变压器相间短路的后备保护
主变后备保护原理和保护范围
2、多台变压器并联运行的变电所，通常采用一部分
变压器中性点接地运行，而另一部分变压器中性点不接地
运行的方式。这样可以将接地故障电流水平限制在合理范
围内，同时也使整个电力系统零序电流的大小和分布情况
尽量不受运行方式的变化，提高系统零序电流保护的灵敏
度。
如图5-23所示，T2和T3 中性点接地运行，T1中性 点不接地运行，K2点发 生单相接地故障时，T2和 T3由零序电流保护动作而 被切除，T1由于无零序电 流，仍将带故障运行，此 时由于接地中性点失去， 变成了中性点不接地系统 单相接地故障的情况，将 产生接近额定相电压的零 序电压，危及变压器和其 它电力设备的绝缘，因此 需要装设中性点不接地运 行方式下的接地保护将T1 切除。
电压保护。过电流继电器和低电压继电器的整定原则与低电压起动过电流保 护相同。负序过电压继电器的动作电压按躲过正常动行时的负序滤过器出现
的最大不平衡电压来整定，通常取U2· set=（0.06—0.12）UN由此可见，复合
电压起动过电流保护在不对称故障时电压继电器的灵敏度高，并且接线比较 简单，因此应用比较广泛。
护动作延时内，故障若消失，后备保护
返回到正常工作状态；若故障仍存在， 则动作于跳闸，将变压器从电网中切除。 此外，当变压器出现过负荷等异常工作 状态时，相应的保护动作发出信号。
四、相间短路的后备保护
变压器的主保护通常采用差动保护和瓦斯保护。除 了主保护外，变压器还应装设相间短路和接地短路的 后备保护。后备保护的作用是为了防止由外部故障引 起的变压器绕组过电流，并作为相邻元件（母线或线 路）保护的后备以及在可能的条件下作为变压器内部 故障时主保护的后备。变压器的相间短路后备保护通 常采用过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合 电压起动的过电流保护以负序过电流保护等，也有采 用阻抗保护作为后备保护的情况。
变压器后备保护原理与应用
低压过流逻辑框图
U ab ＜ Ul
U bc＜ Ul
+
t1
信号
出口 信号
变压器接地后备保护
变压器接地后备保护
变压器接地后备保护
相间故障后备保护故障时间整定
单侧电源的双绕组降压变压器 单侧电源的三绕组降压变压器，相间故障后备保
护一般在低压侧和电源侧。 高压及中压侧均有电源的三绕组降压变压器 双绕组升压变压器，相间故陈后备保护装在变压 器的低压侧 中压侧无电源的三绕组升压变压器，相间故障后 备保护装于低压侧和中压侧 三侧均有电源的三绕组升压变压器
后备低阻杭保护
后备低阻杭保护对发电机定子绕组和变压器高、
低压绕组内部短路的后备保护作用问题 发电机三相定子绕组内部发生相间短路或匝间短 路时，纵然故障点电流很大，机端三相电流有可 能并不大，机端二相电压也可能并不显著降低， 因此装在发电机机端的阻抗保护反应就很不灵敏。 教材p72 所以阻抗保护不能胜任变压器或发电机绕组内部 短路的后备保护作用，只能作为发电机或变压器 引线、母线和相邻线路的相间短路后备保护。
K 低压元件灵敏度 ： sen U K . max ＞ 1.2 U op K re
3）负序电压元件 U 2op (0.06 ~ 0.12)U N 负序电压元件灵敏度
K sen U k 2. min U 2 op
＞ 1.2
相间短路后备保护
负序电流和单相式低电压起动的过电流保护
变压器主保护与后备保护知识
变压器是连续运行的静止设备，运行比较可靠，故障机会较少。
但由于绝大部分变压器安装在户外，并且受到运行时承受负荷的影响以及电力系统短路故障的影响，在运行过程中不可避免的出现各类故障和异常情况。
1、变压器的常见故障和异常变压器的故障可分为内部故障和外部故障。
内部故障指的是箱壳内部发生的故障，有绕组的相间短路故障、一相绕组的匝间短路故障、绕组与铁芯间的短路故障、绕组的断线故障等。
外部故障指的是变压器外部引出线间的各种相间短路故障、引出线绝缘套管闪络通过箱壳发生的单相接地故障。
