本條列舉了應(yīng)裝設(shè)保護(hù)裝置的電力變壓器的故障類(lèi)型及異常運(yùn)行方式。本次修訂，將原規(guī)范第4.0.1條中的“中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中”改為“中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)小電阻接地電力網(wǎng)中”，“溫度升高”、“壓力升高”等改為“溫度過(guò)高”、“壓力過(guò)高”。

與原規(guī)范第4.0.2條的條文比較，增加了“帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器的充油調(diào)壓開(kāi)關(guān)”應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，“瓦斯保護(hù)應(yīng)采取防止因振動(dòng)、瓦斯繼電器的引線故障等引起瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作的措施”等內(nèi)容。

原規(guī)范第4.0.3條的修改條文，以與《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》GB/T 14285—2006相協(xié)調(diào)。

本條對(duì)變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)提出了具體要求。

1 關(guān)于差動(dòng)保護(hù)的整定值問(wèn)題。以往變壓器的差動(dòng)保護(hù)整定值要躲開(kāi)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(shù)較低。特別是變壓器匝間短路（這是常見(jiàn)的故障）時(shí)靈敏系數(shù)更低。目前微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)對(duì)變壓器各側(cè)均有制動(dòng)，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(yīng)盡量不在差動(dòng)回路內(nèi)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(guān)于差動(dòng)保護(hù)使用變壓器套管電流互感器的問(wèn)題。變壓器高壓側(cè)使用套管電流互感器而不另裝互感器，可節(jié)省投資。通常在63kV和110kV級(jí)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(dāng)差動(dòng)保護(hù)使用變壓器套管電流互感器時(shí)，則變壓器該側(cè)套管或引線故障相當(dāng)于母線故障，將切除較多的系統(tǒng)元件或使切斷的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。而目前國(guó)內(nèi)變壓器高壓側(cè)套管引線的故障，在變壓器總故障次數(shù)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(shù)是三組，使用時(shí)有一定困難：差動(dòng)保護(hù)用一組，母線保護(hù)用一組，后備保護(hù)與儀表共用一組。一組互感器上連接元件過(guò)多，不僅負(fù)擔(dān)可能過(guò)大而且降低了可靠性，后備保護(hù)和儀表共用一組互感器保護(hù)準(zhǔn)確級(jí)和測(cè)量精度都難以保證。此外變壓器套管電流互感器試驗(yàn)時(shí)也存在一些困難，例如無(wú)法通入大電流做變比試驗(yàn)。

根據(jù)上述情況，條文規(guī)定差動(dòng)保護(hù)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(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。僅在某些情況下，例如63kV和110kV電壓等級(jí)的終端變電站和分支變電站；63kV和110kV變壓器高壓側(cè)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(shí)，才利用變壓器套管電流互感器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。

此外，當(dāng)變壓器回路的一次設(shè)備由于檢修或其他原因退出運(yùn)行而用旁路回路代替時(shí)，作為臨時(shí)性措施，差動(dòng)保護(hù)亦可利用變壓器套管電流互感器。與原規(guī)范4.0.4條比較，增加了CT 斷線允許保護(hù)動(dòng)作的內(nèi)容，但在實(shí)際工程中應(yīng)區(qū)別對(duì)待，對(duì)給重要負(fù)荷供電的變壓器，當(dāng)變壓器退出可能造成重大損失的，可按只發(fā)出信號(hào)考慮。

本條保留原規(guī)范第4.0.5條的條文。本條對(duì)由外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)裝置作了規(guī)定。過(guò)電流保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮變壓器區(qū)外故障時(shí)可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷，而不能按避越變壓器的額定電流來(lái)整定。

本條在原規(guī)范第4.0.6條基礎(chǔ)上作了若干修訂。據(jù)微機(jī)保護(hù)的特點(diǎn)將后備保護(hù)由原規(guī)范條文的裝于主變的主電源側(cè)和主負(fù)荷側(cè)，修改為裝于主變各側(cè)。非電源側(cè)保護(hù)可帶兩段或三段時(shí)限，第一時(shí)限用于縮小故障范圍，即斷開(kāi)本側(cè)母聯(lián)或分段斷路器，第二時(shí)限斷開(kāi)本側(cè)斷路器，第三時(shí)限斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器；電源側(cè)保護(hù)可帶一段時(shí)限，斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器；增加了變壓器低壓側(cè)有分支的后備保護(hù)的配置，以及變壓器低壓側(cè)無(wú)專(zhuān)用母線保護(hù)時(shí)，相應(yīng)后備保護(hù)配置的方式。

