表示反 时限特性
（b）图形符号
4.3 电力变压器的继电保护 一、变压器故障的种类
变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。
内部故障是指变压器油箱内所发生的故障，包括相间短路、绕组的匝间短路和单相接地(碰壳)短路等；
外部故障是指引出线上绝缘管相间短路和单相接地等。 二、变压器的继电保护装置
1．瓦斯保护
(2) 仪表的准确度要求
① 交流电流、电压表、功率表可选用1.5～2.5级；直流电路中电流、电压表可选用1.5级：频率表可选用0.5级。电度 表及互感器准确度配置如表所示。
② 仪表的测
量范围和电 流互感器变 流比的选择 ，
测量要求 互感器准确度
电度表准确度
配置说明
计费计量
0.2级 0.5级
0.5级有功电度表 0.5级专用有电能计量表
差动保护的保护范围是变压器两侧电流互感器安装地点
之间的区域，因此它可以保护变压器内部及两侧套管和 引出线上的相间短路。它在保护范围外短路时不动作， 因此，不需要与相邻元件的保护在整定值和动作时间上 进行配合，可以构成无延时的速动保护。
．
I1
KA
I
K-2
．．．
．
I2
i j = i1 - i2
K-1
4.4 断路器的控制回路和信号系统 一、概述
L1
负
L2
L3
载
⑤ 三相电路无功电能的测量
无功电能的测量，主要在于判断供配电系统的功率因数。功率因数过低会增加系统的损耗，不能充分发挥供电设备 的效益。
Iｉ=0
1 3
．
IL
2 3
．
IL
．
1 IL
3
．．
IL IL
a b cN
ABC
I
I KA
1 3
．
IL
．
2 3
I
L
．
1 IL
3
．．
IL IL
a b cN
ABC
I
I
I KA
1 3
．
IL
．
2 3
IL
．
1 IL
3
．．
IL IL
a b cN
3．电流速断保护
具有带时限的过电流保护，既能反映应变压器的外部故障，也能反映应变压器的内部故障。但当过电流保护动作时 限大于0.5s，必须安装电流速断保护，使故障变压器能迅速地从系统中切除。
KM1
～380V
电源2 A BC
KM2
QK1 FU1
硅整流器 U1
QK2 FU2
硅整流器 U2
A
+ WO -
QK3
绝缘监 视装置
A
R VD3
QK4
+ 220V - WC （+） WF
VD1 C1
合闸回路
信号回路
保护回路
2．交流操作电源
取自于所用主变的交流操作电源。变配电所的用电一般应设置专门的变压器供电，简称所用变。变电所的用电主要有 室外照明、室内照明、生活区用电、事故照明、操作电源用电等.
一般计费仪表要求准确度较高，其他测量仪表的准确度要求则相对低一些。
(1) 变配电装置中测量仪表的配置
① 在供配电系统的每一条电源进线上，必须装设计费用的有功电度表和无功电度表及反映电流大小的电流表。 通常采用标准计量柜，计量柜内有计量专用电流、电压互感器。
② 在变配电所的每一段母线上(3kV～10kV)，必须装设电压表4只，其中一只测量线电压，其他三只测量相电压。 ③ 35/（6kV～10kV）变压器应在高压侧或低压侧装设电流表、有功功率表、无功功率表、有功电度表和无功 电度表各一只：（6～10kV）／0.4kV的配电变压器，应在高压侧或低压侧装设一只电流表和一只有功电度表，如 为单独经济核算的单位变压器还应装设一只无功电度表。 ④ 3kV～10kV配电线路，应装设电流表、有功电度表和无功电度表各一只，如不是单独经济核算单位时，无功 电度表可不装设。当线路负荷大于等于5000kVA时，还应装设一只有功功率表。 ⑤ 低压动力线路上应装一只电流表。照明和动力混合供电的线路上照明负荷占总负荷的15％～20％以上时，应 在每相上装一只电流表。如需电能计量，一般还应装设一只三相四线有功电度表。 ⑥ 并联电容器总回路上，每相应装设一只电流表，并应在总回路上装设一只无功电度表。
图4-11为采用手力操动机构的控制回路及其信号系统。其中，WC-控制小母线、 WS-信号小母线、YR-跳闸线圈、KA-保 护装置出口继电器触点、GN-绿色信号灯、RD-红色信号灯、QM-手力操作机构辅助触点、QF1～6-断路器辅助触点。
WC(~A)
WC(~N)
FU1
FU2
GN
R1
