中后备保护在主变低压侧母线故障时的动作特性分析
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。
主变后备保护原理和保护范围
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
（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
定电流） Kast——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Kast=1.5～2.5，中压35KV侧取Kast=1.5～ 2。
主变后备保护原理和保护范围
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。主保护反应变压 器内部故障，后备保护反应变压器外部故障。保护范围主要 是变压器外部线路。
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如图523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
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。
一起主变低压侧开关故障的保护动作分析
电站 ｌ ０ Ｖ有 ２条进 线 ． 条 为从 ２ ０ｋ 毛王 变 １ｋ １ ２ Ｖ 供 出的毛汊 ８ ３ ． １ 为 ２ ０ Ｖ 新 渡变供 出的 ９线 另 条 ２ｋ
新 汊 ８ ８线 ， ６ 通过 内桥 ７ ０开 关实 现联 络 电站 有 １ 变 ２台主变 ．０ Ｖ低 压侧 ２段母 线 ，通 过母联 １ ０开 １ｋ １ 关实 现联络 故 障前 运行 方 式 为 汉新 ８ ８开关 运 行 ． １ Ｖ ６ １０ｋ 母 联 ７ ０开 关运行 ． １ 主变 与 ２号 主变 运行 ． １ 带 号 汉
用 线 自投 的方 式 １ Ｖ 母 联 １ ０开 关 热 备 用 ．Ｏ ０ｋ １ １ ｋ Ｖ分列 运行 运行 方式 如 图 １ 所示 ． 中黑 色 开关 图 代表故 障前 开关 在分 位
１２ 保 护 动 作 过 程 ．
动作 ， 除故障。１ 切 ． Ｓ后重 合 闸动 作 ， 上 毛汊 线 ５ 合
２ ０ｋ 新 渡 变 ２ Ｖ 新 汉 线 ８ ８ 关 ６开 ２ ０ Ｖ 毛 王 变 ２ ｋ 毛 汊 线 ８ ３开 关 ９
２１ ０ ０年 ９月 ２ ９日． 公 司 １０ｋ 汊 江变 １号 某 Ｖ １
主变 １ １ 关 由于过 热 引 起 相 问短 路 ． 主 变 高 ０开 １号 后 备保 护装 置故 障未 正确 动作 ．造成 了 １ １开关 ４ ０
江
苏
电
机
工
程
第 ３ Ｏ卷 第 ３ 期
Ｊａ ｇ ｕ Ｅｌｃ ｒ ａ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｉｎ ｓ ｅ ｔｉ ｌ ｃ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
一
起 主变低压侧开关故 障的保护动作分析
陈 强
（ 扬州 供 电公 司 ， 江苏 扬州 ２ ５ ０ ） ２ ０ ０
摘 要 ： 对 一 起 １０ｋ 变 电站 低 压 开 关故 障 ， 析 了 内桥 接 线 的 １０ｋ 变 电站 主 变低 压 侧 开 关 故 障后 继 电保 护 针 １ Ｖ 分 １ ｖ
电力系统低压母线保护分析探讨
电力系统低压母线保护分析探讨摘要：文章对变电站主变低压母线和发电厂厂用6kV母线保护的现状和存在的问题进行了分析，讨论了装设快速母线保护的必要性和可行性，并提出了实现母线快速保护的新方案。