变压器发生故障危害很大。
特别是发生内部故障时，短路电流所产生的高温电弧不仅会烧坏变压器绕组的绝缘和铁芯，而且会使变压器油受热分解产生大量气体，引起变压器外壳变形甚至爆炸。
因此变压器故障时必须将其切除。
变压器的异常情况主要有过负荷、油面降低、外部短路引起的过电流，运行中的变压器油温过高、绕组温度过高、变压器压力过高、以及冷却系统故障等。
当变压器处于异常运行状态时，应给出告警信号。
2、变压器保护的配置短路故障的主保护：主要有纵差保护、重瓦斯保护等。
短路故障的后备保护：主要有复合电压闭锁过流保护、零序（方向）过流保护、低阻抗保护等。
异常运行保护：主要有过负荷保护、过励磁保护、轻瓦斯保护、中性点间隙保护、温度油位及冷却系统故障保护等。
3、非电量保护利用变压器的油、气、温度等非电气量构成的变压器保护称为非电量保护。
主要有瓦斯保护、压力保护、温度保护、油位保护及冷却器全停保护。
非电量保护根据现场需要动作于跳闸或发信。
（1）瓦斯保护当变压器内部发生故障时，由于短路电流和短路点电弧的作用，变压器内部会产生大量气体，同时变压器油流速度加快，利用气体和油流来实现的保护称为瓦斯保护。
轻瓦斯保护：当变压器内部发生轻微故障或异常时，故障点局部过热，引起部分油膨胀，油内气体形成气泡进入气体继电器，轻瓦斯保护动作，发出轻瓦斯信号。
重瓦斯保护：当变压器油箱内发生严重故障时，故障电流较大，电弧使变压器油大量分解，产生大量气体和油流，冲击档板使重瓦斯继保护动作，发出重瓦斯信号并出口跳闸，切除变压器。
变压器相间短路后备保护
过负荷保护动作电流
I op
K rel K re
IN
6.6 电力变压器接地保护
电力系统中，接地故障常常是故障的主要
形式，因此，大电流接地系统中的变压器，一 般要求在变压器上装设接地（零序）保护。作 为变压器本身主保护的后备保护和相邻元件接 地短路的后备保护。
1、中性点直接接地变压器的零序保护
信号 跳QF1 跳QF2
• 定值计算：
• 变压器一次侧电流
IN
SN 3U N
计算二次电流：
IN2
K con I N nTA
• 中压平衡系数：
K bm
I N2h I N2m
•
低压平衡系数：
K bL
I N 2h I N2L
差动最小动作电流：一般取变压器 额定电流的0.3~0.5倍。
• 比例制动系数：一般取0.5。
• 2次谐波制动系数：通过对装置的合理调整， 当谐波分量占基波的15%~25%，保护不动 作，达到变压器空载投入时闭锁差动保护 的目的。
2、中、低压变电所主变压器的保护配置
（1）主保护配置 1）比率制动式差动保护。中、低压变电所主 变容量不会很大，通常采用二次谐波闭锁原理 的比率制动式差动保护。
2）差动速断保护。 3）本体主保护。本体瓦斯、有载调压重瓦斯。
对于中性点接地的变压器，除上述保护外 应考虑设置接地保护。
• 主变压器后备保护均按侧配置，各侧后备保护之 间、各侧后备保护与主保护之间软件硬件均相互 独立。
差动动作方程 I d I res
I d I op.min Kres I res I res.min
双绕组变压器
差动电流 制动电流
I d Ih IL
I res
变压器后备保护拒动原因及其处理
变压器后备保护拒动原因及其处理发布时间：2022-04-06T07:42:25.099Z 来源：《科学与技术》2021年33期作者：张德罗东远张浩宋保存杨海超方磊[导读] 变压器是现代变电站最为主要的组成部分之一，其运行工况如何直接关系到整个变电站的运行质量。
因此，针对变压器设备配置了大量的保护模块，后备保护则是其中之一。
张德罗东远张浩宋保存杨海超方磊首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山 063200摘要：变压器是现代变电站最为主要的组成部分之一，其运行工况如何直接关系到整个变电站的运行质量。
因此，针对变压器设备配置了大量的保护模块，后备保护则是其中之一。