QF
1
2
RD R2 3 QF 4 YR
4．过负荷保护
变压器的过负荷保护是用来反应变压器正常运行时出现的过负荷情况。这种保护只有在变压器确实有可能过载 时才装设。变压器的过负荷保护只需要在一相上装一个电流继电器。
使其动作延时大于过电流保护装置的动作延时，一般采用10～15s。
变压器的电流速断保护、定时限过电流保护及过负荷保护的综合电路图
瓦斯保护的主要优点是动作迅速、灵敏度高、结构简单，能反应变压器油箱内部各种类型的故障，尤其是对绕组的 匝间短路反应最为灵敏
QS
图4-7所示是变压器瓦斯保护的接线电路图。当变压
器内部发生轻微故障时，瓦斯继电器KG的上触点 QF
1～2闭合，作用于报警信号。当变压器内部发生严
重故障时，KG的下触点3～4闭合，经中间继电器
6~10KV
YR QF1
-
+
+ 过电流跳闸信号 +
QF1
-
KT1
+
KS1
速断跳
-
闸信号 KM
TA1
TA2
+
过负荷信号
+
+ KS2 +
+
QF2 380V
I>
I>
I>
I>
I>
KA1 KA2 KA3 KA4 KA5
-
KT2
-
KS3
定时限过电流保护 电流速断保护 过负荷信号
5．差动保护
差动保护是反映变压器两侧电流差额而动作的继电保护装置，其动作原理如图4-10所示。将变压器两侧的电流互感 器串联起来构成环路，电流继电器并联在环路上
KM作用于断路器QF的跳闸线圈YR，使断路器跳闸，
同时KS发出跳闸信号。KG的下触点3～4闭合时，也
可以用联接片XB切换位置，串接限流电阻R，只给
出报警信号。 由于瓦斯继电器KG的下触点3～4在发生严重故障
T
时可能有“抖动”(接触不稳定)现象，因此，为使断
路器可靠跳闸，特利用中间继电器KM的触点1～2作
（a）外形
KV
U<
12 34
（b）图形符号
3.电磁式时间继电器
电磁式时间继电器在继电保护装置中，用作时限元件，使保护装置的动作获得一定延时，以满足选择性要求。DS110（120）型电磁式时间继电器的外形和符号如图4-3所示。
（a）外形
（b）图形符号
KT
KT KT
4.电磁式信号继电器
信号继电器在继电保护装置中用于发出指示信号，表示保护动作，同时接通信号回路，发出灯光或者音响信号。 信号继电器的外形和符号如图4-4所示。
WS(~A) KA
FU3
QM
QF 5
6
灯光音响信号
三、采用电磁操动机构的断路器控制回路及其信号系统
WF(+) WL(+) WC(+)
WC(-)
图4-12为采用电磁操动机构的断路器控制回路及 其信号系统，其中，WC-控制小母线、 WL-灯光 指示小母线、WF-闪光信号小母线、WS-信号小母 线、WAS-事故信号小母线、WO-合闸小母线、 SA—控制开关、KO-合闸接触器、YO-电磁合闸 线圈、YR-跳闸线圈、KA-保护装置出口继电器触 点、GN-绿色信号灯、RD-红色信号灯、ON-合闸 操作方向、OFF-分闸操作方向。
“自保持”触点。只要KG的下触点3～4一闭合， QK
KM就动作，并借其上触点1～2的闭合而使其处于自
保持状态，KG的下触点3～4闭合后使断路器QF跳闸，
断路器QF跳闸后，其辅助触点QF（1～2）断开跳闸
回路，QF（3～4）则断开中间继电器KM的自保持回
路，使中间继电器返回。
YR 1
2 ~N
~A 1 3
3 QF
4
~A 2 信号
~A 1
信号 3
4
XB
KG KS
2 4 KM
~N
R
2．过电流保护 过电流保护，其继电保护装置和电流互感器都装在变压器一次侧，它既能反应外部故障，也可以作为变压器内部故
障的后备保护。
常用的接线方式有两相电流差的联结、两相星形联结和三个继电器的两相不完全星形联结方式。
A B C ． I KA
1.0级有功电度表 1.0级专用有电能计量表 2.0级无功电度表
kWh及以上
kWh及以下 315kVA以上变压器高压计量
计费计量 及一般计
量
1.0级
2.0级有功电度表 3.0级无功电度表
315kVA以上变压器高压计量 75kW及以上电动机电能计量
一般计量
1.0级 3.0级
1.5级和0.5级测量仪表 2.5级测量仪表
6～35kV 所用变
QF TA
照明 操作电源 其他
电源1 35kV 电源2
所
所
用
用
变
变
1
2
T1