关键词：变电站；发电厂；低压厂用；母线快速保护0 引言在电力系统中，35kV及以下电压等级的母线由于没有稳定问题，一般不要求装设专用母线保护。
但由于变电站的10kV系统出线多、操作频繁、容易受小动物危害、设备绝缘老化和机械损伤等原因，10kV开关柜故障时有发生[1]。
经运行实践表明，虽然近年来高压开关柜的设计制造技术进步很快，10kV母线发生故障的机率大为减少，但仍然有因个别开关柜故障引发整段开关柜“火烧联营”的事故发生，甚至波及到变压器，直至造成变压器的烧毁。
1低压侧母线保护现状1.1低压侧母线保护的应用现状根据国标《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062－92)：对于发电厂和主要变电所的3~10kV母线及并列运行的双母线，只要在下列情况下才装设专用的母线保护：1）需要快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障，才能保证发电厂及电力网安全运行和重要负荷的可靠供电时；2）当线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。
在变电站的设计中，低压侧母线故障要靠主变压器低压侧的后备保护来切除。
常见的220kV(110kV)变电站低压母线,在主变低压侧母线或断路器发生故障时，要靠变压器低压侧的过流保护跳开断路器来切除故障。
同样的问题也存在于发电厂的6kV(10kV)厂用电系统，当中压厂用电系统发生母线故障时，要靠厂用变压器或启动／备用变压器低压侧的过流后备保护来切除。
目前,我国6kV系统保护的整定原则无具体要求,各电厂整定值大多是参考电网后备保护的原则,一般在1.5~2.0s。
确定分支过流动作时间,应首先按变压器的热稳定能力确定变压器的最长允许切除时间。
1.2对低压侧母线保护的技术要求?，主要包括以下几个方面：1）保护可靠性要求高，不允许拒动和误动。
变压器后备保护动作跳闸分析及处理
变压器后备保护动作跳闸分析及处理摘要：随着社会科技的飞速发展，电力行业也步入以特高压、智能化为特点的新阶段，用户对供电系统的可靠性、安全性、稳定性等方面的要求越来越高。
变压器作为电力系统不可缺少、无法替代的重要电气设备，如果发生故障后不能得到迅速正确地处理，将会给整个电力网络带来严重的危害，因此电力变压器的保护工作变得十分重要。
关键词：变压器；后备；跳闸引言变压器过流等后备保护动作跳闸，主保护没有动作，一般应视为外部（差动保护范围以外）故障，即母线故障或线路保护越级跳闸。
变压器本体发生故障，由于过流等后备保护动作跳闸的概率很小。
由于变压器在变电站中起着举足轻重的作用，变压器过流等后备保护跳闸，需要正确判断故障范围和停电范围，必须熟知变压器后备保护的保护范围，动作时跳哪些断路器，以及发生故障后怎么尽快处理。
1变压器的结构变压器是主要由铁心、线圈和冷却装置三部分构成的。
铁心是变压器磁路中的重要组成部分，在制作时铁心是用磁导率较高涂有绝缘漆的硅钢片叠装而成的。
为了减少磁滞和涡流损耗，每一钢片的厚度，在交流电频率为50赫兹的变压器中约为0.35-0.5mm。
为了保证耦合性能，铁心都做成闭合形状，其线圈绕在铁心柱上。
按照铁芯构造形式，可分为心式和壳式两种。
心式铁心绕组包着铁心成“口”字形。
壳式铁心成铁心包着线圈成“日”字形。
线圈是变压器的电路部分。
按结构分为高压绕组和低压绕组。
对于绕圈的要求很高。
线圈是用具有良好绝缘的漆包线、纱包线或丝包线绕成的。
在工作时，和电源相连的线圈称为原线圈，而与负载相连的线圈称为副线圈。