实际因为多方面原因，变压器后备保护时常出现保护拒动情况，为此本文结合具体的案例展开分析，就后备保护拒动原因展开探讨，并针对性的给出有效应对策略。
以期对我国电力事业的健康发展有所帮助。
关键词：变压器；后备保护；拒动；引言后备保护通常为变压器本体差动保护以及瓦斯保护的后备保护形式，其可对变压器外部故障等导致的过电流问题进行必要的保护，是变压器各相明显和毗邻线路的远后备保护形式[1]。
因为外部相间短路问题造成的变压器过流问题，通常需要对应性的增设短路后备保护模块，也称其为过电流保护[2]。
为提升整个的保护灵敏性以及安全性，变压器小电炉保护可选择复合电压闭锁过电流保护的方式。
复压过流保护作为变压器外部相间短路后备保护于电网内得到了较为全面的使用[3]。
时下，变压器相间后备保护的有关研究较多，主要围绕变压器相间后备保护对低压端相间短路问题灵敏性不够和动作时限过大展开，但是有关变压器低压端的相间后备保护对该相的出现远后备灵敏性方面的研究则不多[4]。
本次探究则结合具体的案例展开，分析后备保护拒动等的潜在诱因，并针对性的给出解决办法[5]。
1.变压器后备保护概述以三绕组变压器为例，如若一边的断路器断开，另外两边依然可以继续工作，因此三绕组形式的变压器相间短路后备保护当做毗邻元件后备情况下，需要有选择的只是断开故障位置一边的断路器，确保其余的断路器依然正常工作，对事故进行精准的把控。
220kV变压器后备保护整定详解
220kV变压器后备保护整定详解变压器后备保护包括相间短路的后备保护和接地短路的后备保护，后备保护可作为变压器本体差动保护的后备。
也可对变压器外部故障引起的过电流起到保护作用，作为变压器各侧母线以及部分出线的远后备保护。
对外部接地短路故障，采用零序过电流保护或零序电压保护，根据保护选择性要求，确定是否采用零序功率方向元件。
对外部相间短路故障，可采用过电流保护，但纯过电流保护仅仅适用于容量较小的单侧电源变压器。
对于大容量变压器，过电流保护往往灵敏度不足，这时可装设带复合电压闭锁的过电流保护，以提高保护动作的灵敏性。
复合电压闭锁的过流保护虽然提高了保护动作的灵敏性，但牺牲了变压器后备保护的部分可靠性。
1 主变压器过负荷整定的原因如图1 所示，配备常规保护的220 kV 主变在变电站重负荷情况下并列运行，若全站负荷大于最小变压器容量1.3倍时发生另一台变压器跳闸，由于负荷转移可能引起运行主变严重过载而造成主变受损或烧毁。
故从方式安排的角度考虑，在重负荷情况下将主变的中压侧母线分列运行（低压侧一般也分列运行），2 台主变各自承担一部分负荷，这样就保证在任一主变跳闸后直接甩掉一段母线，从而避免负荷转移威胁另一台主变安全运行。
上述分列运行方式虽然解决了主变过载可能受损的问题，但存在如下弊端。
因负荷分配难以合理、准确安排，在重负荷时，导致某一时段分列运行的2台主变之间负载率相差较大，一台轻载，而另一台又几乎满载甚至过载，不能充分发挥2台主变的有效容量；在轻负荷时，分列运行造成变电站供电可靠性降低。
造成电网结构变化，方式较多，使保护定值的整定计算复杂化。
使该片电网方式倒换变得复杂。
为此，根据当前保护配置的实际情况，将2 台并列运行的220 kV 主变中压侧后备保护增设一段二时限纯过流保护（先后跳开中压侧母联和主变中压侧开关），这样在一台主变跳闸后，运行主变若因负荷转移而过载，这时运行主变的纯过流保护动作就会长延时跳开母联甩掉故障主变所连的母线，若母联跳闸失灵，则跳开运行主变中压侧开关，甩掉全部中压侧负荷，确保运行主变的安全。
主变后备保护原理和保护范围汇总
的最大不平衡电压来整定，通常取U2· set=（0.06—0.12）UN由此可见，复合
电压起动过电流保护在不对称故障时电压继电器的灵敏度高，并且接线比较 简单，因此应用比较广泛。
五、接地短路的后备保护
电力系统中，接地故障常常是故障的主要形式求在变压器上装设接
地（零序）保护。作为变压器本身主保护的后备保护和相
邻元件接地短路的后备保护。
