启备变保护

高压备用变压器保护配置一、启备变示意图二、启备变压器差动保护a、保护原理：启备变压器差动保护的是二次偕波制动的和差式比率制动差动保护。

但由于变压器高、低压侧的额定电流不同，为保证差动保护的正确工作，就必须适当选择两侧TA的变比，使其值等于变压器的变比，这与发电机差动保护有所不同，因为发电机差动保护是比较两侧的电流幅值和相位的，而变压器差动实际上是比较两侧磁势的相位和幅值的。

变压器和发电机一样，也是按躲过最大不平衡电流整定的，但变压器差动保护的不平衡电流远比发电机差动保护大，最主要的原因：两侧TA变笔不同；变压器合闸时产生的激磁涌流。

由于变压器合闸时的激磁涌流很大，很难和变压器内部的短路故障区分，为使差动保护躲过激磁涌流，采取了用二次偕波作为制动量。

b、启备变差动保护交流回路（如图）：交流量取自高备变三侧的电流互感器1TA、14TA、24TA。

c、保护范围：变压器内部及引出线电流互感器1LH、14LH、24LH范围内的各种短路故障。

三、启备变复合电压过流保护1、工作原理（常规的变压器复合电压保护）正常运行时，由于没有负序电压，所以KV2的常闭触点闭合，将线电压加在KV1线圈上，使其常闭接点打开，保护装置不动作。

当发生不对称短路时，出现负序电压且达到KV2的整定值，KV2动作，其常闭接点打开，KV1动作，其常闭接点闭合，启动MK，这时，因电流继电器已经动作，启动KT，经延时动作于跳闸。

当发生对称三相短路时，在短路开始瞬间，也会出现短时的负序电压，则KV1还要动作。

当负序电压消失，KV2返回，但KV1接于线电压，其返回电压较高，三相短路时线电压已经降低，故KV1仍处于动作状态。

使KM动作，同时因电流继电器已经动作，启动KT，经延时动作于跳闸。

2、启备变高压侧复合电压过流保护交流回路（如图）启备变高压侧复合电压过流保护电流量取自变电站启备变高压侧开关1DL 与隔离刀闸3G之间的电流互感器2LJ，电压量取自备用段母线电压互感器。

作为启备变的后备保护，其保护范围从2LJ向下可一直延伸至备用母线段。

负序电压闭锁元件是利用正序低电压和负序过电压反应系统故障防止保护误动的对称电压测量元件。

微机保护中的复合电压闭锁元件是靠软件来构成的，不象常规的变压器复合电压保护需要三只低电压继电器和负序电压滤过器以及过电压继电器，接线很复杂。

复合电压闭锁元件逻辑框图如图：启动判据是线电压Ua b＜Ub和负序电压U2＞Ud`两个判据，Ub是母线线电压的低电压定值，Ud`是负序电压定值，低电压和负序电压超过定值均可启动启备变管理继电器2BJ。

复合电压闭锁元件中负序电压是按变压器额定电压的0.08倍整定（实际动作电压=4.6V），低电压元件是按额定电压的0.6倍整定（实际负序动作电压=35V）。

由此可见，采用复合电压闭锁元件后，提高了变压器过流保护的灵敏度。

当启备变高压侧过流达到额定电流的 1.43倍时（既动作电流=0.6A），启动2BJ，2BJ准备动作。

只要启动判据线电压Ua b＜Ub或负序电压U2＞Ud`两个判据有一个达到定值，经2.3s延时，2BJ既动作。

则：2BJ启动——2BJ常开接点闭合——11XJ信号继电器励磁，发信号。

——通过3LP压板——启动3BCJ和6BCJ。

[见启备变复合电压过流保护出口（2）图]——（跳1DL/I，1DL/II，2DL，3DL，失灵保护。

（见启备变保护出口I图）3、启备变低压侧分支6002A开关复合电压过流保护（以A段备用母线为例）交流回路如图。

启备变低压侧复合电压过流保护电流量取自低压侧分支上的电流互感器13LJ。

电压量取自备用段母线电压互感器。

作为启备变的低压侧分支故障的后备保护，其保护范围从13LJ向下可一直延伸至备用母线段。

低压侧复合电压过流保护负序电压闭锁元件逻辑同高压侧复合电压过流保护低压侧复合电压过流保护复合电压闭锁元件中负序电压是按变压器额定电压的0.08倍整定（实际动作电压=4.6V），低电压元件是按额定电压的0.6倍整定（实际负序动作电压=35V），动作电流按额定电流的1.41备整定。

（实际动作电流=5.4A），保护区内发生故障，当电流量和电压量达到动作值时，保护动作，过程如下：+KM——1LJ——1YJ——3ZJ——-MK，3ZJ励磁，其三对常开接点闭合。

一对启动故障录波器，一对至计算机信号回路，发“启备变A分支复合过流”。

一对启动跳闸回路。

+KM——2LP——HJD——S1——Y1——-KM，Y1励磁，经1.5s，A分支6002A 开关跳闸。

（B分支经2s跳6002B开关）4、启备变低压侧分支（6002A开关）限时速断保护（以A段备用母线为例）MIF微机型电流保护还能实现限时速断保护功能。

当低压侧故障电流达到11A时（二次值），MIF微机型电流保护动作，经0.5s延时启动跳闸回路。

动作过程如下：+KM——1LJ——3ZJ——-MK，3ZJ励磁，动作结果同上。

5、6KV A段至工作III段分支过流保护。

交流回路如图6KV A段至工作IIIA段分支过流保护电流量取自6003A下口电流互感器15LH，当动作电流达到10A时，启动MIF，分支过流保护动作，经1.2s跳开6003A 开关。

