本條列舉了應裝設保護裝置的電力變壓器的故障類型及異常運行方式。本次修訂，將原規范第4.0.1條中的“中性點直接接地電力網中”改為“中性點直接接地或經小電阻接地電力網中”，“溫度升高”、“壓力升高”等改為“溫度過高”、“壓力過高”。

與原規范第4.0.2條的條文比較，增加了“帶負荷調壓變壓器的充油調壓開關”應裝設瓦斯保護，“瓦斯保護應采取防止因振動、瓦斯繼電器的引線故障等引起瓦斯保護誤動作的措施”等內容。

原規范第4.0.3條的修改條文，以與《繼電保護和安全自動裝置技術規程》GB/T 14285—2006相協調。

本條對變壓器的縱聯差動保護提出了具體要求。

1 關于差動保護的整定值問題。以往變壓器的差動保護整定值要躲開電流互感器二次回路斷線和外部故障不平衡電流值，一般靈敏系數較低。特別是變壓器匝間短路（這是常見的故障）時靈敏系數更低。目前微機型差動保護對變壓器各側均有制動，如不考慮電流互感器二次回路斷線情況，整定值可以降低，以提高靈敏性。但應盡量不在差動回路內連接其他元件，以減少或防止電流互感器二次回路故障的可能性。

2 關于差動保護使用變壓器套管電流互感器的問題。變壓器高壓側使用套管電流互感器而不另裝互感器，可節省投資。通常在63kV和110kV級容量分別為20000kV·A和31500kV·A及以上的變壓器可供給套管型電流互感器。但當差動保護使用變壓器套管電流互感器時，則變壓器該側套管或引線故障相當于母線故障，將切除較多的系統元件或使切斷的時間過長。而目前國內變壓器高壓側套管引線的故障，在變壓器總故障次數中所占比例還是不少的；另外，套管電流互感器的二次繞組組數是三組，使用時有一定困難：差動保護用一組，母線保護用一組，后備保護與儀表共用一組。一組互感器上連接元件過多，不僅負擔可能過大而且降低了可靠性，后備保護和儀表共用一組互感器保護準確級和測量精度都難以保證。此外變壓器套管電流互感器試驗時也存在一些困難，例如無法通入大電流做變比試驗。

根據上述情況，條文規定差動保護范圍一般包括套管及其引出線，即一般不使用變壓器套管電流互感器構成差動保護。僅在某些情況下，例如63kV和110kV電壓等級的終端變電站和分支變電站；63kV和110kV變壓器高壓側未裝斷路器的線路變壓器組，其變壓器容量分別為20000kV·A和31500kV·A及以上時，才利用變壓器套管電流互感器構成差動保護。

此外，當變壓器回路的一次設備由于檢修或其他原因退出運行而用旁路回路代替時，作為臨時性措施，差動保護亦可利用變壓器套管電流互感器。與原規范4.0.4條比較，增加了CT 斷線允許保護動作的內容，但在實際工程中應區別對待，對給重要負荷供電的變壓器，當變壓器退出可能造成重大損失的，可按只發出信號考慮。

本條保留原規范第4.0.5條的條文。本條對由外部相間短路引起的變壓器過電流應裝設的保護裝置作了規定。過電流保護裝置的整定值應考慮變壓器區外故障時可能出現的過負荷，而不能按避越變壓器的額定電流來整定。

本條在原規范第4.0.6條基礎上作了若干修訂。據微機保護的特點將后備保護由原規范條文的裝于主變的主電源側和主負荷側，修改為裝于主變各側。非電源側保護可帶兩段或三段時限，第一時限用于縮小故障范圍，即斷開本側母聯或分段斷路器，第二時限斷開本側斷路器，第三時限斷開變壓器各側斷路器；電源側保護可帶一段時限，斷開變壓器各側斷路器；增加了變壓器低壓側有分支的后備保護的配置，以及變壓器低壓側無專用母線保護時，相應后備保護配置的方式。

本條保留原規范第4.0.7條的條文。

目前運行的雙線圈變壓器和三線圈變壓器的外部短路過電流保護一般比較復雜，設計和運行單位建議加以簡化。但在具體工程設計時，由于對一些出現機會很少的故障情況考慮過多，往往還是得不到簡化。因此，條文中集中各地的意見和經驗提出了簡化原則和保護的具體配置原則。

本條保留原規范第4.0.8條的條文。

本條是直接接地電力網中關于中性點直接接地變壓器零序電流保護的規定。指出雙線圈及三線圈變壓器的零序電流保護應接于中性點引出線的電流互感器上，這種方式在變壓器外部和內部發生單相接地短路時均能起保護作用。