通常电力变压器将电压较低的一个线圈安装在靠近铁心柱的内层，这是因为低压线圈和铁心间所需的绝缘比较简单，电压较高的线圈则安装在外面，主要是为了考虑变压器的散热问题，如果是用在频率较高的变压器中，为了减少漏磁通和分布电容的影响，常需要把原线圈、副线圈绕组分为若干部分，分格分层并交叉绕制。
在变压器中最常见的是电力变压器。
关于110kV主变后备保护动作分析和整定计算的探索
变 ９ １号 开关着 火 ， Ｉ号 、 Ｉ号 主变 高压侧 和低 ３ Ｉ
压 侧均 流 过 短路 电流 ，此 时 两 台主 变 高压 侧 复压
闭锁 过流 、低 压 侧 复压 闭锁 过流 、差 动 四侧 过流
ｂ ｔ ｅｎｔｅ１ ｋ （ｒ３ ｋ ｐｏｅｔ ｎＣ ｆ ｈ ｉ ａ ｓｏ ｅ ｅｓｍｅｓ ｅｂ ｓ ｃｕ ｓｔｅｓ ｔｈｏ ｅ ｅ ０ Ｖ ｏ ５ Ｖ） ｒｔｃｉ Ｔ ｏ ｔｅｍａ ｔ ｎ ｆｒ ｒ ｏｔ ａ ｉ ｕ ｃ ｒ， ｗｉ ｎ ｗ ｈ ｏ ｎｒ ｍ ｔ ｈ ｄ ｏ ｈ ｃ １ ｋ ｏ ５ Ｖ）ｒ ｓ ｎ ｕｔ ｔｌ ｅ ｐ ， ｒｈ ｔｈｒｆｓｓ ｏｔｐａ ｄｔｅｆｕｔ ａ ｏ ｅ ｓｌｔ ， ｈｃ ｌ ０ Ｖ（ｒ ｋ ｔｐ ｄｆ ｌｓ ｌｋ ｅ ｓ ｏ ｅ ｗｉ ｕ ｅ ｎ ｌＣｌｎ ｔ ｏａｅ ｗ ｉ ｗｉ ３ ｉ ａ ａ ｉ ｔ ｓ ｃ ｅ ｔｒ ｉ ｈ ａ ｌ ｂｉ ｄ ｈ ｌ
０ 引 言
在 电力系统中，继 电保护装置是保护 电气设
备 、 保证 电 网安 全稳 定 运 行 的主 要 装 置 ，而 在 实 际 电 网中 ，配 置 合 理 的保 护 装 置 ，制 定 合 理 的继 电保 护整 定 运 行 方案 ，是 充 分 发挥 保 护 装 置性 能 的重 要措 施 ，这 是保 证 电网 安全 、稳 定 、经 济 运
１ｋ Ｉ ０ Ｖ 站用 变柜 着火 ，因 １ｋ 号 站用变 ＯＶＩ 柜 与 Ｉ号 电容 柜和 Ｉ号主变 ９ １柜相 临 ，所 以这 ３
三 面柜均 起火 ，造成 １ Ｖ 段母 线 短路 ， Ｉ ０ｋ Ｉ 号主 变 ９ １开关 与 １ Ｖ 段母 线 引流排 短 路 ，Ｉ 主 ３ ０ ｋ Ｉ 号
主变低后备保护动作的情况分析
主变低后备保护动作的情况分析摘要：继电保护是电力系统中关键的部分，它主要起到隔离故障设备、增强系统安全性的作用。
继电保护体系是避免电力系统发生故障的第一道防线，是安全电力系统的主要组成部分。
本文结合某110kV变电站主变低后备保护动作情况，分析故障点对电网和设备造成的影响，总结出干扰继电保护可靠动作的因素并给出提高继电保护可靠动作的方法。
关键词：继电保护；保护动作；可靠性；低后备保护0 引言伴随着经济的快速发展，社会对用电的需求量急剧增加，电力系统在国民经济发展中的作用日益重要。
同时，电力系统的供电规模不断增大，容量愈来愈大，体系构造也愈来愈复杂，再加上大功率、远距离和特高压交、直流输电网的发展，继电保护的可靠性就变得越来越重要，所以有必要对继电保护可靠性和正确动作进行研究。
只有做好各个变电站的继电保护工作，在电力系统的所有技术环节严加监管，才能确保电力系统的安全运行[1，2]。
目前，电力系统运行时经常会出现各种不同程度的故障，在很大范围内制约着电力系统的安全生产。
近几年，由于继电保护拒动和误动对各大电网所引起的大面积停电事故时有发生，极大地危害了国民经济与人民生活；因此，装设继电保护装置一方面可以消除电网系统运行的故障，另一方面可以促进国家发展和提高居民生活质量。
可靠性是保护系统的基本要求之一，是反映电网安全稳定运行的重要指标[3，4]。
保护可靠性水平和很多因素有关，包括：保护的原理、装置的硬件结构和工艺，软件流程和运行维护水平等[5]。
保护动作的情况与一次系统密切相关。
保护自身的误动失效会引起保护误动，但保护自身拒动失效只有和被保护对象故障同时发生时，保护才拒动。
研究保护系统自身的可靠性水平，要综合保护的一次情况，建立起一二次综合模型，分析保护动作情况。