（B段经1.7s延时跳开6003B开关），动作过程如下：+KM——1LJ——XJ——1LP——1ZJ——-KM，1ZJ励磁，其两对常开接点闭合。

一对接点至DCS，发“联络分支过流”信号。

一对接点启动6003A跳闸回路，既+KM——1ZJ接点——2LP——HJD——S1——Y1——-KM，Y1励磁跳闸。

如果退出压板2LP，则联络分支过流保护只发信号。

三：高备变零序保护电力系统发生单相接地时接地电流情况见高压电动机零序接地保护说明。

高备变零序保护有零序电流保护（高压侧零序电流、分支零序电流保护），零序电压保护，间隙零序电流保护。

根据不同的接地方式，设置三种保护方式：中性点直接接地（经中阻接地）方式，中性点不接地方式（该方式略），中性点经放电间隙接地方式。

1、中性点直接接地（经中阻接地）保护方式a、高备变高压侧零序电流接地保护高备变高压侧为中性点直接接地系统，其零序电流接地保护方式是有两段式的零序电流构成，零序电流保护每段设一个时限，一段时限（t=1.8s）跳母联开关，二段时限（t=2.1s）跳高备变高、低压开关。

其零序电流量取自高备变高压侧中性点接地刀闸靠高压绕组侧零序电流互感器10TA处。

其交流回路如图。

零序电流保护I、II段保护出口回路如图：如高备变中性点接地刀闸在合时高压侧出现接地故障，当接地电流达到3.6A（10TA,变比为100/5）时，启动高备变高压侧零序电流保护管理继电器1BJ。

1.8s跳母联开关；2.1s跳高备变高、低压侧开关。

动作过程如下：零序电流I段：101——1BJ——14XJ——6LP——1ZJ继电器——102，1ZJ 继电器励磁，其常开接点闭合，同时14XJ发信号至DCS出“起备变零序电流I段”光字牌。

则：1ZJ常开接点——1ZJ电压保持线圈——22LP跳闸回路，跳母联开关。

零序电流II段：101——1BJ——2XJ——1LP——2BCJ、5BCJ继电器——102，2BCJ、5BCJ继电器励磁，其常开接点闭合，跳高备变高低压侧开关（见起备变保护出口I）。

同时2XJ发信号至DCS出“起备变零序电流II段”光字牌。

B、高备变低压侧零序电流保护其零序电流量取自起备变低压侧中性点11TA、12TA。

其交流回路如图：高备变低压侧两分支经中阻接地，其分支零序保护为两段式，若低压分支任一侧发生单相接地故障，当接地电流达到1.5A动作值（低压侧分支零序TA的变比为200/5）时，分支零序保护动作，启动LJ0（LJ），第一时限经t1=0.8s 延时跳开低压侧开关。

动作过程如下（以A分支为例）：201——LJ0——15XJ——7LP——233，启动起备变A分支跳闸回路。

同时15 XJ发信号至DCS出“A分支零序电流t1”光字牌。

同时第二时限经t2=？（无此资料）延时跳起备变高、低压侧开关，动作过程如下（以A分支为例）：101——LJ0——12XJ——4LP——3BCJ和6BCJ——102，3BCJ和6BCJ励磁，跳高备变高低压侧开关（见起备变保护出口I）。

同时16XJ发信号至DCS出“A分支零序电流t2”光字牌。

2、中性点经放电间隙接地的零序电流、电压接地保护变压器经放电间隙接地，对分级绝缘变压器的中性点绝缘薄弱部分，可以起到过电压的保护作用。

间隙零序电流、电压接地保护是由间隙零序过流和零序电压元件按并联逻辑方式构成。

当高备变高压侧中性点接地刀闸未合（对220KV系统，为限制接地故障时的零序电流，通常只有一部分变压器的中性点接地，另一部分变压器中性点不接地，变压器中性点接地的运行方式有时根据需要也可以切换为中性点不接地的运行方式）而统接地时，如间隙放电，间隙零序过流元件2BJ动作，经t=0.3s 延时跳开高备变高低压侧开关，交流回路如图。

保护出口回路见图。

动作过程如下：当间隙放电，零序电流达到1倍的高压侧额定电流时（即1×In=5A），管理继电器2BJ动作，则：101——2BJ常开接点——10XJ——2LP——3BCJ和6BCJ——102，3BCJ和6BCJ励磁，跳高备变高低压侧开关（见起备变保护出口I）。

同时10XJ发信号至DCS出“起备变零序电压电流”光字牌。

如放电间隙不放电，当动作电压达到180V时（额定电压的1.8倍），则零序电压元件YJ动作，经t=0.3s延时跳开高备变高低压侧开关，交流回路电压量取自高备变高压侧电容式电压互感器YJ。

保护出口回路见图。

动作过程如下：101——YJ常开接点——10XJ——2LP——3BCJ和6BCJ——102，3BCJ和6BCJ 励磁，跳高备变高低压侧开关（见起备变保护出口I）。

同时10XJ发信号至DCS 出“起备变零序电压电流”光字牌。