浅议电力变压器的主保护及后备保护
变压器后备保护分析与动作跳闸处理原则
变压器后备保护分析与动作跳闸处理原则一、变压器后备保护的分析变压器后备保护是保护变压器免于由于内部故障或外部原因引起的过电流、欠电压、过温度等异常情况，从而保证变压器的正常运行和延长其使用寿命的重要措施。
变压器后备保护的分析主要包括对变压器运行情况的监测和故障诊断。
1.监测变压器运行情况：监测变压器的运行情况是通过对变压器的各项参数进行实时监测，包括电流、电压、温度等。
其中，电流是变压器运行的重要参数，通过检测电流的大小和变化趋势，可以判断变压器是否处于正常运行状态。
电压是供电给变压器的重要参数，通过检测电压的稳定性和输出质量，可以判断变压器是否受到过电压或欠电压的影响。
温度是变压器工作的重要参数，通过检测变压器各部位的温度变化，可以判断变压器是否处于正常工作温度范围内。
2.故障诊断：故障诊断是根据变压器的实际使用情况和各项参数的变化情况，通过分析故障原因和故障特征，确定变压器的故障类型和位置。
常见的变压器故障包括短路、接地、绕组开路、绝缘老化等。
通过对故障的分析和诊断，可以及时采取相应的措施进行处理，保证变压器的正常工作。
1.过电流保护跳闸处理原则：当变压器的电流超过额定电流的一定倍数时，应立即进行过电流保护跳闸处理。
跳闸保护的动作时间应根据变压器的额定容量和负载情况进行合理设定，不能过早跳闸，也不能过迟跳闸，以免损坏变压器和其他设备。
2.过温度保护跳闸处理原则：当变压器的温度超过设定的上限温度时，应立即进行过温度保护跳闸处理。
跳闸保护的动作时间应根据变压器的额定容量和散热条件进行合理设定，不能过早跳闸，也不能过迟跳闸，以免损坏变压器。
3.欠电压保护跳闸处理原则：当变压器的输入电压低于设定的阈值时，应立即进行欠电压保护跳闸处理。
跳闸保护的动作时间应根据变压器的额定容量和敏感度要求进行合理设定，不能过早跳闸，也不能过迟跳闸，以免对网络供电和用户用电造成不良影响。
4.短路和接地保护跳闸处理原则：当变压器发生短路或接地故障时，应立即进行短路和接地保护跳闸处理。
电力系统继电保护装置变压器保护分类以及概述
电力系统继电保护装置变压器保护分类以及概述另外还有些非电气量保护，比如轻、重瓦斯保护，压力释放保护，冷却器全停保护，油温高保护，绕组温度高保护等。
针对其中一部分做了简单的概述！纵差保护：包括纵差、高阻抗纵差、零序纵差、发电机变压器组纵差、引线差动保护。
1 变压器的差动保护、电流速断保护：保护变压器绕组或引出线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路以及绕组匝间短路。
6300kV A及以上并列运行的变压器，10000kV A及以上单独运行的变压器，发电厂厂用或工业企业中自用6300kV A及以上重要的变压器，应装设纵差保护。
其他电力变压器，应装设电流速断保护，其过电流保护的动作时限应大于0.5S。
对于2000kV A以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也应装设纵差保护。
纵差保护用于反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障，其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器并发相应信号。
2 瓦斯保护它主要保护变压器内部短路和油面降低的故障。
当油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。
带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设瓦斯保护。
变压器一般采用的保护方式二：纵联差动保护或电流速断保护反应变压器引出线、套管及内部短路故障的纵联差动保护或电流速断保护。
保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。
轻瓦斯保护反应于气体容积，动作于信号。
重瓦斯保护反应于油流流速，动作于跳闸。