1、变电所单台变压器的零序电流保护 中性点直接接地运行的变压器毫无例外都采用 零序过电流保护作为变压器接地后备保护。零序 过电流保护通常采用两段式，零序I段与相邻元件 零序电流保护I段相配合；零序电流保护II段保护 与相邻元件零序电流保护后备段相配合。与三绕 组变压器相间后备保护类似，零序电流保护在配 置上要考虑缩小故障影响范围的问题。根据需要， 每段零序电流保护可设两个时限，并以较短的时 限动作于缩小故障影响范围，以较长的时限断开 变压器各侧断路器。
三、后备保护的分类
远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力
设备或线路的保护来实现的后备保护。
近后备保护：当主保护拒动时，由本设备或线路的另 一套保护来实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器
失灵保护来实现近后备保护。
高后备保护和低后备保护是相对变压器而言的，变压 器高压侧的后备保护称为高后备，变压器低压侧的后备保 护称为低后备。
足选择性要求，在高压侧或中压侧要加功率方向元件，其方向可指向 该侧母线。方向元件的设置，有利于加速跳开小电源侧的断路器，避 免小系统影响大系统。
（2）高压及中压侧有电源或三侧均有电源的三绕组降压变压器和联 络变压器，相间故障后备保护为了满足选择性要求，在高压或中压侧 要加功率方向元件，其方向宜指向变压器。 （3）反应相间故障的功率方向继电器，通常由两只功率方向继电器 构成，接入功率方向继电器的电流和电压应按90接线的要求。为了消 除三相短路时功率方向继电器的死区，功率方向继电器的电压回路可 由另一侧电压互感器供电。
最新主变后备保护原理和保护范围
复合电压启动过流保护的优点：
1、由于负序电压继电器的整定值小，因此在不对称 短路时，电压元件的灵敏系数高。
2、当经过变压器后发生不对称短路时，电压元件的 工作情况与变压器所采用的接线方式无关。
变压器保护装置的工作流程如图6-1所 示，保护测量变压器的各参量未超过定 值时，保护处于正常状态。当发生故障 时，装置中各保护根据测量判定故障是 否发生在各自的保护范围内。当变压器 内部故障时，纵差保护动作跳闸；若故 障点在油箱内，气体保护能以较高的灵 敏度动作于跳闸。无论是内部故障还是 外部故障，变压器相间后备保护均应启 动。若为接地故障，零序保护作为接地 故障的后备保护也同时启动。在后备保 护动作延时内，故障若消失，后备保护 返回到正常工作状态；若故障仍存在， 则动作于跳闸，将变压器从电网中切除。 此外，当变压器出现过负荷等异常工作 状态时，相应的保护动作发出信号。
1、过电流保护
过电流保护装置的原理 接线如图5-18所示，其工 作原理与线路定时限过电 流保护相同。保护动作后， 跳开变压器两侧的断路器， 保护的起动电流按照过变 压器可能出现的最大负荷 电流来整定,即
式中 Krel —可靠系数，取1.2—1.3； Kr—返回系数，取0.8—0.95； IL·max — 变压器可能出现的最大负荷电流。 IL·max 可按以下情况考虑，并取最大值：
后备保护是指阻抗保护、低电压过流保护、复合 电压过流保护、过流保护，它们都能反应变压器的过 流状态，但它们的灵敏度不一样，阻抗保护的灵敏度 高，过流保护的灵敏度低。
三、后备保护的分类
远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力 设备或线路的保护来实现的后备保护。
近后备保护：当主保护拒动时，由本设备或线路的另 一套保护来实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器 失灵保护来实现近后备保护。
变压器后备保护及过负荷保护
变压器后备保护及过负荷保护一、变压器相间短路的后备保护变压器相间短路的后备保护，反应变压器区外故障引起的变压器过电流，并作为变压器差动保护或电流速断保护和气体保护的后备保护。
