变压器后备保护讲解
变压器后备保护拒动原因分析
变压器后备保护拒动原因分析变压器是电力系统中的重要设备，其在电能传输中起着至关重要的作用。
为了保证变压器的安全运行，后备保护是必不可少的一项重要措施。
后备保护的作用是在主保护失效时，及时地对变压器进行保护动作，避免发生严重的故障。
在实际运行中，变压器后备保护拒动的情况时有发生。
本文将对变压器后备保护拒动的原因进行深入分析，探讨其可能的解决方案。
1.变压器后备保护概述变压器的主要保护包括油温、油位、气体等级保护和差动保护等。
这些保护在大多数情况下能够可靠地对变压器进行保护。
而后备保护则是在主要保护失效时起作用的最后一道防线。
后备保护一般包括过载保护、短路保护和接地保护等，当主要保护失效时，后备保护能够及时地对变压器进行保护动作，避免发生进一步的损坏。
2.变压器后备保护拒动原因分析（1）保护信号错误在变压器运行中，由于各种原因可能导致保护信号传输错误，使得后备保护无法准确地接收到保护信号。
这种情况下，后备保护可能会误判变压器的工作状态，导致拒动的发生。
（2）保护参数设置不当保护参数设置不当是造成变压器后备保护拒动的常见原因之一。
在变压器投运前，对后备保护的参数进行设置是非常重要的。
如果参数设置不当，有可能导致后备保护误判变压器的工作状态，从而产生拒动现象。
（3）保护装置故障保护装置本身的故障也是造成后备保护拒动的重要原因之一。
保护装置的故障可能来自于元件损坏、电路故障等多种原因。
当保护装置发生故障时，后备保护可能无法及时地接收到保护信号，从而导致拒动发生。
（4）电源故障后备保护的电源故障也是造成拒动的重要原因之一。
如果后备保护的电源发生故障，将导致后备保护无法正常运行，从而造成拒动的发生。
（5）其他因素除了以上几种常见的原因外，还有一些其他因素可能导致变压器后备保护拒动。
环境因素、外部干扰等也可能对后备保护的正常运行产生影响。
3.变压器后备保护拒动解决方案对于变压器后备保护拒动的问题，我们可以采取以下一些措施进行解决：（1）保护信号的可靠传输确保保护信号的可靠传输是避免后备保护拒动的重要措施。
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。
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。
变压器后备保护
变压器后备保护为防止变压器外部故障引起的过电流及作为变压器主保护的后备，变压器应装设后备保护。
保护采用带低电压或不带低电压闭锁的过电流保护。
如果灵敏度不够，可采用带复合电压闭锁的过电流保护。
(1)对于单侧电源的变压器。
后备保护装设于电源侧，作为差动保护、瓦斯保护的后备或相邻元件的后备。
(2)对于多侧电源的变压器，变压器各侧均应装设后备保护。
其为：作为变压器差动保护的后备，要求它动作后启动总出口继电器。
各电压侧母线和线路的后备保护，要求它动作后跳开本侧的断路器。
作为变压器断路器与其电流互感器之间死区故障的后备保护。
8.1.5 变压器过负荷保护由于变压器的过负荷一般是三相对称的，因此，过负荷保护只需接入一项电流，各侧的过负荷保护均经过同一时间继电器延时发出信号。
保护的安装地点应能够反应变压器所有绕组的过负荷情况，对于双绕组升压变压器，过负荷保护通常装设在低压侧。
对于双绕组降压变压器，过负荷保护装设在高压侧。
8.2 母线保护发电厂和变电所的母线是电力系统的一个重要组成元件,当母线发生故障时将使连接在故障母线的所有元件在修复故障期间,或转换到另一组无故障的母线上运行以免被迫停电.此外,在电力系统中枢变电所的母线上故障时,还可能引起系统稳定的破坏,造成严重后果。
按照有关规定,对于一般线路,不采用专门的母线保护,而利用供电元件的保护装置就可以把母线鼓掌切除.当利用供电元件的保护装置切除母线故障时,故障的切除时间一般比较长.此外,当双母线同时运行或母线为分段母线时,上述保护不能有选择的切除故障母线.因此,在下列情况下应装设专门的母线保护:(1)在110kV及以上的双母线上,为保证有选择地切除任意组母线上发生故障,而另一组无故障的母线仍能继续运行,应装设专门的母线保护。
(2)110kV及以上的单母线，重要的发电厂的35kV母线或高压侧为110kV及以上的重要降压变电所的35kV母线，按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线的故障时，应装设专门对母线保护。