本條保留原規(guī)范第4.0.7條的條文。

目前運(yùn)行的雙線圈變壓器和三線圈變壓器的外部短路過(guò)電流保護(hù)一般比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)和運(yùn)行單位建議加以簡(jiǎn)化。但在具體工程設(shè)計(jì)時(shí)，由于對(duì)一些出現(xiàn)機(jī)會(huì)很少的故障情況考慮過(guò)多，往往還是得不到簡(jiǎn)化。因此，條文中集中各地的意見(jiàn)和經(jīng)驗(yàn)提出了簡(jiǎn)化原則和保護(hù)的具體配置原則。

本條保留原規(guī)范第4.0.8條的條文。

本條是直接接地電力網(wǎng)中關(guān)于中性點(diǎn)直接接地變壓器零序電流保護(hù)的規(guī)定。指出雙線圈及三線圈變壓器的零序電流保護(hù)應(yīng)接于中性點(diǎn)引出線的電流互感器上，這種方式在變壓器外部和內(nèi)部發(fā)生單相接地短路時(shí)均能起保護(hù)作用。

本條為原規(guī)范第4.0.9條的修改條文。本條對(duì)經(jīng)常不接地運(yùn)行的變壓器采取的特殊保護(hù)措施作了明確規(guī)定。

110kV直接接地電力網(wǎng)中低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點(diǎn)可能直接接地運(yùn)行，也可能不接地運(yùn)行。對(duì)這類(lèi)變壓器，應(yīng)當(dāng)裝設(shè)反應(yīng)單相接地的零序電流保護(hù)，用以在中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)切除故障；還應(yīng)當(dāng)裝設(shè)專(zhuān)門(mén)的零序電流電壓保護(hù)，用以在中性點(diǎn)不接地運(yùn)行時(shí)切除故障。保護(hù)方式對(duì)不同類(lèi)型的變壓器又有所不同，說(shuō)明如下：

當(dāng)變壓器低壓側(cè)有電源且中性點(diǎn)可能不接地運(yùn)行時(shí)，應(yīng)增設(shè)零序過(guò)電壓保護(hù)。

1 對(duì)全絕緣變壓器：裝設(shè)零序過(guò)電壓保護(hù)，對(duì)于直接接地系統(tǒng)的全絕緣變壓器，內(nèi)過(guò)電壓計(jì)算一般為3.0Uxg（Uxg為最高運(yùn)行相電壓）。當(dāng)電力網(wǎng)中失去接地中性點(diǎn)并且發(fā)生弧光接地時(shí)，過(guò)電壓值可達(dá)到3.0Uxg，因此一般不會(huì)使變壓器中性點(diǎn)絕緣受到損害；但在個(gè)別情況下，弧光接地過(guò)電壓值可達(dá)到3.5Uxg，如持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，仍有損壞變壓器的危險(xiǎn)。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(shí)間，裝設(shè)零序過(guò)電壓保護(hù)經(jīng)0.5s延時(shí)切除變壓器，可以防止變壓器遭受弧光接地過(guò)電壓的損害。其次，在非直接接地電力網(wǎng)中，切除單相接地空載線路產(chǎn)生的操作過(guò)電壓，可能達(dá)到4.0Uxg及以上。電力網(wǎng)中失去接地中性點(diǎn)且單相接地時(shí)，以0.5s延時(shí)迅速切除低壓側(cè)有電源的變壓器，還可以在某些情況下避免電力設(shè)備遭受上述操作過(guò)電壓的襲擊。此外，當(dāng)電力網(wǎng)中電容電流較大時(shí)，如不及時(shí)切除單相接地故障，有發(fā)展成相間短路的可能，因此，裝設(shè)零序過(guò)電壓保護(hù)也是必要的。

在電力網(wǎng)存在接地中性點(diǎn)且發(fā)生單相接地時(shí)，零序過(guò)電壓保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作。動(dòng)作值應(yīng)按這一條件整定。當(dāng)接地系數(shù)X0/X1≤3時(shí)，故障點(diǎn)零序電壓小于等于0.6Uxg，因此，一般可取動(dòng)作電壓為180V。當(dāng)實(shí)際系統(tǒng)中X0/X1＜3時(shí)，也可取與實(shí)際X0/X1值相對(duì)應(yīng)的低于180V的整定值。

2 分級(jí)絕緣的變壓器：對(duì)于中性點(diǎn)可能接地或不接地運(yùn)行的變壓器，一般裝設(shè)放電間隙，但也有極個(gè)別的低壓終端變電站的變壓器不裝設(shè)放電間隙。對(duì)這兩種接地方式的變壓器，其零序保護(hù)可按下述方式處理：

1）中性點(diǎn)裝設(shè)放電間隙。放電間隙的選擇條件是：在一定的X0/X1值下，躲過(guò)單相接地暫態(tài)電壓；一般在X0/X1≤3時(shí)，按躲過(guò)單相接地暫態(tài)電壓整定的間隙值，能夠保護(hù)變壓器中性點(diǎn)絕緣免遭內(nèi)過(guò)電壓的損害；當(dāng)電力網(wǎng)中失去接地中性點(diǎn)且單相接地時(shí)，間隙放電。