作为后备保护，其动作时限与相邻元件后备保护配合，按阶梯原则整定；其灵敏度按近后备和远后备两种情况校验。
根据变压器容量及短路电流水平，常用的变压器相间短路的后备保护有过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序过电流保护、阻抗保护等。
1、过电流保护变压器过电流保护与线路定时限过电流保护原理相同，装设在变压器电源侧，由电流元件和时间元件构成，保护动作后切除变压器。
电流元件的动作电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流整定。
2.低电压起动的过电流保护低电压起动的过电流保护由电流元件、电压元件、时间元件等构成，变压器低电压起动的过电流保护原理框图如图4-9所示。
电流元件接在变压器电源侧电流互感器TA二次侧，分别反应三相电流增大时动作；电压元件接在降压变压器低压侧母线电压互感器TV二次侧线电压，分别反应三相线电压降低时动作。
当同时有电流元件和电压元件动作时，经过与门Y起动时间电路T1，延日跳开变压器两侧断路器1QP和2QF。
图4-9低电压起动的过电流保护峰理桩图U）挂线示意图；原理框I割低电压起动的过电流保护，是在定时限过电流保护的基础上增加了低电压起动条件。
由于采用了低电压元件，可以保证最大负荷时保护不动作，电流元件动作电流整定可以按照躲过变压器额定电流，显然数值比定时限过电流保护的动作电流小，因此提高了保护的灵敏度。
低电压元件动作电压整定，按照躲过正常运行母线可能出现的最低工作电压，并在外部故障切除后电动机自起动过程中必须返回。
需要指出的是，如果一次主接线采用母线分段接线，作为变压器相间短路的后备保护，应该带有两段时限，以较短时限跳开分段断路器，缩小故障影响范围；以较长时限跳开变压器各侧断路器。
3.复合电压起动的过电流保护如果将图4-9所示保护的三个低电压元件，改为负序电压元件和单个低电压元件，可构成复合电压起动的过电流保护。
继电保护变压器后备保护讲解
(8 - 51)
(2)躲开线路一相断线时引起的负序电流。
(3)与相邻元件上的后备保护在灵敏度上相配合。
负序电流继电器的灵敏度校验
Ksen
I 2.min I 2.oper
1.25
(8- 52)
I2.min : 后备保护范围末端发生不对称短路时流过保护的最小负序电流。
8.5.4 变压器的过负荷保护
8.5 变压器相间短路的后备保护和过负荷保护
P217
反应相间短路电流增大而动作的过电流保护作为变压器的后备保护。
为满足灵敏度要求，可装设过电流保护、低电压起动的过电流保护、复 合电压起动的过电流保护，负序过电流保护，甚至阻抗保护。
电流 继电器
电流 继电器
延时
过电流保护
低电压 继电器
延时
与 或 负序电压继电器
为此，变压器的零序保护动作时，首先应切除非接地的 变压器。若故障依然存在，经一个时限阶段Δt后，再切除接 地变压器，其原理接线如图所示。
每台变压器都装有同样的零序电流保护，它是由电流元 件和电压元件两部分组成。正常时零序电流及零序电压很小， 零序电流继电器及零序电压继电器皆不动作，不会发出跳闸 脉冲。
与 或
P221
1、保护的工作原理
KAN
8.5 变压器相间短路的后备保护和过负荷保护
P221
8.5.3 负序电流和单相低电压起动的过电流保护
2、整定计算 负序电流继电器的一次动作电流按以下条件选择：
(1)躲开变压器正常运行时负序电流滤过器输出的最大不平衡电流。其值为
Ioper (0.1 ~ 0.2)I N
变压器过负荷电流三相对称，过负荷保护装置只采用一个电流继电器 接于一相电流回路中，经过较长的延时后发出信号。原理接线如图所示。
主变后备保护原理和保护范围
ppt课件
1
一、变压器的后备保护
当回路发生故障时，回路上的保护将在瞬间发出信号断开
回路的开断元件(如断路器），这个立即动作的保护就是主 保护。当主保护因为各种原因没有动作，在延时很短时间后
（延时时间根据各回路的要求），另一个保护将启动并动作
