Все защиты трансформатора можно разделить на две группы: основные и резервные защиты.
Основные защищают трансформатор от внутренних повреждений и ненормальных режимов в самом трансформаторе или на его ошиновках.
Резервные защищают обмотки трансформатора от сверхтоков внешних к.з. при повреждениях на присоединениях прилегающей сети, а также по возможности резервируют основные защиты трансформатора.
Основными защитами трансформатора и АТ являются: дифференциальная токовая защита трансформатора, газовая защита трансформатора, газовая защита РПН, токовая отсечка,устанавливаемая со стороны питания на трансформаторах малой мощности, дифференциальная токовая защита ошиновки низшего напряжения АТ, дифференциальная токовая защита ошиновки высшего и среднего напряжения АТ.
Газовая защита трансформатора содержит два элемента: сигнальный и отключающий.
Сигнальный действует на сигнал при слабом газообразовании и при понижении уровня масла.
Отключающий действует на отключение трансформатора со всех сторон с запретом АПВ трансформатора при интенсивном газообразовании и движении масла со скоростью 0,6-1,5 м/сек по маслопроводу между баком трансформатора и расширителем, а также при дальнейшем (после срабатывания сигнального элемента) понижении уровня масла.
Для защиты от повреждений контакторов РПН применяется газовая защита РПН.
Защита выполняется с помощью струйного реле, устанавливаемого между баком РПН и расширителем.
Газовая защита РПН действует на отключение трансформатора со всех сторон с запретом АПВ трансформатора.
Сигнальный элемент у струйных реле отсутствует. Дифференциальная защита трансформатора реагирует на все виды к.з. (за исключением однофазных замыканий на землю в обмотке 6-10-35кВ) в зоне, ограниченной трансформаторами тока (ТТ).
При замене выключателя трансформатора обходным выключателем дифференциальная защита переключается с ТТ заменяемого выключателя на ТТ обходного выключателя.
Защита действует на отключение трансформатора со всех сторон с запретом АПВ.
Дифференциальная защита ошиновки высшего (среднего) напряжения АТ.
Защита охватывает зону между встроенными ТТ АТ и выносными ТТ выключателей, действует без выдержки времени на отключение АТ со всех сторон без запрета АПВ АТ.
Дифференциальная защита цепей низшего напряжения АТ. В зону действия этой защиты входят линейный трансформатор, реактор и ошиновка цепей низшего напряжения от встроенных ТТ АТ до выносных ТТ в ячейке ввода низшего напряжения.Защита действует на отключение АТ со всех сторон с запретом АПВ.
В качестве резервной защиты трансформаторов тупиковых и отпаечных подстанций используется максимальная токовая защита (МТЗ) с пуском напряжения или без пуска напряжения.
МТЗ устанавливается на каждой стороне трансформатора. Со стороны питания (110кВ,220кВ) МТЗ, как правило, действует с двумя выдержками времени.
С меньшей выдержкой времени на отключение ввода 10кВ, а с большей – на отключение трансформатора со всех сторон.
В случае, когда с высокой стороны трансформатора установлены короткозамыкатель и отделитель, основные защиты без выдержки времени, а резервные защиты с наибольшей выдержкой времени дейс-
твуют на включение короткозамыкателя, тем самым создавая искусственное однофазное короткое замыкание, отключаемое защитой питающих линий. В бестоковую паузу (при АПВ питающих линий) производится автоматическое отключение отделителя, после чего поврежденный трансформатор (автотрансформатор) оказывается полностью отключенным.
Передача команды – импульса на отключение выключателя с питающей стороны линии при повреждении в трансформаторе, не имеющем выключателя с высокой стороны, может выполняться и без включения короткозамыкателя (для создания искусственного короткого замыкания).Такая команда может подаваться с помощью телеотключения по высокочастотному каналу.
С целью ближнего резервирования защит трансформатора предусматривается резервная независимая МТЗ-110кВ.
Эта защита является полностью автономной как по цепям тока,оперативным цепям, так и по выходным цепям.
Резервная МТЗ-110 с выдержкой времени большей времени срабатывания основной МТЗ-110 действует на отдельную катушку включения короткозамыкателя или на отдельную катушку отключения выключателя на стороне 110кВ.
С выдержкой времени большей времени действия защит на включение короткозамыкателя УРОКЗ действует на отключение отделителя.
При этом допускается разрешение отделителя во имя спасения самого трансформатора.
На отпаечных трансформаторах и тупиковых подстанциях 110кВ могут применяться и одноступенчатые токовые защиты нулевой последовательности, действующие на отключение трансформатора.