對(duì)于中性點(diǎn)裝設(shè)放電間隙的變壓器，要按本規(guī)范4.0.8條的規(guī)定裝設(shè)零序電流保護(hù)。用于在中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)切除故障。

此外，還應(yīng)當(dāng)裝設(shè)零序電流電壓保護(hù)，用于在間隙放電時(shí)及時(shí)切除變壓器，并作為間隙的后備，當(dāng)間隙拒動(dòng)時(shí)用以切除變壓器。

零序電流電壓保護(hù)由電壓和電流元件組成，當(dāng)間隙放電時(shí)，電流元件動(dòng)作；放電拒動(dòng)時(shí)，電壓元件動(dòng)作。電流或電壓元件動(dòng)作后，均經(jīng)0.5s延時(shí)切除變壓器。

零序電壓元件動(dòng)作值的整定與本條第1款零序過(guò)電壓保護(hù)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(dòng)作電流為100A。

采用上述零序電流保護(hù)和零序電流電壓保護(hù)時(shí)，首先切除中性點(diǎn)接地變壓器，當(dāng)電力網(wǎng)中失去接地中性點(diǎn)時(shí)，靠間隙放電保護(hù)變壓器中性點(diǎn)絕緣，經(jīng)0.5s延時(shí)再由零序電流電壓保護(hù)切除中性點(diǎn)不接地的變壓器。采用這種保護(hù)方式，好處是比較簡(jiǎn)單，但當(dāng)間隙拒動(dòng)時(shí)，則靠零序電流電壓保護(hù)變壓器，在0.5s 內(nèi)，變壓器要承受內(nèi)過(guò)電壓，如系間歇電弧接地，一般過(guò)電壓值可達(dá)3.0Uxg，個(gè)別情況下可達(dá)3.5Uxg，變壓器有遭受損害的可能性。

2）中性點(diǎn)不裝設(shè)放電間隙。對(duì)于中性點(diǎn)不裝設(shè)放電間隙的變壓器，零序保護(hù)應(yīng)首先切除中性點(diǎn)不接地變壓器。此時(shí)，可能有兩種不同的運(yùn)行方式：一是任一組母線上至少有一臺(tái)中性點(diǎn)接地變壓器，二是一組母線上只有中性點(diǎn)不接地變壓器。對(duì)這兩種運(yùn)行方式，保護(hù)方式也有所不同：

當(dāng)任一組母線上至少有一臺(tái)中性點(diǎn)接地變壓器時(shí)，零序電流保護(hù)也是由兩段組成，與本規(guī)范第4.0.8條的不同之處，是Ⅰ段只帶一個(gè)時(shí)限，僅動(dòng)作于斷開(kāi)母線聯(lián)絡(luò)斷路器；Ⅱ段設(shè)置兩個(gè)時(shí)限，第一時(shí)限動(dòng)作于斷開(kāi)母線聯(lián)絡(luò)斷路器，第二時(shí)限動(dòng)作于切除中性點(diǎn)接地的變壓器。此外，還要裝設(shè)零序電流電壓保護(hù)，它在中性點(diǎn)接地變壓器有零序電流、中性點(diǎn)不接地變壓器沒(méi)有零序電流和母線上有零序電壓的條件下動(dòng)作，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于切除中性點(diǎn)不接地的變壓器。零序電流電壓保護(hù)的時(shí)限與零序電流保護(hù)Ⅱ段的兩個(gè)時(shí)限相配合，以保證先切除中性點(diǎn)不接地變壓器，后切除中性點(diǎn)接地變壓器。零序電流Ⅰ段只設(shè)置一個(gè)時(shí)限，而不設(shè)置兩個(gè)時(shí)限，是為了避免與零序電流電壓保護(hù)的時(shí)限配合使接線復(fù)雜化。

當(dāng)一組母線上只有中性點(diǎn)不接地變壓器時(shí)，為保證首先切除中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器，則不能用上述首先斷開(kāi)母線聯(lián)絡(luò)斷路器的方法。在條文中規(guī)定，采用比較簡(jiǎn)單的辦法：反應(yīng)中性點(diǎn)接地變壓器有零序電流；反應(yīng)中性點(diǎn)不接地變壓器沒(méi)有零序電流和母線上有零序電壓的零序電流電壓保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限與相鄰元件單相接地保護(hù)配合；零序電流保護(hù)只設(shè)置一段，帶一個(gè)時(shí)限，時(shí)限與零序電流電壓保護(hù)配合，以保證首先切除中性點(diǎn)不接地變壓器。