第七讲：变压器后备保护
处理原则是： （1） 如果过电流保护动作，发现电压下降、冲击、 弧光、声响等现象，应对变压器外部进行检查；如果能 及时排除故障，则可试送一次，否则应采取安全措施准 备抢修；如果未发现问题，也可试送一次；对无差动保 护的变压器，除进行外部检查外，还应进行绝缘测定检 查。 （2） 如果是低压出线发生故障，线路保护拒动， 则可手动打掉故障线路开关，然后对变压器送电。
（3） 如果由于差动保护范围内发生故障，差动保 护失灵，则应按差动保护动作处理。
（4） 如果为二次回路故障，则属误动或误碰，值 班人员可立即试送电。
结 束！
Байду номын сангаас
过负荷保护安装侧的选择应能反应所有绕组的过负荷 情况，如双绕组降压变压器的过负荷保护应装在高压侧。 单电源的三绕组变压器，若三侧绕组容量相同，过负荷保 护仅装在电源侧；若三绕组容量不同，则在电源侧和容量 较小侧分别装设过负荷保护。双侧电源的三绕组降压变压 器或联络变压器，三侧均应装设过负荷保护。
八、变压器中性点间隙保护
变压器后备保护
一、概述
二、复合电压闭锁过电流保护
1、过电流元件
2、低电压元件
3、负序电压元件
4、动作延时
三、零序过电流及零序方向电流保护
四、负序电流及负序方向电流保护
五、低阻抗保护
六、复合电压功率方向过流保护
七、过负荷保护
在大多数情况下，变压器过负荷是对称的，因此变压 器过负荷只用一个电流继电器，接于任一相电流之中，经 延时作用于信号。
九、变压器后备保护的配置及方向指向
十、变压器后备保护动作的原因及处理
变压器后备保护动作的原因是： （1） 变压器高压侧短路。 （2） 变压器低压母线短路。 （3） 由于差动保护范围内发生故障，差动保护失灵。 （4） 后备保护误动。 （5） 低压线路有故障，出线保护拒动，引起变压器过
主变后备保护原理和保护范围
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目录
01 主 变 后 备 保 护 原 理
02 主 变 后 备 保 护 范 围
Part One
主变后备保护原理
差动保护原理
差动保护原理：利用电流互感器检测主变各侧电流的变化，通过比较主变 各侧电流的大小和相位，实现差动保护。 差动保护的优点：动作速度快，灵敏度高，可靠性高。
距离保护原理
原理：基于电压和电流的相位差来测量短路点到保护装置的距离 优点：不受系统阻抗的影响，可靠性高 局限性：易受系统运行方式的影响，需要校验保护装置的定值 应用场景：适用于长距离输电线路的保护
零序电流保护原理
零序电流的产生：当系统中发生不对称故障时，三相电流的矢量和不为零，形成零序电流。
零序电流保护的原理：通过检测零序电流的大小和方向，判断系统中是否存在故障，进而触 发相应的保护动作。
零序电流保护的优点：结构简单，灵敏度高，能够快速切除故障。
零序电流保护的局限性：易受系统运行方式和接地状况的影响，可能会产生误动作或拒动作。
Part Two
主变后备保护范围
变压器内部故障
变压器内部故障可能引发严 重后果
主变后备保护范围包括变压 器内部故障
主变后备保护能够及时切除 故障，防止事故扩大
差动保护的局限性：易受励磁涌流和变压器充电的影响。
差动保护的应用范围：广泛应用于变压器的保护。
电流保护原理
电流保护原理：通过检测线路中的电流异常变化来触发保护动作，切除故障部分，保证电力 系统安全运行。
动作条件：电流超过整定值，持续时间达到设定时间。
保护类型：过流保护、电流速断保护、差动保护等。
变压器后备保护分析与动作跳闸处理原则.ppt
检查该母线无故障现象，对其充电 正常后，恢复该母线上无故障线路的供电 检查分析断路器拒跳的原因
后备保护动作跳闸处理
后备保护动作跳闸处理 2、母线故障主保护拒动
检查保护动作情况：无其它保护动作; 检查站用电情况：备用站用电已自动投入。 按规定拉开母线上各线路（包括电容器）开关 现场检查母线连接设备所变有异常现象 拉开所变SO1刀闸，隔离故障点 检查无其它异常，依次恢复母线及出线送电 检查分析主保护未动作原因
后备保护动作跳闸处理
后备保护动作跳闸处理 3、无其他保护动作