瓦斯保护可作为变压器内部故障的一种主保护，但不能作为防御各种故障的唯一保护。
3、变压器的过电流保护：保护外部相间短路，并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)的后备保护。
包括负序过流、低压过流、复合电压过流、方向过流保护，如发电机变压器组共用，装设在发电机侧的低压过流保护按发电机保护统计。
4、接地保护：包括间隙接地保护、零序电流电压、零序电流保护。
零序电流保护：保护大接地电流系统的外部单相接地短路。
电力变压器的保护
瞬时动作
过电压可能会对变压器绝 缘造成损坏，因此过电压 保护通常设置为瞬时动作 ，及时切断电源。
避雷器配合
在变压器高压侧安装避雷 器，与过电压保护配合， 共同防止雷电过电压对变 压器的损害。
低电压保护
电压监测
01
实时监测变压器输入和输出电压，当电压低于允许范围时，启
动低电压保护。
延时动作
02
为避免短暂低电压造成的误动作，低电压保护通常设置一定的
传输电能
隔离与保护
变压器可起到隔离作用，将电力系统 的不同部分进行电气隔离，同时还可 通过配置保护装置对变压器本身及系 统其他设备进行保护。
在电力系统中，变压器作为关键设备 ，能够实现电能的远距离传输和分配 。
变压器保护的必要性
01
保障设备安全
当变压器内部出现故障时，如不及时采取措施，可能导致设备损坏甚至
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灵敏度原则
保护装置的灵敏度应满足系统最小运行方式下，故障切除 时间的要求。
速动性原则
保护装置应尽快切除故障，以减轻故障对设备的损坏程度 ，提高系统稳定性。
选择性原则
保护装置的动作应具有选择性，即保护范围内故障时，仅 故障元件的保护装置动作，切除故障，尽量缩小停电范围 。
可靠性原则
保护装置应具有良好的可靠性，即在保护范围内发生故障 时，保护装置应可靠动作，不应拒动；而在保护范围外发 生故障时，保护装置不应误动。
油位过低
油位过低可能是由于漏油或油温过低引起的。应 及时补充油位并检查漏油原因，同时采取措施提 高油温。
油位波动
油位波动可能是由于变压器内部故障或冷却系统 不稳定导致的。应加强对变压器的监测，及时发 现并处理异常情况。
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。
变压器后备保护整定计算方法在电力系统中的应用
变压器后备保护整定计算方法在电力系统中的应用变压器是电力系统中不可或缺的重要设备之一，它的稳定运行对电力系统的正常运行具有至关重要的影响。
为了保证变压器的安全运行，我们需要在电力系统中使用变压器后备保护来监测和保护变压器。
而为了确保后备保护的正确设置，我们需要进行相应的整定计算。
本文将介绍变压器后备保护整定计算方法在电力系统中的应用。
一、变压器后备保护概述变压器后备保护是指在主保护无法正常工作或失灵的情况下，起到备用保护作用的保护装置。
主要用于检测和保护变压器在发生内部故障时，比如短路、过热、接地等情况。
后备保护系统通常由继电器、电流互感器、电压互感器等元件组成，通过检测电流和电压的异常情况来触发保护动作。
二、变压器后备保护整定计算方法为了确保变压器后备保护的正常运行，我们需要对其进行正确的整定计算。
整定计算的目的是根据变压器的工作特性和系统的要求，确定后备保护的动作准确性和可靠性。
下面将介绍几种常见的变压器后备保护整定计算方法。
1. 过电流保护整定计算过电流保护是变压器后备保护中最常用的保护方式之一，它通过检测变压器的电流异常来触发保护动作。
过电流保护的整定计算主要包括保护装置的额定电流设置和整定电流的确定。
根据变压器的额定容量和短路电流，请就可以计算变压器过电流保护的动作电流，从而实现保护的整定。
2. 低压保护整定计算变压器低压保护是在低电压条件下保护变压器正常运行的一种保护装置。
通过检测变压器的电压异常情况，比如欠压、失压等故障，来实现对变压器的保护。
低压保护的整定计算主要包括欠压保护和失压保护的触发电压和时间设置。
通常根据变压器的额定电压，结合系统的运行特点，确定低压保护装置的整定参数。