當(dāng)一組母線上只有中性點(diǎn)不接地變壓器時(shí)，為了盡快縮小故障影響范圍，減少全停的機(jī)會(huì)，若也采用首先斷開(kāi)母線聯(lián)絡(luò)斷路器的保護(hù)方式，則將在約0.5s的時(shí)間內(nèi)，使中性點(diǎn)不接地變壓器遭受內(nèi)過(guò)電壓襲擊，這與中性點(diǎn)裝設(shè)放電間隙而間隙拒動(dòng)的情況類(lèi)似（只是后者幾率小一些）。為設(shè)備安全計(jì)，在條文中沒(méi)有推薦采用這種保護(hù)方式。

測(cè)量母線零序電壓的電壓元件，一般應(yīng)比零序電流元件靈敏，但應(yīng)躲過(guò)可能出現(xiàn)的最大不平衡電壓，一般可取5V。

本條比原規(guī)范第4.0.10條增加了變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地的保護(hù)配置的內(nèi)容。

目前，國(guó)內(nèi)變電站主變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)有部分是經(jīng)小電阻接地，應(yīng)配置低壓側(cè)三相和中性點(diǎn)零序過(guò)電流保護(hù)。在變壓器低壓側(cè)裝設(shè)零序過(guò)電流保護(hù)，應(yīng)設(shè)置兩個(gè)時(shí)限，該保護(hù)與低壓側(cè)出線的接地保護(hù)在靈敏度和動(dòng)作時(shí)間上配合，以較短的時(shí)限動(dòng)作于縮小故障影響范圍，斷開(kāi)母聯(lián)或分段斷路器；以較長(zhǎng)的時(shí)限動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。

取消了原規(guī)范第4.0.10條“高壓側(cè)為單電源，低壓側(cè)無(wú)電源的降壓變壓器，不宜裝設(shè)專(zhuān)門(mén)的零序保護(hù)”的規(guī)定。理由是，對(duì)雙繞組變壓器，高壓側(cè)為三角形接線，低壓側(cè)為星形接線且中性點(diǎn)直接接地的變壓器，均在變壓器中性線上裝設(shè)零序過(guò)流保護(hù)。

新增條文，對(duì)專(zhuān)用接地變壓器的保護(hù)作了規(guī)定。

參照常規(guī)變壓器保護(hù)配置電流及零序過(guò)電流保護(hù)。

新增條文，對(duì)變壓器中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)的保護(hù)作了規(guī)定。

本條保留原規(guī)范第4.0.11條的條文。

本條對(duì)原規(guī)范第4.0.12的條文進(jìn)行了修改。

本條根據(jù)目前微機(jī)保護(hù)的全面采用，對(duì)原規(guī)范第4.0.13條的條文作了修改。

本條保留原規(guī)范第4.0.14條的條文。

國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《電力變壓器運(yùn)行規(guī)程》DL/T 572—1995，第4.4.3條規(guī)定：“強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷和強(qiáng)油循環(huán)水冷變壓器，當(dāng)冷卻系統(tǒng)故障切除全部冷卻器時(shí)，允許帶額定負(fù)載運(yùn)行20min。如20min后頂層油溫尚未達(dá)到75℃，則允許上升到75℃，但在這種狀態(tài)下運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間不得超過(guò)1h。”其第3.1.6條規(guī)定：

“變壓器應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)溫度測(cè)量裝置：

1 應(yīng)有測(cè)量頂層油溫的溫度計(jì)（柱上變壓器可不裝），無(wú)人值班變電站內(nèi)的變壓器應(yīng)裝設(shè)指示頂層油溫最高值的溫度計(jì)。

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(yīng)將信號(hào)溫度計(jì)接遠(yuǎn)方信號(hào)。

3 8000kV·A及以上的變壓器應(yīng)裝有遠(yuǎn)方測(cè)溫裝置。”

其第3.1.7條規(guī)定：“無(wú)人值班變電站內(nèi)20000kV·A及以上的變壓器，應(yīng)裝設(shè)遠(yuǎn)方監(jiān)視負(fù)載電流和頂層油溫的裝置。無(wú)人值班的變電站內(nèi)安裝的強(qiáng)油循環(huán)冷卻的變壓器，應(yīng)有保證在冷卻系統(tǒng)失去電源時(shí)，變壓器溫度不超過(guò)規(guī)定值的可靠措施”。

按上述規(guī)定，油面溫度尚未到達(dá)75℃時(shí)，允許上升到75℃，在允許的時(shí)間內(nèi)保護(hù)裝置動(dòng)作應(yīng)作用于信號(hào)；當(dāng)超過(guò)允許的時(shí)間時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作應(yīng)作用于跳閘，將變壓器斷開(kāi)。

壓力釋放裝置、繞組溫度過(guò)高、油溫過(guò)高等，應(yīng)按運(yùn)行要求作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘。