变压器后备保护 (2)
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。
变压器过流保护等后备保护动作跳闸的处理(全文)
变压器过流保护等后备保护动作跳闸的处理(全文)变压器过流等后备保护动作跳闸，主保护未动作，一般应视为外部（差动保护范围以外）故障，即母线故障或线路故障越级使变压器后备保护动作跳闸。
变压器本体发生故障，由过流等后备保护动作跳闸的几率很小。
变压器过流等后备保护动作跳闸，要正确推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和动作时跳哪些开关。
1 变压器后备保护的保护范围和动作时跳哪些开关1.1 单侧电源的双圈降压变压器：后备保护一般装在高压侧，作为低压侧母线及各分路的后备保护。
动作时，其第一时限跳低压侧母线分段（或母联）开关，第二时限跳变压器两侧开关。
1.2 单侧电源的三圈降压变压器：中低压侧的后备保护，分别作相应的中地侧母线和线路的后备保护。
动作，其第一时限跳本侧母线分段（或母联）开关，第二时限跳变压器本侧（有故障的一侧）开关。
高压侧的后备保护，作为中低压侧的总后备，又是变压器本体的后备保护，动作时跳变压器三侧开关，其动作时限大于中低压侧后备保护的动作时限。
有的三圈变压器在中压或低压侧不装过流等后备保护，由高压侧后备保护的第一、二时限代替，动作时第一、二时限分别跳开中压或低压侧母线分段（或母联）开关及中压（或低压）侧开关，第三时限跳变压器三侧开关。
1.3 多侧电源的三圈降压变压器：1.3.1 某一侧带有方向的后备保护（如：方向零序过流保护。
复压闭锁方向过流保护等）：其动作方向是指向本侧母线。
带方向的后备保护和低压侧的后备保护，各作本侧母线及线路的后备保护。
动作时，第一时限跳本侧母线分段（或母联）开关，第二时限跳变压器本侧开关。
1.3.2 高、中压侧不带方向的后备保护（如：复压闭锁过流等）：既可以作各自本侧母线及线路的后备保护，又可以作变压器及另两侧的后备保护。
动作时跳变压器三侧开关。
变压器后备保护动作，单侧跳闸时，跳闸侧一段母线失压。
三侧跳闸时，中低压侧可能各有一段母线失压。
2 变压器后备保护动作单侧跳闸的处理变压器某一侧过流等后备保护动作，单侧开关跳闸，跳闸侧一段母线失压（该侧母线分段或母联开关先跳开后，只有一段母线失压。
变压器的零序保护的配置原则是什么
变压器的零序保护的配置原则是什么?变压器的零序保护的配置原则是什么？答：（1）中性点直接接地电网的变压器应装设零序（接地）保护作为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。
（2）当变压器中性点同时装设有避雷器和放电间隙时，应装设零序电流保护作为变压器中性点直接接地运行时的保护，并增设一套反映间隙放电电流的零序电流保护和一套零序电压保护作为变压器中性点不接地运行时的保护。
后者作为间隙放电电流的零序电流保护的后备保护。
（3）自耦变压器的零序保护的不能接在中性线回路的电流互感器上，应接在本侧的零序电流滤过器上，并且高、中压侧加装方向元件，以保证选择性。
110kV、220kV中性点直接接地电力网装设保护的一般规定英文词条名：1 全绝缘变压器。
应按规定装设零序电流保护，并增设零序过电压保护。
当电力网单相接地且失去接地中性点时，零序过电压保护经0.3～0.5S 时限动作于断开变压器各侧断路器。
2A.中性点装设放电间隙时，应按规定装设零序电流保护，并增设反应零序电压和间隙放电电流的零序电流电压保护。
当电力网单相接地且失去接地中性点时，零序电流电压保护约经0.3～0.5S 时限动作于断开变压器各侧断路器。
B.中性点不装设放电间隙时，应装设两段零序电流保护和一套零序电流电压保护。
零序电流保护第一段设置一个时限，第二段设置两个时限，当每组母线上至少有一台中性点接地变压器时，第一段和第二段的较小时限动作于缩小故障影响范围。
零序电流电压保护用于变压器中性点不接地运行时保护变压器，其动作时限与零序电流保护第二段时限相配合，用以先切除中性点不接地变压器，后切除中性点接地变压器。
当某一组母线上的变压器中性点都不接地时，则不应动作于断开母线联络断路器，而应当首先断开中性点不接地的变压器，此时零序电流保护可采用一段，并带一个时限在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护保护间隙1.保护间隙protective gap带电部分与地之间用以限制可能发生最大过电压的间隙。
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。
电力变压器继电保护配置
电力变压器继电保护配置摘要：本文从差动保护、瓦斯保护、过电流保护、过负荷保护等方面介绍了变压器各种保护配置的原理及作用，最后针对具体变电站给出了变压器保护配置举例。
关键词：电力变压器；保护配置电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备，同时也是非常贵重的元件，发生故障时将对供电可靠性及系统的正常运行带来严重后果，同时也会造成严重的经济损失。
因此，变压器具有合理的保护配置对变压器保护具有了非常重要的意义。
一、变压器保护的基本原理和作用（一）变压器的主保护变压器的主保护包括差动保护、瓦斯保护。
主保护是为满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护。