3. 温度保护整定计算温度保护是变压器后备保护中保护变压器过热情况的一种保护装置。
通过检测变压器的温度变化来判断是否需要触发保护动作。
温度保护的整定计算主要包括油温和绕组温度的监测和设置。
一般根据变压器的工作环境和额定温度等级，确定温度保护的整定参数。
主变后备保护原理和保护范围
5、负序电流和单相式低压过电流保护
对于大容量的发电机变压器组，由于额定电流大，电流元件往往不能满足远后备灵敏度的要求，可采用负序电流保护。负序电流元件和反应对称短路故障的单相式低压过电流保护组成。 负序电流保护灵敏度较高，且在星、三角接线的变压器另一侧发生不对称短路故障时，灵敏度不受影响，接线也较简单。
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。
过负荷保护反应变压器对称过负荷引起的过电流。保护用一个电流继电器接于一相电流，经延时动作于信号。 过负荷保护的安装侧，应根据保护能反应变压器各侧绕组可能过负荷情况来选择： （1）对双绕组升压变压器，装于发电机电压侧。 （2）对一侧无电源的三绕组升压变压器，装于发电机电压侧和无电源侧。 （3）对三侧有电源的三绕组升压变压器，三侧均应装设。 （4）对于双绕组降压变压器，装于高压侧。 （5）仅一侧电源的三绕组降压变压器，若三侧的容量相等，只装于电源侧；若三侧的容量不等，则装于电源侧及容量较小侧。 （6）对两侧有电源的三绕组降压变压器，三侧均应装设。
后备低阻抗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灵敏。 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。
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。
浅谈电力变压器的继电保护
电力系统安全稳定经济运行 ， 必须合 理的设 置继电保护装置 ， 并准确整定各项相关定值 。
【 关键词 】 系统 ； 电力 变压器； 常见故 障； 继电保护
电力变压器是电力系统 中输配 电的主要设备 ． 如果发生故 障将会 对于两侧或三侧 电源的升压变压器或 降压变压器应装设 零序电流保 给 电力系统的正常运行及供 电可靠性带来严重 的影响。 为了保证电力 护 。 作变压 器主保 护的后备保护 ， 并作为相邻元 件的后备保护 。 变压器的安全运行 ， 事故扩 大， 防止 确保 电力系统安全稳定 的运行 ， 可 利用接地时产 生的零序电流使保 护动作的装置 ．叫零 序电流保 根据变压器的容量、 构及故 障类型装设相应 的继 电保护装置。 结 护 在 电缆线路上都采用专门的零 序电流互感器来实现接地保护 将 零序电流互感器套地三芯 电缆上 ． 电流继电器接在互感器的二次线 圈 １电力变压器常见故障及不正 常运行状态 ． 在正常运行或无 接地故障时 ． 由于电缆三相 电流 的向量之和等于 变压器油箱 内部 原副边绕组 可能发生相间短路 、 匝间短路 、 中性 上 ． 点直接接地 系统侧 绕组的单相接地短 路以及原副绕 组之间 的绝缘击 零 ． 零序互感 器二次线 圈的电流也 为零（ 只有很小 的不平衡 电流 ）故 。 零序互感器二次线 圈将 出现 穿等故障。 油箱内部故 障产生 电弧 ， 引起绝缘油 的剧烈气化 ， 可能导致 电流继电器不动作 。当发生接地故障时 ， 使 以便发出信号 或切除故 障 变压器油箱的爆炸。 油箱外部套管和引出线也可能发生相间短路 和接 较大的电流 ． 电流继 电器动作 ． ２ ． ４过负荷保护 地短路。 反应变压器对称过负荷 的过负荷保 护 ． 仅作用 于信号 变压器 的不正 常工作状态 主要有 过负荷 、外部 短路 引起 的过 电 对于 ４ ０ Ｖ ０ ｋ Ａ及 以上 的变压器 ． 当数 台并 列运行 或单 独运行并作 流、 外部接地短路 引起 的中性点过 电压、 油箱漏油 引起的油面降低 或 冷却系统 故障引起 的温度升 高等 。 为其他负荷 的备用 电源时 。应根据可 能过负荷的情况装设 过负荷保 耦变压器和多绕组变压器 ． 