检查无其它保护动作、现场检查设备无异常。 不能确定越级跳闸线路。 按规定拉开母线上各线路（包括电容器）开关
合上开关，对母线试送电
母线送电正常后，逐条试送各线路 试送中发现电流冲击，或保护动作跳闸，隔离该试 送线路，恢复其它无故障线路供电
检查分析故障原因
后备保护动作跳闸处理
后备保护动作跳闸处理 4、主变故障
检查发现变压器主保护有动作，则不能送电，应进 一步检查处理。
按规定拉开母线上各线路（包括电容器）开关
合上母联210开关，由#2主变对母线试送电
母线送电正常后，逐条试送各线路，注意防止#2主 变过负荷
检查分析故障原因
后备保护动作跳闸处理
后备保护动作跳闸处理
跳开中压（或低压）侧母线 分段（或母联）开关
跳开中压（或低压）侧开关
跳开变压器三侧开关
后备保护动作跳闸处理
后备保护动作跳闸处理 后备保护动作跳闸处理
后备保护动作跳闸处理
检查判断 故障和停 电范围,站 用电失去 可先倒站 用电
出线故障
母线故障 可以隔离
断开故障线路开关, 若开关断不开拉开 两侧刀闸
接地
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。
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。
变压器后备保护的保护范围
变压器后备保护的保护范围1. 引言大家好，今天咱们聊聊变压器后备保护的那些事儿。
听起来有点高大上，但别担心，我会把它讲得简单明了。
变压器就像电力系统里的“中坚力量”，没有它，我们的生活可就没法运转了。
所以，保护它，尤其是后备保护，绝对是个大事。
那什么是后备保护呢？简单来说，就是给变压器穿上一层“防护服”，确保它能在遇到问题时有个“后盾”，不至于受伤。
2. 后备保护的作用2.1. 保护范围后备保护的保护范围可大了去了，不仅仅是变压器本身，还包括它所连带的设备，比如开关、线路等等。
这就好比一个保镖，不仅要保护老板，还得保护周围的环境，确保万无一失。
你想啊，如果变压器出问题了，其他设备也可能受到影响，这可就麻烦了。
所以，后备保护的“手臂”得伸得够长，才能把整个电力系统都罩住。
2.2. 保护原理说到保护原理，后备保护其实是通过一些特定的装置，实时监测变压器的运行状态。
当它发现某些异常，比如过载、短路或者温度过高的时候，就会立马启动，像一位勇敢的骑士，迅速切断故障电流，避免更大的损失。
这就像你在厨房做饭，突然油烟机出故障，烟雾弥漫，这时候你得立刻关掉火源，不然整个人都得受影响。
3. 后备保护的特点3.1. 可靠性后备保护最大的特点就是“可靠”。
在电力系统中，设备故障是常有的事，但只要有了后备保护，就能让系统更加稳健。
它就像一个精明的守门员，总是时刻准备着，保证安全。
想想，如果没有后备保护，那变压器可能随时就面临风险，整个系统就像是没有了防线，随时会崩溃。
3.2. 效率当然，后备保护还得讲究“效率”。
在故障发生的瞬间，保护装置必须迅速反应，及时切断电流。
否则，故障就会像脱缰的野马，肆意破坏，损失可就大了去。
就拿足球比赛来说，守门员如果反应不够快，轻则丢球，重则满盘皆输。
后备保护就得像一个超快速的闪电，瞬间判断并行动，才能保证整个电力系统的安全稳定。
4. 总结总之，变压器后备保护的重要性不言而喻。
它就像是电力系统的“安全卫士”，为我们每天的用电生活保驾护航。
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。
变压器后备保护整定计算方法的理论基础
变压器后备保护整定计算方法的理论基础变压器是电力系统中重要的设备之一，起着将高压电能转换为低压电能的作用。
为了保证变压器的安全运行，后备保护系统起到了至关重要的作用。
后备保护的整定计算方法是确保变压器在故障时得到及时保护和可靠断开的关键。
本文将探讨变压器后备保护整定计算方法的理论基础。
1. 变压器后备保护概述变压器后备保护是指在变压器发生故障时，对故障进行及时检测和保护的系统。
后备保护系统通常包括差动保护、过电流保护、热保护和电气距离保护等。
这些保护装置通过监测变压器的实时电流、温度和距离等参数来判断是否存在故障，并采取相应的措施来切断故障电路，以保护变压器的安全运行。
2. 后备保护整定计算方法后备保护整定计算方法包括差动保护计算、过电流保护计算和热保护计算等。
