变压器的差动保护虽能保护匝间短路，但是，若短路的匝数不多时，该绕组的电流变化不大，保护可能不动作。因此，通常在容量大于800kVA的变压器上均装设有瓦斯保护。
变压器的铁芯和绕组一般都放在油箱内，利用油作为绝缘和冷却介质。在油箱内发生各种故障（包括轻微的匝间短路）时，在短路电流所产生的电弧作用下，会使油和其他绝缘材料受热而分解，产生气体（即所谓瓦斯）。由于气体比较轻，它要从油箱流向储油柜的上部。当故障严重时，将产生大量气体，会有剧烈的油流和气流涌向储油柜上部。利用这一特点，可构成反应气体流动的保护，通常称为瓦斯保护，又称为气体保护。
瓦斯保护有轻、重瓦斯保护之分。当变压器严重漏油或轻微故障时，在所产生的气体压力作用下，使变压器外壳内油面降低，引起轻瓦斯保护动作，延时作用于信号。轻瓦斯保护动作值采用气体容积大小表示，整定范围通常为250～300cm3。
若变压器内部发生严重故障，变压器油和绝缘材料分解产生大量气体，迫使油从油箱经导管冲向储油柜，冲动重瓦斯保护动作，瞬时作用于跳闸。重瓦斯保护动作值采用油流速度大小表示，整定范围通常为0.6～1.5m/s。
瓦斯保护主要由气体继电器构成。气体继电器安装于油箱与储油柜之间的连接管道上。不论哪一种型式的气体继电器都有两对触点，一对反应轻瓦斯或油面降低的故障，另一对反应重瓦斯的故障。变压器内部发生严重漏油或距数很少的匝间短路故障以及绕组断线故障时，差动保护及其他反应电量的保护均不能动作，而瓦斯保护却能动作，因此瓦斯保护是变压器内部故障的重要的保护装置。
目前在我国电力系统中推广应用的是开口杯挡板式气体继电器，其内部结构如图7-28所示。正常运行时，上、下开口杯2和1都浸在油中，开口杯和附件在油内的重力所产生的力矩小于平衡锤4所产生的力矩，因此开口杯向上倾，干簧触点3断开。当油箱内部发生轻微故障时，少量的气体上升后逐渐聚集在继电器的上部，迫使油面下降。而使上开口杯露出油面，此时由于浮力的减小，开口杯和附件在空气中的重力加上杯内油重所产生的力矩大于平衡锤4所产生的力矩，于是上开口杯2顺时针方向转动，带动永久磁铁10靠近干簧触点3，使触点闭合，发生“轻瓦斯”保护动作信号。当变压器油箱内部发生严重故障时，大量气体和油流直接冲击挡板8，使下开口杯1顺时针方向转动，带动永久磁铁靠近下部干簧的触点3使之闭合，发出跳闸脉冲，表示“重瓦斯”保护动作。当变压器出现严重漏油而使油面逐渐降低时，首先是上开口杯露出油面，发出报警信号，继之下开口杯露出油面后亦能动作，发出跳闸脉冲。
图7-28 开口杯挡板式气体继电器结构图
1-下开口杯；2-上开口杯；3-千簧触点；4-平衡锤；5-放气阀；6-探针；7-支架；8-挡板；9-进油挡板；10-永久磁铁
重瓦斯保护应瞬时动作于全停Ⅱ和向DCS传送信号。轻瓦斯保护动作于在集中控制室发出警报信号。
图7-29所示为瓦斯保护的原理接线。气体继电器KG的轻瓦斯触点动作于信号，重瓦斯触点经信号继电器K1及切换片XB作用于保护出口继电器K2，跳开变压器各侧断路器。当进行保护校验和变压器刚充油后，为防止重瓦斯保护误动作于跳闸，可将XB切换至信号位置。因为气体继电器的重瓦斯触点是由于气体伴随油流冲动而动作，考虑到油流的不稳定性，为保证可靠跳闸，保护出口继电器K2具有自保持线圈。通常是选用具有电流自保持线圈的中间继电器。在重瓦斯触点闭合瞬间，出口中间继电器由电压线圈接通而动作，并由电流线圈使其触点自保持。当断路器跳闸后，断路器的辅助触点将出口中间继电器的自保持自动解除。
图7-29 瓦斯保护的原理接线图
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