保护装 置应能反应公共绕组及各 ２根据情况及异 常运行 方式 ． ． 变压器一般需要配置 以下保 护 对 自 侧过负荷 的情况 。 变压器的过负荷电流 ， 在大多数 情况下 ， 都是三相对 护 称的 ， 过负荷保护只要接入一相电流 ， 故 电流继电器来实现 ， 并进过一 ２ 差动保 护或电流速断保护 ． １ 要考虑它能够反 映 利用变压器高 、 低压侧 电流大小和相位 ， 可实现差动保护。 反应 变 定的延时作用 于信号。选择保护安装在哪一侧时 ． 必要 压器引出线 、套管及 内部短路故 障的纵联差动保护或 电流速 断保 护 变压器所有各侧线 圈过负荷情况 。在无经常值班人员 的变 电所 ， 保护变压器绕组或引出线 各相 的相 间短路 、 大接地 电流系统 的接地 短 时过负荷保护可动作 于跳 闸或断开部分负荷。 ２５过励磁保护 ． 路 以及绕组匝间短路 ． 护瞬时动作于 断开变压器 的各侧 断路器 。差 保 目前的大型变压器设计 中， 了节省材料 ． 为 降低造价 ． 减少运输重 动保护不仅能够正确区分区内外故 障， 还可 以在无其他元件 的保 护配 铁心的额定工作磁通密度都设计得较高 ， 接近饱和磁密 ， 因此在过 合的情况下无延时的切除区内各种故障 ． 因此差动保护经 常作 为电气 量 ， 电压情况下 ， 易产生过励磁 。在过励磁时 ， 很容 由于铁心饱和 ， 励磁 阻 主设备的主保护被广泛应 用于各种 电气 主设备和线路 的保护 中。《 继 抗下降 ． 励磁电流增加 的很快 ． 当工作磁密达到正常磁密 的 １ － ．倍 ．１ ３ ４ 电保护和安全 自动装 置技术规程》 中对装设纵联差动保护 和电流速 断 时． 励磁电流可达 到额定 电流水平 。 其次 由于励磁电流是非正 弦波 ． 含 保护有如下规定 ： 有许多高次谐波分量 ． 而铁心和其他金属构件的涡流损耗与频率 的平 ２ ． 对 ６ Ｍ Ａ 以下厂 用变 压器 和并 列运 行 的变压 器 ．以及 ．１ １ ． Ｖ ３ 可引起铁心 、 金属构件 、 绝缘材 料的严重过热 ， 若过励磁倍 １Ｍ Ａ以下厂用备用变压器和单独运行 的变压器 ．当后备保 护时间 方成正 比． ０Ｖ 数较高 ， 时间过长 ． 持续 可能使变压器损坏 因此 ， 高压侧为 ５ ０ Ｖ的 ０ｋ 大于 ０５ 时 ． 装设 电流速断保护 。 ．ｓ 应 变压器宜装设 过励磁保护 。 ２１ ．． ６３ ２对 ．ＭＶＡ及 以上厂用 工作 变压器 和并列运 行 的变压器 ． 装设变压器过励磁保护 的目的是为 了检测变压器的过励磁情况 ． １ Ｍ Ａ及 以上厂用备用变压器 和单独 运行 的变压器 ．以及 ２ Ｖ ０Ｖ Ｍ Ａ及 以上用电流速断保 护灵敏性不符合要求 的变压器 ． 应装设纵联差 动保 及时发出信号 或动作 于跳 闸．使变压器的过励 磁不超过允许 的限度 ． 防止变压器因过励磁 而损坏 。 护。 ２ ． ６瓦斯保护 ２ ． 对高压 侧电压为 ３ ０ Ｖ及 以上变压器 ．可装设双重纵联 差 ．３ １ ３ｋ 瓦斯保护是反应 变压器内部气体 的数量和流动 的速度 而动作 的 动保护。 保护 ． 保护变压器油箱 内各种短路故 障 ． 特别是绕组 的相 间短路和 匝 ２１ 对于发电机变压器组 ， ．４ ． 当发 电机 与变压 器之间有断路器 时 ． 应瞬时动作于信 发电机装设 单独的纵联差 动保护 。 当发 电机与变压器之间没有断路 器 间短路 当油箱内故 障产生轻微瓦斯或油面下降时 ． 当油箱 内故 障严重时 ， 产生的气体量非常大 ， 气体流和油流相互夹 时 ．０ Ｍ Ａ及 以下发 电机与 变压 器组共 用纵 联差 动保 护 ；０ Ｍ Ａ 号 ： １０ Ｖ １０ Ｖ 杂着冲向油枕上部 ． 由于压强 的作用 ， 继电器内部 的油面降低 ， 瓦斯保 以上发 电机 ． 除发电机变压器共用 纵联差动保护外 ， 发电机还应单 独 瞬时断开变压器各侧的断路器 。 继电保护和安全 自动装 置技 《 装设纵联差 动保 护。对 ２ ０ ３ ０ ０ ～ ０ ＭＶＡ的发 电机变 压器组亦可在 变压 护启动 ， 术规程》 规定 ．．ＭＶ ０４ Ａ及 以上 车间内油浸式变压器和 ０８ Ａ及 以上 ＭＶ 器上增设单独的纵联差动保护 ， 即采用双重快 速保护 。 