，将故障回路跳开。这个保护就是后备保护。主保护反应变
Krel——可靠系数，取1.1～1.2； Kr——低电压继电器的返回系数，取1.15～1.25. （2）按躲过电动机自起动时的电压整定；
当低压继电器由变压器低压侧互感器供电时，计算式为
Uset=（0.5—0.6）UN
当低电压继电器由变压器高压侧互感pp器t课供件 电时，计算式为
14
Uset=0.7UN
能。
ppt课件
13
采用低电压继电器后，电流继电器的整定值就可以不再考虑并联运行变压器切 除或电动机自起动时可能出现的最大负荷，而是按大于变压器的额定电流整定， 即
低电压继电器的动作电压按以下条件整定，并取最小值 （1）按躲过正常运行时可能出现的最低工作电压整定，计算式为
式中UW·max ——最低工作电压，一般取0.9UN（UN为变压器的额定电压）；
（1）对并列运行的变压器，应考虑切除一台最大容量的
变压器时，在其他变压器中出现的过负荷。当各台变压器容
量相同时，计算式为
式中 n——并列运行变压器的可能最少台数
IN——每台变压器的额定电流
ppt课件
9
（2）对降压变压器，应考虑电动机自起动时的最大电 流，计算式为
其中I'L·max ——正常工作时的最大负荷电流（一般为变压器的额
否发生在各自的保护范围内。当变压器
500KV变压器相间后备保护分析
500KV变压器相间后备保护分析目前，我国在电力系统中广泛使用500kV的变压器。
然而，这种变压器的价格较高，在整个电力系统中，对电网稳定性的影响较大。
所以，我们要加强对500kV变压器相间后备的保护，确保发生意外时，电力系统还能正常、稳定、安全的运行。
在进行相间后备保护时，需要仔细研究变压器的电气配置，进行精准计算，保持变压器的正常稳定运行。
本文先分析了500kV变压器相间后备保护中的问题，又针对出现的问题探讨了几种变压器相间后备保护的措施。
标签：变压器；相间后备保护；电流保护变压器是电力系统最常使用的电气设备。
作为十分重要的设备，变压器的系统正常直接影响着整个电网的安全运行。
近几年，我国经常发生因变压器低压侧短路而引起的变压器受损现象，甚至导致大范围的停电。
所以，我们需要加大对变压器的保护力度，不仅注意变压器的主要部位，还重视变压器的相间后备保护。
变压器的相间后备保护对整个变压器的主要元件和辅助元件来说，都起到了不可替代的作用。
1变压器相间后备保护中的问题一般来说，变压器的高压部分相间后备保护是变压器内部问题的主要后备保护，且同时担任着中、低压部分母线问题后备保护的作用。
根据规定，首先，如果过电流保护的力度不够，无法满足要求，需要采用复合电压的方式进行过电流保护；其次，后备保护可由一个负序电流继电器和一个单相低电压启动的过电流继电器组成；最后，当前面两种方法都不能满足性能的要求时，可以使用阻抗过电流保护。
然而，以上三种方法对于低压部分的相间短路起不到后备保护的作用。
1.1复合电压过电流保护的问题在电压达到220 kV以上时，由降压变压器和联络变压器组成的联合形成高压部分过电流保护装置，实际电流超过了变压器的额定电流。
因为降压的存在和低压部分漏抗很大的缘故，出现了下列问题：（1）如果在低压部分母线有问题时，高、中压部分剩余电压很高，使高压部分的过电流保护元件不起作用。
（2）当中、低压部分过电流保护装置和其它保护装置配合作用时，起效的过程较缓慢。
变压器相间后备保护现存问题及改善措施
变压器相间后备保护现存问题及改善措施陆寅;邵斌【摘要】Due to external factors in the transformer damage or failure,one of the main reasons is in phase backup pro-tection for transformer,mainly due to the interphase fault sensitive is not enough on the low voltage side and limitation of its action time is longer.This paper introduced the backup protection of transformer,analyzed the existing problems of transformer phase backup protection problem,and put forward some measures to solve and improve.