S20油浸式变压器作为高效节能型配电设备，其供电保护需兼顾电气安全、运行稳定性和维护便捷性。以下从保护配置原则、核心保护类型、保护装置选型及运维管理四个方面，系统阐述S20油浸式变压器的供电保护方案：
一、保护配置原则
分级保护原则
主保护：快速切除变压器内部故障(如绕组短路、铁芯故障)，动作时间≤0.1s。
后备保护：作为主保护后备，切除外部故障(如出线短路)，动作时间0.3-0.5s。
辅助保护：监测异常运行状态(如过负荷、油温过高)，发出预警或跳闸信号。
选择性原则
高压侧熔断器(额定电流100A)动作时间≤0.05s，低压侧断路器(整定电流160A)动作时间0.2s。
上下级保护装置动作电流和时间需配合，避免越级跳闸。例如：
灵敏性原则
保护装置需对小故障电流(如单相接地短路)有足够灵敏度，灵敏系数≥1.5。
二、核心保护类型及配置
1. 短路保护
高压侧保护
跌落式熔断器：适用于10kV侧，额定电流按变压器额定电流1.2-1.5倍选择(如S20-800kVA变压器选125A熔断器)。
负荷开关+熔断器组合：需配置脱扣器，熔断器熔断后联动跳闸，避免单相运行。
低压侧保护
塑壳断路器：配置瞬时过电流脱扣器(动作电流5-10倍额定电流，如400A断路器设2000A瞬动)，快速切断短路电流。
框架断路器：用于大容量变压器(如≥1600kVA)，需配置电子式脱扣器，实现三段式保护(长延时+短延时+瞬时)。
2. 过载保护
热继电器保护
适用于低压侧电机负载，整定电流按设备额定电流1.1-1.2倍设置，动作时间与过载倍数成反比(如1.2倍过载时20分钟跳闸)。
智能控制器保护
1.1倍额定电流：持续运行;
1.3倍额定电流：2小时跳闸;
1.5倍额定电流：30分钟跳闸。
变压器温控仪集成过载保护功能，按反时限特性曲线动作：
3. 温度保护
油面温度监测
一级报警(85℃)：触发风机启动或降负荷;
二级报警(95℃)：跳闸保护。
安装铂电阻温度传感器(PT100)，监测顶层油温，设置两级报警：
绕组温度监测
采用光纤测温技术(如FLUKE Ti400红外热像仪)，实时监测绕组热点温度，超限(如105℃)立即跳闸。
4. 瓦斯保护(轻瓦斯/重瓦斯)
轻瓦斯保护
气体继电器动作于信号，当变压器内部轻微故障(如局部放电)产生气体时，发出预警(如“瓦斯继电器动作”光字牌)。
重瓦斯保护
气体继电器动作于跳闸，当内部严重故障(如绕组短路)产生大量气体时，0.1s内切断电源。
5. 接地保护
中性点直接接地系统
低压侧配置零序电流互感器，动作电流按躲过不平衡电流整定(如5A)，时间0.5s跳闸。
中性点不接地系统
安装绝缘监测装置，当单相接地电容电流>30A时，触发报警并跳闸。
三、保护装置选型要点
熔断器选型
额定电流：按变压器额定电流1.2-1.5倍选择(如S20-1000kVA/10kV变压器选160A熔断器)。
分断能力：需≥安装处更大短路电流(如10kV系统短路电流20kA，选25kA分断能力熔断器)。
断路器选型
额定电流：低压侧断路器额定电流≥变压器低压侧额定电流(如800kVA变压器低压侧1155A，选1250A断路器)。
短路分断能力：≥变压器低压侧短路电流(如400V系统短路电流50kA，选65kA分断能力断路器)。
温控仪选型
需具备RS485通信接口，支持Modbus协议，可接入智能监控系统。
测量精度：油温±1℃，绕组温度±2℃。
四、运维管理规范
定期试验
保护装置校验：每年进行一次动作特性试验(如断路器分合闸时间、熔断器熔断特性)。
瓦斯继电器检验：每2年进行一次解体检查，清理触点氧化层。
日常巡检
油位检查：油位应在油标刻度线±10%范围内，油位过低需补油(需真空注油防止气泡)。
油色观察：正常油色为透明淡黄色，若变黑需取样分析(如糠醛含量>0.5mg/L需换油)。
应急处理
重瓦斯动作：立即停电检查，未查明原因前禁止投运。
温度异常升高：若油温达95℃且风机全开仍不下降，需紧急降负荷或停电检修。
五、典型保护配置案例
S20-1250kVA/10kV变压器保护方案
| 保护类型 | 配置方式 | 整定值/动作条件 |
|---|---|---|
| 高压侧短路保护 | 跌落式熔断器（160A） | 熔断时间≤0.05s（10kA短路电流） |
| 低压侧短路保护 | 框架断路器（1600A） | 瞬时动作20kA（5倍额定电流） |
| 过载保护 | 智能温控仪 | 1.3倍额定电流2小时跳闸 |
| 温度保护 | PT100传感器+气体继电器 | 油温95℃跳闸，轻瓦斯报警 |
| 接地保护 | 零序电流互感器（5A） | 0.5s跳闸（单相接地电流>5A） |
六、注意事项
保护装置兼容性：高压侧熔断器与低压侧断路器需配合，避免熔断器未熔断时断路器先跳闸。
抗干扰设计：保护装置电源需加装浪涌保护器(SPD)，防止雷击或操作过电压误动作。
备品备件：储备同规格熔断器、气体继电器触点等易损件，缩短故障修复时间。