本文主要结合电网运行方式，给出主变低后备保护动作情况，分析故障过程和故障造成的影响，总结出干扰继电保护可靠动作的因素并给出提高继电保护可靠动作的方法，以保证电网持续可靠的运行。
主要的继电保护原理归纳总结
主要的继电保护相关原理归纳总结一、线路主保护（纵联保护）纵联保护：利用某种通信通道将输电线路两端的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量传送到对端，将各端的电气量进行比较，一判断故障在本线路范围内还是范围之外，从而决定是否切断被保护线路。
任何纵联保护总是依靠通道传送的某种信号来判断故障的位置是否在被保护线路内，信号按期性质可分为三类：闭锁信号、允许信号、跳闸信号。
闭锁信号：收不到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
允许信号：收到这种信号是保护动作跳闸的必要条件。
跳闸信号：收到这种信号是保护动作与跳闸的充要条件。
按输电线路两端所用的保护原理分，可分为：（纵联）差动保护、纵联距离保护、纵联方向保护。
通道类型：一、导引线通道；二、载波（高频）通道；三、微波通道；四、光纤通道。
1.（纵联）差动保护（纵联）差动保护：原理是根据基尔霍夫定律，即流向一个节点的电流之和等于零。
差动保护存在的问题：(一).对于输电线路1.电容电流：电容电流从线路内部流出，因此对于长线路的空载或轻载线路容易误动。
解决办法：提高启动电流值（牺牲灵敏度）；加短延时（牺牲快速性）；必要是进行电容电流补偿。
*注：穿越性电流就是在保护区外发生短路时，流入保护区内的故障电流。
穿越电流不会引起保护误动。
2.TA断线，造成保护误动解决办法：使差动保护要发跳闸命令必须满足如下条件：本侧起动原件起动；本侧差动继电器动作；收到对侧“差动动作”的允许信号。
保护向对侧发允许信号条件：保护起动；差流元件动作3.弱电侧电流纵差保护存在问题（变压器不接地系统的弱电侧在轻载或空载时电流几乎没有变化）解决办法：除两侧电流差突变量起动元件、零序电流起动元件和不对应起动元件外，加装一个低压差流起动元件。
4.高阻接地是保护灵敏度不够在线路一侧发生高阻接地短路时，远离故障点的一侧各个起动元件可能都不启动，造成两侧差动保护都不能切除故障。
解决办法：由零序差动继电器，通过低比率制动系数的稳态相差元件选相，构成零序1 段差动继电器，经延时动作。
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中后备保护在主变低压侧母线故障时的动作特性分析
发表时间：2017-04-25T15:32:27.413Z 来源：《电力设备》2017年第3期作者：南亚楠[导读] 摘要：随着110kV变电站负荷增加，保证供电可靠性，是继电保护的重要任务。
（国网天津滨海供电公司天津滨海 300450）摘要：随着110kV变电站负荷增加，保证供电可靠性，是继电保护的重要任务。
三卷变主变低压侧母线发生故障对中压侧后备保护的影响，通过模拟故障、数据分析提出了后备保护的时间配置、改变主变运行方式及加装备自投保护。
关键词：变压器方式整定计算
0 引言
110kV变电站两台三卷变压器运行当10kV侧母线发生相间故障时将会对主变35kV后备保护产生影响。
两台主变在不同的运行方式下，低压侧母线发生相间故障，主变中压侧母联断路器动作结果不一样，本文就此问题通过故障模拟进行分析，并提出解决方案。
1某变电站设备参数及主变保护定值 1.1 1T、2T设备参数：SSZ40000/110，110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/11，210/600/2099.5，短路阻抗：高-中10.31% 中-低 6.825 高-低 19.1%。