这些计算方法在确定保护装置的整定值时起到了重要作用。
2.1 差动保护计算差动保护是变压器后备保护系统中最常用的一种保护方式。
它通过比较变压器两侧的电流差值来检测故障。
差动保护计算的基本原理是根据变压器的参数和故障类型来确定差动电流保护装置的整定值。
通常，差动保护装置的整定值应满足故障情况下的保护范围和保护速度的要求。
2.2 过电流保护计算过电流保护是变压器后备保护系统中的另一种重要保护方式。
它通过监测变压器的电流来检测故障。
过电流保护计算的基本原理是根据变压器额定电流和短路电流来确定过电流保护装置的整定值。
通常，过电流保护装置的整定值应满足故障情况下的保护速度和选择性的要求。
2.3 热保护计算热保护是变压器后备保护系统中用于保护变压器绕组的一种重要保护方式。
它通过监测变压器绕组的温度来检测故障。
热保护计算的基本原理是根据变压器的热特性曲线和环境温度来确定热保护装置的整定值。
通常，热保护装置的整定值应满足变压器绕组安全运行的要求。
3. 变压器后备保护整定计算方法的理论基础变压器后备保护整定计算方法的理论基础主要包括两方面：一是基于变压器特性的计算方法，二是基于保护装置性能的计算方法。
变压器的后备保护(精)
6.4 变压器的后备保护6.4.1 变压器相间短路的后备保护及过负荷保护为了防止外部短路引起的过电流和作为变压器纵差保护、瓦斯保护的后备，变压器还应装设后备保护。
变压器相间短路的后备保护既是变压器主保护的后备保护，又是相邻母线或线路的后备保护。
6.4.1.1 过电流保护变压器过电流保护的原理逻辑框图如图6.16 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。
保护的起动电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定，即max rel act L reK I I K ⋅= （6.12） 式中，rel K ——可靠系数，一般取为1.2～1.3；re K ——返回系数，取为0.85～0.95；max L I ⋅——变压器可能出现的最大负荷电流。
（图6.16 变压器过电流保护逻辑框图）变压器的最大负荷电流应按下列情况考虑：（1）对并联运行的变压器，应考虑切除一台最大容量的变压器后，在其他变压器中出现的过负荷。
当各台变压器的容量相同时，可按下式计算：T N L I n n I ⋅⋅-=1max (6.13)式中，n ——并联运行变压器的最少台数；T N I ⋅ ——变压器的额定电流。
（2）对降压变压器，应考虑负荷中电动机自启动时的最大电流max ⋅MS I ，即max max ⋅⋅=L MS MS I K I (6.14) 式中，MS K ——综合负荷的自启动系数，其值与负荷性质及用户与电源间的电气距离有关，对110kV 降压变电站的6kV ～10kV 侧，取1.5～2.5；35kV 侧，取1.5～2.0；max L I ⋅——正常工作时的最大负荷电流(一般为变压器的额定电流)。
保护的动作时限及灵敏系数校验与第2章所讲定时限过电流保护相同，这里不再赘述。
按以上条件选择的起动电流，其值一般较大，往往不能满足作为相邻元件后备保护的要求，为此需要采用以下几种提高灵敏性的方法。
6.4.1.2 低电压启动的过电流保护如图6.17 所示为三相低电压启动的过电流保护逻辑框图，保护的启动元件包括电流元件和低电压元件，一般采用电流继电器和低电压继电器。
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
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
变压器后备保护整定计算方法 数据降维
变压器后备保护整定计算方法数据降维随着电力系统发展和电网规模的不断扩大，变压器在电力系统中的重要性日益凸显。
为了确保变压器的安全运行，后备保护的整定成为必要的工作。
本文将介绍变压器后备保护整定的计算方法，并探讨数据降维在此过程中的应用。
一、变压器后备保护整定计算方法1. 整定背景变压器是电力系统中的重要设备，主要用于电能的传输和变压变流。
为了保证变压器的安全运行，需要设置后备保护。
后备保护的整定涉及到多个参数，包括电压、电流、温度等。
