变压器微机保护有主保护系统和后备保护系统。

1.变压器差动保护

其与瓦斯保护联合构成变压器的主保护，用来保护变压器的内部故障，即当变压器内部发生故障时，保护装置动作，而当变压器外部发生故障时，保护装置不动作。变压器差动保护又可分为差动速断保护和比率差动保护。差动速断保护用来保护变压器内部发生严重故障时，快速的动作于跳闸，通常动作时间不大于15ms；而比率差动保护是用来保护变压器内部发生小电流故障，诸如中性点附近单相接地、相间短路、单相小匝间短路等。比率差动保护按照制动原理分为二次谐波制动比率差动保护和偶次谐波制动比率差动保护，通常其动作时间皆小于25ms。

2.变压器的后备保护

用来作为外部短路和内部短路的后备保护装置称为变压器的后备保护。变压器的后备保护有三段两时限复合电压闭锁过流保护、两段零序过流保护、零序过压保护、负序过流保护、间隙过压保护、过负荷保护、过流启动风冷等。

（1）高压侧电流速断保护。该种保护常称为高压侧定时限过流保护，其工作原理图如图4-1所示。其保护的基本原理是：当A、C相电流基波最大值大于或等于整定值时，则定时器启动，若在整定时限内，电流恢复正常值，则终止定时，若电流持续到整定时限，且当保护出口处于投入状态，则保护动作。

图4-1　高压侧电流速断保护原理图

图4-2　高压侧反时限过流保护原理图

（2）高压侧反时限过流保护。该种保护是针对高压侧正序电流相对于额定电流的比值而设定的反时限曲线，当正序电流大于额定电流时，根据所设计的时间常数计算出延时时间，当时间达到给定时限时，保护动作，其工作原理图如图4-2所示。保护出口的动作时间可用下述公式计算

T=τ/[（I1/Ie）2—1]

式中　T——出口动作时间；

I1——正序电流；

Ie——额定电流；

τ——时间常数。

（3）高压侧零序过流保护。其工作原理图如图4-3所示。这种保护的设计原则是当零序电流大于或等于整定值时，则定时器起动。若在整定的时限内电流恢复正常值，则终止计时；若零序电流在整定时限内没有恢复正常值，且保护出口处于投入状态，则保护动作。

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图4-3　高压侧零序过流保护原理图

图4-4　负序过流保护原理图

（4）负序过流保护。其工作原理图如图4-4所示。这种保护的设计原则是当负序电流大于或等于整定值时，则定时器起动。若在整定的时限内负序电流恢复正常值，则终止计时；若负序电流持续到整定时限没有恢复正常，且保护出口处于投入状态，则保护动作。

（5）欠压保护。欠压保护的判别原则是依据电容器的单相电压，当单相电压小于或等于整定值时，则定时器起动，若在整定的时间内电容器的单相电压恢复正常值以上，则终止定时；若持续到整定时限电压没有恢复正常，当断路器处于合闸状态且保护出口处于投入状态时，则保护动作。其工作原理图如图4-5所示。

图4-5　欠压保护原理图

图4-6　低压侧零序过流保护原理图

（6）低压侧反时限过保护。其工作原理图如图4-6所示。保护出口的动作时间可用下述公式计算

T=τ/（I—Ir）/Ie

式中　T——出口动作时间；

I——零序电流；

Ie——额定电流；

τ——时间常数；

Ir——零序起动电流。

3.变压器非电量保护

其是对变压器的非电气量，诸如瓦斯保护、油温保护等。