油浸式变压器 ． 均应装设 瓦斯保护 。 ２２过电流保护 ． 瓦斯保护具有可靠 、 灵敏和速动性 ， 但只能反应油箱 内部 的故 障 ， 电网中发生相间短路故障时 ， 电流会突然增大 ， 电压突然下降 ， 过 所 流保护就是按线路选择性的要求 ， 电流继 电器 的动作 电流的。过 不能反应引出线的故障。有 时还会受到一些外界 因素 的影响 ， 以还 整定 电流保护可作为瓦斯保护和差动保 护或 电流速 断保护 的后备保 护 ． 反 需要设置其他后备保 护。 ２ 压力保 护 ． ７ 应变压器外部相间短路。一般过 电流保护宜用 于降压变压器 ： 电 复合 压力保护也是变压器油箱 内部故障 的主保护 ． 当变压器 内部故 障 压起动 的过 电流保 护 ， 宜用 于升压变压器 、 系统联 络变压器 和过 电流 温度升高 ， 油膨胀压力增高 ， 弹簧带动继电器触点 ， 使触点 闭合 ， 作 保护不满足灵敏性要求的降压变压器 ： 负序 电流和单相式低 电压起 动 时 ， 用于切除变压器 过 电流保护 ， 可用于 ６ Ｍ Ａ及 以上升压变压器 ： ３Ｖ 对于升压变压器 、 系 ２ 温度及 油位保护 ． ８ 统联络变压器 ，当采 用过 电流保护不能满足灵敏性和选择性要求 时 ． 温度保护包括油 温和绕组温度保 护．当变压器 温度升高到预先设 可采用阻抗保护 定的温度时 ．温度保护发生告警信号 。并投入启 动变压器的备用冷却 ２ 零序电流保护 ． ３ 反应大 接地 电流 系统 中变压 器外部 接地短 路 的零 序电 流保护 器。 油位保 护反应油箱 内油位异常的保护 。 行时 ，下转第 ２ ４ ） 运 （ ６页 １０Ｖ及以上大接地 电流系统中 ，如果变压器 中性点可能接地运行 ． １ｋ
变压器主保护讲解
需要打开放气或油阀门时，应先将重瓦斯改接信号。
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七、主变压器保护和自动装置投切原则
（二）差动保护的投切原则 新变压器在新投入充电时，差动保护应投入跳闸
位置。在充电无异常后，应将差动保护退出，做 测试极性、相位无异常后，方可投入跳闸。 差动二次回路有工作时，应将差动保护退出运行。 如确属差动保护回路误动作，将主变压器跳闸， 可将差动保护退出，先行试送主变压器，并对差 动保护回路进行检查、处理。
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下面举例计算电流平衡系数，变压器容量31.5/31.5/31.5， 变比110/38.5/11,接线方式Y0/Y/d
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五 微机变压器纵差保护
1、比率制动特性的差动元件的原理 （1）动作方程 （II）二段折线式差动元件
Id Iop.o Id S (Ires Ires.o ) Iop.o
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二 实现变压器纵差保护的技术难点
1、变压器两侧电流的大小及相位不同 2、稳态不平衡电流大 （1）变压器有激磁电流 （2）变压器带负荷调压 （3）两侧差动TA的变比与计算变比不同
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变压器型号SFL1—8000/35，变比38.5/6.3
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二 实现变压器纵差保护的技术难点
重瓦斯保护动作，发跳闸命令。跳开变压器各侧断 路器；对于发变组接线，保护动作于全停、启动快切。
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瓦斯继电器安装示意图
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三、变压器纵差动保护
1.基本原理:电流差动原理的应用
