩的了。

好啦，开始说非电量保护，先说瓦斯继电器。

瓦斯继电器作为最主要的变压器油箱内部的保护装置。说白了就是一个集气盒和一个挡板。结构大致是酱紫的。（这是双浮子型的）

图1 双浮子瓦斯继电器结构

实际上是这般模样。

图2 双浮子瓦斯继电器内部结构

加上罩子的外观也好不到哪去，反正我是觉得丑

图3 EMB公司 Brucholz Relay

注：图1，图2片来自网络，图3来自EMB公司的瓦斯继电器手册

瓦斯继电器实现三个功能，

1）轻瓦斯功能

简单地说就是油箱内部产生气体，气体密度低上升积聚到瓦斯继电器顶部，然后顶部那个腔体的液面就下降，然后上面那个浮子跟着液面下降，so,上面的接点闭合，就报警了。嗯，一般而言就是报警，产气只能说明不正常运行状态或者里面出现了什么问题，所以就是报警咯。

2）重瓦斯功能

就是内部故障情况下会产生油流的流动，冲击下浮子前面的挡板（有的只有挡板），然后挡板转动，下面的干簧接点闭合，直接跳闸。嗯，直接跳闸，这都发生内部故障了，再不跳闸就跪了。

3）液面监测的功能

这个简单了，显示液面下降轻瓦斯发出报警，然后降的太狠，重瓦斯直接给你跳掉。就酱。

以下是国标：

根据《GB/T6451-2008——油浸式变压器技术参数和要求》规定，800kVA及以上的变压器宜装有气体继电器。气体继电器的集气量达到250mL~300mL或油速在整定范围内时，应分别接通相应的接点。

瓦斯继电器的整定主要依照现行《JB/T9647-1999——气体继电器》行业标准进行。25型瓦斯继电器内集气量在250mL以下时，信号节点应接通，50/80型瓦斯继电器在集气量达到250mL~300mL时，信号节点应接通[26]。瓦斯继电器重瓦斯工作模式主要依靠对不同流速实现整定。流速整定主要是根据不同的瓦斯继电器口径进行整定的。

瓦斯继电器看起来貌似是解决问题，但是真的真的真的还是有问题的。

首当其冲就是，瓦斯继电器的延时，嗯，太狠了。线路保护基本上在150ms以内都可以切掉故障，瓦斯保护就呵呵了，相信我，真的。时延这个，没办法，挺坑爹的。质量流的流动也没有那么快吧。。。。。

还有就是，机械式的嘛，容易受到点风吹草动的，不像电量的，测到电流或者电压信号之后就全是数学处理的事情了，包括什么滤波啊什么的，都可以解决很多问题的。这种机械机构，除了能够整定流速值和气体体积之外，好像也没什么可以调节的了（引信号算不算？）。比如气温变化导致的气体的逸出，地震导致的抖动。

然后就是这玩意儿，不像其他的保护装置一样，靠互感器采集信号然后处理，最后动作于跳闸。而是变压器出厂的时候就安装好的，但是，变压器油箱内部发生故障的位置也是不确定的，这就又是一个坑。咋整定呢？？？？？

参考文献

1.电力系统继电保护 张保会&尹项根版本

2.电力变压器手册 谢毓城编

3.大型发电机变压器内部故障分析与继电保护 王维俭编

（来源：网络）