本條為原規范第4.0.9條的修改條文。本條對經常不接地運行的變壓器采取的特殊保護措施作了明確規定。

110kV直接接地電力網中低壓側有電源的變壓器，中性點可能直接接地運行，也可能不接地運行。對這類變壓器，應當裝設反應單相接地的零序電流保護，用以在中性點接地運行時切除故障；還應當裝設專門的零序電流電壓保護，用以在中性點不接地運行時切除故障。保護方式對不同類型的變壓器又有所不同，說明如下：

當變壓器低壓側有電源且中性點可能不接地運行時，應增設零序過電壓保護。

1 對全絕緣變壓器：裝設零序過電壓保護，對于直接接地系統的全絕緣變壓器，內過電壓計算一般為3.0Uxg（Uxg為最高運行相電壓）。當電力網中失去接地中性點并且發生弧光接地時，過電壓值可達到3.0Uxg，因此一般不會使變壓器中性點絕緣受到損害；但在個別情況下，弧光接地過電壓值可達到3.5Uxg，如持續時間過長，仍有損壞變壓器的危險。由于一分鐘工頻耐壓大于等于3.0Uxg，所以在3.5Uxg電壓下仍允許一定時間，裝設零序過電壓保護經0.5s延時切除變壓器，可以防止變壓器遭受弧光接地過電壓的損害。其次，在非直接接地電力網中，切除單相接地空載線路產生的操作過電壓，可能達到4.0Uxg及以上。電力網中失去接地中性點且單相接地時，以0.5s延時迅速切除低壓側有電源的變壓器，還可以在某些情況下避免電力設備遭受上述操作過電壓的襲擊。此外，當電力網中電容電流較大時，如不及時切除單相接地故障，有發展成相間短路的可能，因此，裝設零序過電壓保護也是必要的。

在電力網存在接地中性點且發生單相接地時，零序過電壓保護不應動作。動作值應按這一條件整定。當接地系數X0/X1≤3時，故障點零序電壓小于等于0.6Uxg，因此，一般可取動作電壓為180V。當實際系統中X0/X1＜3時，也可取與實際X0/X1值相對應的低于180V的整定值。

2 分級絕緣的變壓器：對于中性點可能接地或不接地運行的變壓器，一般裝設放電間隙，但也有極個別的低壓終端變電站的變壓器不裝設放電間隙。對這兩種接地方式的變壓器，其零序保護可按下述方式處理：

1）中性點裝設放電間隙。放電間隙的選擇條件是：在一定的X0/X1值下，躲過單相接地暫態電壓；一般在X0/X1≤3時，按躲過單相接地暫態電壓整定的間隙值，能夠保護變壓器中性點絕緣免遭內過電壓的損害；當電力網中失去接地中性點且單相接地時，間隙放電。

對于中性點裝設放電間隙的變壓器，要按本規范4.0.8條的規定裝設零序電流保護。用于在中性點接地運行時切除故障。

此外，還應當裝設零序電流電壓保護，用于在間隙放電時及時切除變壓器，并作為間隙的后備，當間隙拒動時用以切除變壓器。

零序電流電壓保護由電壓和電流元件組成，當間隙放電時，電流元件動作；放電拒動時，電壓元件動作。電流或電壓元件動作后，均經0.5s延時切除變壓器。

零序電壓元件動作值的整定與本條第1款零序過電壓保護相同。

零序電流元件按間隙放電最小電流整定，一般取一次動作電流為100A。

采用上述零序電流保護和零序電流電壓保護時，首先切除中性點接地變壓器，當電力網中失去接地中性點時，靠間隙放電保護變壓器中性點絕緣，經0.5s延時再由零序電流電壓保護切除中性點不接地的變壓器。采用這種保護方式，好處是比較簡單，但當間隙拒動時，則靠零序電流電壓保護變壓器，在0.5s 內，變壓器要承受內過電壓，如系間歇電弧接地，一般過電壓值可達3.0Uxg，個別情況下可達3.5Uxg，變壓器有遭受損害的可能性。

2）中性點不裝設放電間隙。對于中性點不裝設放電間隙的變壓器，零序保護應首先切除中性點不接地變壓器。此時，可能有兩種不同的運行方式：一是任一組母線上至少有一臺中性點接地變壓器，二是一組母線上只有中性點不接地變壓器。對這兩種運行方式，保護方式也有所不同：