%在导致变压器损坏或者故障的外部因素中，变压器相间后备保护方面的问题是最主要的因素之一，其对低压侧相间故障的灵敏程度不够，而且动作的时间限制较长是故障的主要原因。
文中介绍了变压器的后备保护，分析了变压器相间后备保护中存在的问题，并且提出了针对性的改善措施。
【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】2页(P127-128)【关键词】变压器;相间后备保护;问题和措施【作者】陆寅;邵斌【作者单位】江苏省电力公司检修分公司苏州运维分部，江苏苏州 215000;江苏省电力公司检修分公司苏州运维分部，江苏苏州 215000【正文语种】中文【中图分类】TM424在电网的建设过程中，变压器起到了十分重要的作用，可以说变压器的安全直接关系电网设施的安全和稳定。
主变后备保护原理和保护范围
1、后备保护用于在主保护故障拒动情况下，保护 变压器。一般包含： （1）高压侧复合电压启动的过电流保护； （2）低压侧复合电压启动的过电流保护； （3）防御外部接地短路的零序电流、零序电压保 护； （4）防止对称过负荷的过负荷保护； （5）和高压侧母线相联的保护：高压侧母线差动 保护、断路器失灵保护； （6）和低压侧母线相联的相关保护：低压侧母线 差动保护等。
六、后备保护的保护范围：
五、接地短路的后备保护
电力系统中，接地故障常常是故障的主要形式，因此，
大电流接地系统中的变压器，一般要求在变压器上装设接
地（零序）保护。作为变压器本身主保护的后备保护和相
邻元件接地短路的后备保护。
1、变电所单台变压器的零序电流保护 中性点直接接地运行的变压器毫无例外都采用 零序过电流保护作为变压器接地后备保护。零序 过电流保护通常采用两段式，零序I段与相邻元件 零序电流保护I段相配合；零序电流保护II段保护 与相邻元件零序电流保护后备段相配合。与三绕 组变压器相间后备保护类似，零序电流保护在配 置上要考虑缩小故障影响范围的问题。根据需要， 每段零序电流保护可设两个时限，并以较短的时 限动作于缩小故障影响范围，以较长的时限断开 变压器各侧断路器。
2、多台变压器并联运行时的接地后备保护
对于多台变压器并联运行的变电所，通常采用一部分
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, tIII ) t tI max(tII
多侧电源的三绕组变压器 设图中Ⅱ侧也带有电源，这时应该在三侧分别装设过电流保 护。主电源侧的过电流保护兼作变压器主保护的后备，其它 各侧过电流保护仅作为本侧母线保护的后备。主电源一般指 升压变压器的低压侧、降压变压器的高压侧、联络变压器的 大电源侧。假设Ⅰ侧为主电源。 母线Ⅰ Ⅰ侧过电流保护增设一个方向指向母线 的方向元件，并设置两个动作时限，短 时限取tⅠ=t’Ⅰ+△t，长时限取：
低电压继电器：低电压继电器的动作电压按以下条件整定，并 取最小值。 U l .min U set (6 56) K rel Kre （1）按躲过正常运行时的最低工作电压整定：
Ul.min—最低工作电压，一般取0.9Un（Un为变压器额定电压）；Krel—可靠 系数，取1.1~1.2；Kre—返回系数，取1.15~1.25；
• 6.4.2 低电压启动的过电流保护
采用低电压继电器 后，电流继电器的整定 值就可以不再考虑并联 运行变压器切除或电动 机自起动时可能出现的 最大负荷，而是按大于 变压器的额定电流整定， 即： K
I set
rel