一 变压器纵差保护的构成原理及接线 变压器纵差保护的构成原理也是基于基尔霍夫 第一定律，即
第十九讲变压器的瓦斯和后备保护
过负荷保护的安装侧，应根据保护能反应变 压器各侧绕组可能过负荷情况来选择：
1.对双绕组升压变压器，装于发电机电压侧。
2.对一侧无电源的三绕组升压变压器，装于发 电机电压侧和无电源侧。
3.对三侧有电源的三绕组升压变压器，三侧均应 装设。 4.对于双绕组降压变压器，装于高压侧。 5.仅一侧电源的三绕组降压变压器，若三侧的 容量相等，只装于电源侧；若三侧的容量不等， 则装于电源侧及容量较小侧。
为了不妨碍气体的流通，变压器安装时应使顶盖 沿瓦斯继电器的方向与水平面具有1％～1.5％的升高 坡度，通往继电器的连接管具有2％～4％的升高坡度。
（四）瓦斯保护的原理接线图
信号 至延时电路
瓦斯保护的原理接线
（五）对瓦斯保护的评价： 优点：动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、
能反应油箱内部发生的各种故障。
变压器过电流保护原理接线图
二、复合电压起动的过电流保护
1.保护原理接线图
2QF
T
+
I I I
电压回路 断线信号
+ +
KM
_
信号
++
跳 2QF 跳 1QF
KT KS KCO
+
U2> U KVU
U2过
TA
滤器
KVN
1QF
a
b
~
c
变压器复合电压起动的过电流保护原理接线图
2.保护的整定计算
动作值 电流元件：
Iop
Krel Kre
IL.max
低电压元件： Uop0.7UN.T
火电厂升压变压器： U op (0.5~0.6)U N.T
负序电压元件： U 2.op (0.0~ 60.1)U 2N .T
主变压器保护
变压器的过负荷电流，大多数情况下都是三相对称的，因此只需装设单相式过负荷保护，过负荷保护一般经追时动作于信号，而且三绕组变压器各侧过负荷保护均经同一个时间继电器。
5.1.2.4 变压器的零序过流保护
对于大接地电流的电力变压器，一般应装设零序电流保护，用作变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护，一般变电所内只有部分变压器中性点接地运行，因此，每台变压器上需要装设两套零序电流保护，一套用于中性点接地运行方式，另一套用于中性点不接地运行方式。
5.2限流电抗器的选择
为了选择10kV侧各配电装置，因短路电流过大，很难选择轻型设备，往往需要加大设备型号，这不仅增加投资，甚至会因断流容量不足而选不到合乎要求的电器，选择应采取限制短路电流，即在10kV侧需装设电抗器。一般按照额定电压、额定电流、电抗百分数、动稳定和热稳定来进行选择和检验。
5.2.1额定电压和额定电流的选择
操作过电压 操作电感负荷过电压 开断并联电抗器过电压
开断高压电动机过电压
角列过电压
间歇电弧过电压
5.3.2 防雷保护的设计
5.3.2.2 避雷器的配置原则
1）配电装置的每组母线上均应装设避雷器。
2）旁路母线上是否应装设避雷器，应视当旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足而定。
3）330kV及以上变压器和并联电抗器处必须装设避雷器，并应尽可能靠近设备本体。
4）220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。
甩负荷
消弧线圈线性谐振
过电压 暂时过电压 线性谐振
传递过电压
5）三绕组变压器低压侧的一相上宜装设一台避雷器。
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。
500kV变压器保护配置及中后备保护动作跳闸处理浅析
500kV变压器保护配置及中后备保护动作跳闸处理浅析【摘要】500kV变压器发生故障时更是会对供电可靠性和系统安全运行带来严重影响，所以配置了各种保护来确保发生故障时变压器能够不受损伤，保护的准确有效动作是保证电力变压器能够安全稳定运行的有效条件，本文从实际实际运行经验出发，对500kV变压器保护配置情况进行详细介绍，并且分析了500kV 变压器中后备保护动作跳闸处理方法，为运行及保护检修人员在对500kV变压器进行运行维护中提供了理论依据。