两主变正常运行中性点均为不接地运行方式。
1.2 正常运行方式下两主变保护定值如下：
2 两台三绕组变压器不同运行方式下保护动作分析 2.1 中压侧分列运行、低压侧并列运行
主变T1、主变T2运行，断路器301、断路器302、断路器300运行，35kV无小电源；断路器501、断路器502运行，断路器500热备；
当10kVII母发生相间故障时，故障电流分为两路流向故障点，如图1所示，故障电流I1通过主变T1高压侧传到主变中压侧，由断路器301通过300母联绕到2T中压侧至到达低压侧与另一路故障电流合成总故障电流后流向故障点。
通过表1与表2数据对比分析可以得出：当10kVII母发生相间故障时后，流过断路器300、主变T2低压侧断路器502故障电流均达到各自保护动作定值，并且复压闭锁条件开放，主变跳断路器300时间与主变跳断路器502时间相同，可以得到在此保护定值将会发生断路器300与断路器502保护同时动作。
2.2中压侧并列运行、低压侧并列运行
主变T1、主变T2运行，断路器301、断路器302、断路器300运行，35kV无小电源；断路器501、断路器502、断路器500运行；
当10kVII母发生故障时，故障电流分为两路流向故障点，如图2所示，故障电流I1通过主变T1高压侧传至主变低压侧，由断路器501通过500母联流向故障点；故障电流I2通过主变T2高压侧传至主变低压侧，由断路器502流向故障点。
通过表1与表3数据对比分析可以得出：当主变10kVII母发生相间故障时后，无故障电流流过断路器300，故障电流通过断路器501、断路器500、断路器502流向故障点，并且均达到各自的保护动作值，主变T1、T2低后备保护将在1.2S跳断路器500，再经0.3S（故障1.5S 后）低后备保护动作跳断路器502，此时将故障点隔离，断路器300将不会动作。
3 解决方案
为避免变压器低压侧发生相间故障，变压器中压侧母联断路器保护动作，现提出以下几点解决方案。
3.1 两台主变中、低压侧同时并列运行。
低压侧母线相间故障时，故障电流通过断路器501、断路器500、断路器502流向故障点，中压侧通过断路器300流向故障点电流为零。
发生故障母线主变保护动作跳开断路器500，主变跳本侧母联时间与跳本侧断路器时间级差为0.3S，跳开断路器500后0.3S主变低后备过流保护动作跳开本侧断路器将故障点隔离。
这样，虽然在主变后备保护做动作跳开断路器500后，断路器300有故障电流流过，在保护定值上达到保护动作值，但在保护时间上并未达到动作值，就不存在中压侧母联断路器动作的可能。
3.2 两台主变中、低压侧同时分列运行，加装母联备自投保护装置。
低压侧母线发生相间故障时，主变中压侧就无法通过断路器300向主变低压侧故障点提供故障电流，断路器300就不存在保护动作的可能。
两台主变分列运行虽然解决了主变中压侧母联断路器不误动的问题，但是两台主变中、低压侧分列运行，发生故障时一台主变保护动作，这段母线所带的负荷将会全部失电，这样将无法保证供电可靠性。
加装中、低压侧母联备自投，可以保证在一台主变保护动作后，通过母联备自投短时间内可以恢复供电，避免了负荷损失。
3.3 两台主变中压侧并列运行，低压侧分列运行，主变保护定值在时间上进行配合。
由于受上级电源时间、下级负荷时间需要的限制，主变中压侧跳母联时间与低压侧后备过流跳本侧开关的时间整定相同，没有足够的时间级差，考虑主变中压侧后备保护跳母联时间与主变低后备保护跳本侧断路器时间进行配合，在时间上适当的错开一个时间级差【2】。
此解决办法能够解决两主变同时运行时，主变低压侧发生故障时，主变中后备保护不发生保护动作。