為提高設備運行可靠性，保證設備的安全，大型電力變壓器均設置了電量和非電量保護。變壓器內部故障時如果這些保護能正確運作，及時切斷電源，便限制了電能轉化為熱能和化學能，也限制了油體積的劇烈膨脹及絕緣紙和絕緣油分解成氣體。這樣就可以將故障控制在允許的范圍內，有效保護主變，避免故障擴大，減少損失。由于電量保護本身固有的特點，當故障在電量保護的靈敏度或故障種類之外時，就必須依靠非電量保護來保證主變的安全。表1是根據所反應的物理量不同劃分的幾種非電量保護。

   電力變壓器的電量型繼電保護，如差動保護、電流速斷保護、零序電流保護等對變壓器內部故障是不靈敏的，這主要是內部故障從匝間短路開始的，短路匝內部的故障電流雖然很大，但反映到線電流卻不大，只有故障發展到多匝短路或對地短路時才能切斷電源。變壓器內部故障的主保護是瓦斯保護，它能瞬間切除故障設備，但氣體繼電器的靈敏度卻取決于整定值（流速）。

氣體繼電器運行維護中的注意事項：

（1）繼電器應通過氣塞反復排出變壓器本體內的氣體。

（2）變壓器運行時瓦斯保護裝置應接信號和跳閘，有載分接開關的重瓦斯保護應接跳閘。同時應確保信號和跳閘回路的絕緣性能良好。

（3）氣體繼電器應結合變壓器停電進行二次回路電氣絕緣試驗及輕瓦斯動作準確度校驗，在變壓器檢修時或有條件時應拆下繼電器進行動作特性校驗，并做好記錄。

（4）繼電器應具備防振、防雨和防潮功能。

（5）變壓器在運行時，繼電器應根據不同的運行、檢修方式及時調整繼電器的保護方式，并盡快恢復原狀。

（6）變壓器在運行中濾油、補油、換潛油泵或更換凈油器的吸附劑時，應將其重瓦斯改接信號，此時其它保護裝置仍應接跳閘。 

（7）當油位計的油面異常升高或呼吸系統有異常現象，需要打開放氣或放油閥門時，應先將重瓦斯改接信號。 

（8）在地震預報期間，應根據變壓器的具體情況和氣體繼電器的抗震性能，確定重瓦斯保護的運行方式。地震引起重瓦斯動作停運的變壓器，在投運前應對變壓器及瓦斯保護進行檢查試驗，確認無異常后方可投入。 

（9）當氣體繼電器發信或動作跳閘時，應進行相應電氣試驗，并取氣樣進行必要的分析，綜合判斷變壓器故障性質，決定是否投運。

（10）有載分接開關氣體繼電器出現積氣現象時應及時檢查分析。重視繼電器內游離炭的積累，將引起接線端子的絕緣下降或接地現象，應及時排出。

（11）在繼電器內有氣體需要進行取氣樣或排氣時，先擰松導氣盒底部的放油塞，放出部分變壓器油，繼電器內的氣體隨油面下降通過銅管進入導氣盒，就可以通過導氣盒上的放氣塞進行放氣或取氣。

（12）運行時必須注意導氣盒各接頭的密封情況。

為保護變壓器的安全運行，其冷卻介質及繞組的溫度要控制在規定的范圍內，這就需要溫度控制器來提供溫度的測量、冷卻控制等功能。當溫度超過允許范圍時，提供報警或跳閘信號，確保設備的壽命。溫度控制器包括油面溫度控制器和繞組溫度控制器。

（1）油面溫控器的測溫原理：

   溫控器主要由彈性元件、毛細管和溫包組成，在這三個部分組成的密閉系統內充滿了感溫液體，當被測溫度變化時，由于液體的“熱脹冷縮”效應，溫包內的感溫液體的體積也隨之線性變化，這一體積變化量通過毛細管遠傳至表內的彈性元件，使之發生相應位移，該位移經齒輪機構放大后便可指示該被測溫度，同時觸發微動開關，輸出電信號驅動冷卻系統，達到控制變壓器溫升的目的。

（2）測量值的遠程顯示原理

   為了將測量值傳送到控制室作遠程指示，溫度控制器將銅或鉑電阻傳感器阻值的變化或溫度變化產生的機械位移變為滑線變阻的阻值變化，模擬輸出為4～20mA電信號，在遠方轉化為數字或模擬顯示。使用滑線變阻的形式，其優點是接線比較簡單，對于較長的傳輸途徑不需要補償線路，電流信號對雜散磁場和溫度干擾不敏感。

（3）設置原則

   大型電力變壓器應配備油面溫度控制器及繞組溫度控制器，并有溫度遠傳的功能，為能全面反映變壓器的溫度變化情況，一般還將油面溫度控制器配置雙重化，即在主變的兩側均設置油面溫度控制器。

   為防止非電量保護誤動作引起跳閘事故，許多單位規定溫度控制器的接點不接入跳閘：但實際上是否接入跳閘應考慮變壓器的結構形式及變電站的值班方式，如由于殼式變壓器結構的特殊性，當變電站為無人值班時，其油面溫度控制器的跳閘接點應嚴格按廠家的規定接入跳閘。而對于冷卻方式為強迫油循環風冷的變壓器一般應接入跳閘，對于冷卻方式為自然油浸風冷的變壓器則可僅發信號。變壓器溫度高跳閘信號必須采用溫度控制器的硬接點，不能使用遠傳到控制室的溫度來啟動跳閘：在某220kV變電站中， 由于采用遠傳的溫度來啟動跳閘，在電阻溫度計回路斷線或接觸電阻增大時，反映到控制室的溫度急劇升高，超過150％ 則引起誤動跳閘。