2. 整定原则变压器后备保护的整定原则是根据变压器的额定容量、短路容量以及运行条件等因素进行综合考虑，确保其灵敏度和可靠性。
3. 整定步骤（1）收集和分析数据整定前需要收集变压器运行过程中的相关数据，包括电流、电压、温度等参数。
通过对数据的分析，可以了解变压器的负载情况和可能出现的故障。
（2）确定整定参数根据数据分析的结果，确定后备保护的整定参数。
例如，根据变压器的额定容量和运行条件，确定巡检超过额定电流值的保护参数。
（3）计算整定值根据确定的整定参数，进行计算以得到具体的整定值。
例如，根据变压器短路容量和负载情况，计算巡检超过短路电流的保护整定值。
（4）验证整定结果将计算得到的整定值配置到变压器保护设备中，进行实际验证。
通过实际验证，可以判断整定结果是否符合要求，并进行必要的调整。
二、数据降维在变压器后备保护整定中的应用1. 数据降维的概念数据降维是指通过一系列方法将原始数据映射到低维度的空间中，从而减少数据维度的过程。
数据降维不仅可以简化数据处理过程，还可以提高数据分析的效率和准确性。
2. 数据降维在整定计算中的应用（1）降低计算复杂性变压器的运行数据通常包含大量的参数，降维可以将这些参数转化为更少的维度，从而降低整定计算的复杂性。
（2）提高计算效率通过降维可以减少计算的量，从而提高整定计算的效率。
例如，使用主成分分析等方法可以将大量的数据特征降低到较少的维度，并保留原始数据的主要信息。
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高低后备保护定义：
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。
高后备是指在110kV线路断路器拒动的情况下，由变压器高压侧断路器通过保护装置来断开故障电流，即作为110kV线路的后备保护；低后备是指在10kV线路断路器拒动的情况下，由变压器低压侧断路器通过保护装置来断开故障电流，即作为10kV线路的后备保护。
高低后备保护种类：
变压器相间短路的后备保护有：过电流保护、低压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护及负序过电流保护等。
变压器接地短路的后备保护有：零序电流保护、零序电压保护（零序电压保护只有在中性点失去、系统中没有零序电流的情况下才能够动作，不需要与其他元件的接地保护相配合）。
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。
低后备的作用：变压器低压母线、变压器低压线圈的保护以及低压出线的后备（远后备）保护。
高低后备保护范围：
问题一：高后备保护自高压侧CT以下的部分，作为主变差动保护的后备保护，同时也是中压侧及低压侧的总的后备保护；中后备保护作为中压侧出线的后备保护；低后备同中后备。
高后备分有带方向和不带方向两种情况。
不带方向的保护范围是：各侧母线及出线，包括主变本体，带方向的是指向母线（或指向主变）。
问题二：母线桥穿墙套管故障，应该属于主变差动保护范围，应该差动保护动作，如果差动保护没有跳开开关才轮到高后备保护动作，低后备保护是不会动作的，低后备只能保护低压侧CT以外的，不能保护以里的，不能倒过来保护主变方向。
问题三：高后备保护是一个总称，包括相间故障的复压方向过流保护和接地故障的零序方向过流保护、间隙保护等。
双绕组变压器当高后备投入的话，投低后备意义就不大。
因为低后备保护动作后变压器处于空载状态，变压器运行已经失去价值。
所以投入高后备不投低后备直接将变压器高压侧开关断开，以防止故障电流对变压器的损害。
相间短路后备保护方向设置：
（1）三侧有电源的三绕组升压变压器，相间故障后备保护为了满足选择性要求，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。
高低后备保护出口：
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。
一般是中压侧或者是低压侧后备保护动作是跳母联或者是分段，隔离故障，减小停电范围。
主变接地保护、间隙接地保护动作出口跳母联，其他保护动作不跳母联。
高压低压侧后备保护复合电压过流I段II段III段一般I段跳本侧联络II段跳本侧开关III段全跳但是前提是软压板投上的情况下。