【关键词】500kV变压器；保护配置；中后备保护1、引言500kV主变压器一旦出现问题将对电力系统的安全运行产生直接的影响，有可能导致整个电力系统的瘫痪和不可修复的破坏并带来巨大的经济损失。
而主变压器在外界恶劣的环境条件和高负荷的工作条件下，出现运行故障的概率在实际运行中是比较高的。
这时候，就需要变压器的保护装置发挥作用，及时切除故障点，有效地保护电力设备不被损坏，保证无故障设备的继续运行。
2、500kV变压器主要保护配置情况在500kV的变压器保护配置中，一般是配置两套电气量保护和一套非电量保护。
其中电气量保护有分为主保护和后备保护，主保护一般是差动保护，后备保护分为高后备保护、中后备保护、低后备保护，而高后备保护和中后备保护一般有阻抗保护和零序保护组成，低后备保护由复合电压闭锁过流保护组成。
非电量保护主要有重瓦斯保护、轻瓦斯保护、冷却器全停跳闸保护等。
此外，在500kV 变压器中，还配置一种其他电压等级变压器没有的保护——过励磁保护。
接下来我们对以上几种保护进行介绍。
2.1变压器的差动保护变压器的差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。
在正常运行及外部故障时，500kV变压器差动回路电流为零。
实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡电流Iumb流过，此时流过继电器的电流Ik=I1-I2=Iumb 要求不平衡电流应尽量的小，以确保继电器不会误动。
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。
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
电力系统主保护与后备保护详细介绍
电力系统主保护与后备保护详细介绍主变保护．后备差动保护的保护范围一、对于主变差动保护装置来讲，主变压器差动保护包括：1、瓦斯保护，具有有载调压功能时，包含本体瓦斯和有载瓦斯两个部分，且一般重瓦斯动作于跳闸，轻瓦斯报信号；2、变压器纵连差动保护，一般采用三相式；二、后备差动保护装置用于在变压器差动保护装置故障拒动情况下，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。
具体每台变压器需要安装那些保护，可以查看设计手册，不同容量的变压器要求配置的保护种类是不同的。
例如微机差动保护具有以下保护功能。
实现一机多用的效果。
通用型微机差动保护装置产品型号装置标配保护和测量功能主变保护装置功能配置（1）三圈主变差动保护（2）两圈主变差动保护（3）两圈配变差动保护（4）发电机差动保护（5）电动机差动保护(注：均带有非电量保护)1，差流速断保护2，比率差动保护（带CT断线闭锁、二次谐波制动）3，非电量1保护4，非电量2保护5，非电量3保护6，非电量4保护7，非电量5保护8，非电量6保护9，非电量7保护10，非电量8保护1，三侧三相保护电流2，三侧三相差动保护电流计算值3，三相制动电流4，三相差动电流5，三相差动电流二次谐波分量用于变压器做主保护的变压器差动保护的工作原理差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。
当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。
微机差动保护装置具备差动速断保护及带或不带二次谐波制动的复式比率差动保护，最大可用于三侧差流输入的场合（三圈变），具有对一次设备电压电流模拟量和开关量的完整强大的采集功能，配备标准RS485和工业CAN通讯口，并通过合理配置实现三圈主变差动保护、两圈主变差动保护、两圈配变差动保护、发电机差动保护、电动机差动保护及非电量保护等保护和测控功能；变压器后备保护装置主要保护哪些？主变压器后备保护就是在主变压器的保护拒动后后备保护动作，加后备保护是为了提高保护的可靠性，保护功能根据使用地点不同而不同的，要根据实际情况选择。