當任一組母線上至少有一臺中性點接地變壓器時，零序電流保護也是由兩段組成，與本規范第4.0.8條的不同之處，是Ⅰ段只帶一個時限，僅動作于斷開母線聯絡斷路器；Ⅱ段設置兩個時限，第一時限動作于斷開母線聯絡斷路器，第二時限動作于切除中性點接地的變壓器。此外，還要裝設零序電流電壓保護，它在中性點接地變壓器有零序電流、中性點不接地變壓器沒有零序電流和母線上有零序電壓的條件下動作，經延時動作于切除中性點不接地的變壓器。零序電流電壓保護的時限與零序電流保護Ⅱ段的兩個時限相配合，以保證先切除中性點不接地變壓器，后切除中性點接地變壓器。零序電流Ⅰ段只設置一個時限，而不設置兩個時限，是為了避免與零序電流電壓保護的時限配合使接線復雜化。

當一組母線上只有中性點不接地變壓器時，為保證首先切除中性點不接地運行的變壓器，則不能用上述首先斷開母線聯絡斷路器的方法。在條文中規定，采用比較簡單的辦法：反應中性點接地變壓器有零序電流；反應中性點不接地變壓器沒有零序電流和母線上有零序電壓的零序電流電壓保護，其動作時限與相鄰元件單相接地保護配合；零序電流保護只設置一段，帶一個時限，時限與零序電流電壓保護配合，以保證首先切除中性點不接地變壓器。

當一組母線上只有中性點不接地變壓器時，為了盡快縮小故障影響范圍，減少全停的機會，若也采用首先斷開母線聯絡斷路器的保護方式，則將在約0.5s的時間內，使中性點不接地變壓器遭受內過電壓襲擊，這與中性點裝設放電間隙而間隙拒動的情況類似（只是后者幾率小一些）。為設備安全計，在條文中沒有推薦采用這種保護方式。

測量母線零序電壓的電壓元件，一般應比零序電流元件靈敏，但應躲過可能出現的最大不平衡電壓，一般可取5V。

本條比原規范第4.0.10條增加了變壓器中性點經小電阻接地的保護配置的內容。

目前，國內變電站主變壓器低壓側中性點有部分是經小電阻接地，應配置低壓側三相和中性點零序過電流保護。在變壓器低壓側裝設零序過電流保護，應設置兩個時限，該保護與低壓側出線的接地保護在靈敏度和動作時間上配合，以較短的時限動作于縮小故障影響范圍，斷開母聯或分段斷路器；以較長的時限動作于斷開變壓器各側斷路器。

取消了原規范第4.0.10條“高壓側為單電源，低壓側無電源的降壓變壓器，不宜裝設專門的零序保護”的規定。理由是，對雙繞組變壓器，高壓側為三角形接線，低壓側為星形接線且中性點直接接地的變壓器，均在變壓器中性線上裝設零序過流保護。

新增條文，對專用接地變壓器的保護作了規定。

參照常規變壓器保護配置電流及零序過電流保護。

新增條文，對變壓器中性點經消弧線圈接地時的保護作了規定。

本條保留原規范第4.0.11條的條文。

本條對原規范第4.0.12的條文進行了修改。

本條根據目前微機保護的全面采用，對原規范第4.0.13條的條文作了修改。

本條保留原規范第4.0.14條的條文。

國家現行標準《電力變壓器運行規程》DL/T 572—1995，第4.4.3條規定：“強油循環風冷和強油循環水冷變壓器，當冷卻系統故障切除全部冷卻器時，允許帶額定負載運行20min。如20min后頂層油溫尚未達到75℃，則允許上升到75℃，但在這種狀態下運行的最長時間不得超過1h。”其第3.1.6條規定：

“變壓器應按下列規定裝設溫度測量裝置：

1 應有測量頂層油溫的溫度計（柱上變壓器可不裝），無人值班變電站內的變壓器應裝設指示頂層油溫最高值的溫度計。

2 1000kV·A及以上的油浸式變壓器、800kV·A及以上的油浸式和630kV·A及以上的干式廠用變壓器，應將信號溫度計接遠方信號。

3 8000kV·A及以上的變壓器應裝有遠方測溫裝置。”

其第3.1.7條規定：“無人值班變電站內20000kV·A及以上的變壓器，應裝設遠方監視負載電流和頂層油溫的裝置。無人值班的變電站內安裝的強油循環冷卻的變壓器，應有保證在冷卻系統失去電源時，變壓器溫度不超過規定值的可靠措施”。

按上述規定，油面溫度尚未到達75℃時，允許上升到75℃，在允許的時間內保護裝置動作應作用于信號；當超過允許的時間時，保護裝置動作應作用于跳閘，將變壓器斷開。

壓力釋放裝置、繞組溫度過高、油溫過高等，應按運行要求作用于信號或動作于跳閘。