K re
I n (6 57)
图6-20：低电压启动的过电流保护原理接线图
电流继电器灵敏度的检 验方法与不带低压启动 的过电流保护相同，此 处略。
（2）按躲过电动机自起动时的电压整定 当低压继电器由变压器低压侧互感器供电时： U set (0.5 ~ 0.6)Un (6 57) 当低压继电器由变压器高压侧互感器供电时： Uset 0.7Un (6 58)
灵敏系数校验： Ksen U set / Uk .min (6 59) 要求Ksen≥1.25；Uk.min—灵敏度校验点发生三相金属性短路时 保护安装处感受到的最大残压。 跳闸：只有在电流元件和电压元件同时动作后，才能启动时间 继电器，经过预定延时后动作于跳闸。由于电压互感器回路发 生断线时，低电压继电器将误动作，因此在实际装置还需配置 电压回路断线闭锁功能，具体逻辑此处略。
母线Ⅲ 负荷侧的过电流保护只作为母线Ⅲ保护的后备，动作后只跳开 QF3。动作时限应该与母线Ⅲ保护的动作时限相配合，即 tⅢ=t’Ⅲ+△t，其中△t为一个时限级差。为了提高外部故障时保 护的灵敏度，负荷侧过电流保护应该装设在容量较小的一侧， 对于降压变压器通常是低压侧。 母线Ⅲ故障时保护的动作时间最快，母线Ⅱ故障时其次，变压 器内部故障时保护的动作时间最慢。
tT max(tI , tII , tIII ) t
过电流元件和方向元件同时启动时，经 短时限跳开QF1。过电流元件启动但方 向元件不启动时，经长时限跳开变压器 三侧断路器。
母线Ⅱ Ⅱ侧过电流保护的动作时限取tⅡ=t’Ⅱ+△t，Ⅱ侧的过电流保 护还增设一个方向元件，方向指向母线Ⅱ。 母线Ⅲ Ⅲ侧过电流保护的动作时限取tⅢ=t’Ⅲ+n—并列运行变压器的可能最少台数； In—每台变压器的额定电流。 n 1
对于降压变压器：应考虑电动机自起动时的最大电流。
Il .max Kss Il.max (6 54)
I’l.max—正常工作的最大负荷电流（一般为额定电流）； Kss—综合负荷的自起动系数。对于110kV的降压变电所，低压6-10kV侧 取1.5~2.5；中压35kV侧取1.5~2。
后备保护作用----防止由外部故障引起的变压器绕组过电流， 并作为相邻元件（母线或线路）保护的后备以及在可能的条 件下作为变压器内部故障时主保护的后备。
• 6.4.1 过电流保护
保护装置的原理接线如右图所示，保护 动作后，跳开两侧断路器。保护的启动 电流按照躲过可能出现的最大负荷电流 来整定，即： K rel I set I l .max (6 52) 图6-19：变压器过电流 K re
保护的单相原理接线图 Krel—可靠系数，取1.2~1.3；Kre—返回系数，取0.85~0.95；Il.max—变压 器的最大负荷电流。Il.max可按以下情况考虑，取最大值： 对于并列运行的变压器：考虑切除一台最大容量的变压器时，在其它变 压器中出现的过负荷。当各台变压器容量相同时，按下式计算。
• 6.4.4 三绕组变压器相间短路后备保护的特点
三绕组变压器相间短路的后备保护在作为相邻元件的后备时， 应该有选择性地跳开近故障点一侧的断路器，保证另外两侧 继续运行，尽可能地缩小故障影响范围；而作为变压器内部 故障的后备时，应该跳开三侧断路器，使变压器退出运行： K1点故障----应只跳开QF3； K2点故障----QF1、QF2、QF3全部跳开。 现结合右图说明其配置原则。
图中t’Ⅰ、t’Ⅱ、t’Ⅲ表示各侧母线后备保护动作时 限；定义tT为跳开QF1、QF2和QF3的时限。
单侧电源的三绕组变压器：只装设两套过 电流保护。一套装在电源侧，另一套装在 负荷侧（如图中的Ⅲ侧）。 图6-22：三绕组变压器过流保护配置说明
母线Ⅰ 电源侧的过电流保护作为变压器主保护和母 线Ⅱ保护的后备。采用两个时间元件：比较 小的时限tⅠ跳开断路器QF2，以较大的时限 tT=tⅠ+△t跳开QF1、QF2和QF3。对于tⅠ， 若tⅠ<tⅢ，在母线Ⅲ故障时，仍会无选择性地 跳开QF2，因此应该与：