1、差动保护（1）差动保护原理变压器差动保护是按照循环电流原理构成的,主要是用来反应变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障，是变压器的主保护。
（2）差动保护特点从保护范围上来说，可以保护三侧开关CT（包括CT）至主变部分，可以反应保护范围内的接地、相间、匝间故障。
从动作特性上看，瞬时跳三侧开关 (0秒动作)。
2、瓦斯保护（1）瓦斯保护可以反应主变内部各种故障（包括接头过热、局部放电、铁芯故障等）的非电量主保护。
轻瓦斯保护动作于发信号，重瓦斯保护动作瞬时跳开各侧开关。
（2）瓦斯保护原理当变压器发生内部故障时产生大量的气体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油下降，当油面降低到一定程度时，上浮筒下沉使水银接点接通，发轻瓦斯动作信号。
如果是严重的故障时，油箱内的压力增大使油流冲击挡板，挡板克服弹簧阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动使水银接点闭合接通跳闸回路。
（3）瓦斯保护的特点瓦斯保护的范围是油箱内部的相间短路故障，绕组匝间、层间短期故障，绕组与铁芯与外壳间的短路故障，铁芯故障，油面下降或漏油和分接头接触不良等故障。
（二）变压器的后备保护后备保护是指当主保护或开关拒动时，用来切除故障的保护。
后备保护分为远后备和近后备两种。
远后备保护是指当主保护或开关拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
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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
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继电保护装置按它所起的作用分为主保护、后备保护和辅助保护。
主保护：是被保护电气元件的主要保护，当被保护电气元件发生故障时，能以无时限（不包括继是保护装置本身的因有动作时间，一般为0．03到0．12秒），或带一定时限切除故障。
例如电流速断保护，限时电流速断保护、瓦斯保护均属于主保护。
为了实现继电保护的选择性，某些主保护往往不能保护被保护元件的全部。
例如变压器的速断保护，只能保护变压器一次侧储备，不保护变压器二次侧储备。
后备保护：后备保护是被保护元件的后备保护，叫近后备保护。
在主保护范围内发生故障时，主保护和后备保护同时起动，当主保护动作切除故障点后，由于短路电流消失，后备保护既行返回。
当主保护由于某种原因拒绝动作时，后面的保护延时动作，切除故障点，起到了主保护的后备。
当后备保护作为下一级元件（或叫相邻元件）主保护的后备保护时，叫远后备保护。
例如配电变压器低压出线发生故障时，变压器的后备保护也起动，低压出线保护动作切除故障嘛后，变压器的后备保护返回，当低压出线保护拒绝动作时，变压器后备保护按预先整定的时间动作，切除变压器高压侧的断路器。
远后备保护动作后，使停电范围增大，往往造成越级跳闸。
后备保护能保护被保护电气元件的全部。
一套后备保护既是近后备保护，又是远后备保护。
后备保护一般带时限的过电流保护组成，其灵敏度，当作为后备保护时，应满足继电保护规程的要求。
当作为远后备时，可适当降低灵敏度。
辅助保护：辅助保护是起某些辅助作用，例如切除主保护死区内的故障保护，或在某些[w i k i]设备[/w i k i]上加速主保护工作的保护。
变压器应装设的保护有哪些？
答：（1）瓦斯保护：反映变压器油箱内部的各种故障和油面降低。
并作用于各侧跳闸（重瓦斯）和发信号（轻瓦斯）。
（2）纵差保护：反映变压器的绕组和引出线相间短路、中性点直接接地系统绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路等故障。
保护动作于各侧跳闸。
（3）相间短路的后备保护：用于防御外部相间短路引起的过电流，并作为瓦斯和纵差保护的后备。
保护延时动作于跳闸。
（4）零序保护：反映变压器中性点直接接地系统绕组、引出线和相邻元件（母线和线路）的接地短路。
保护延时动作于跳闸。
（5）过负荷保护：反映变压器各侧或自耦变压器公共绕组的过负荷情况。
保护延时动作于信号。
（6）过热（冷却器全停）保护：反映变压器的上层油温或绕组温度情况。
保护长延时动作于各侧跳闸。
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。
（注册安全工程师）
（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，引起变压器过负荷跳闸。
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。
（考试大注册安全工程师）
（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。
后备保护的作用和特点是什么？
答：（1）后备保护有近后备和远后备两种构成方式。
（2）远后备——在每个被保护元件配置的一套保护中有分别起主保护、后备保护作用的两部分。
作为后备保护的部分既可作为该元件主保护拒动的后备，更主要是作为相邻下一元件的断路器或保护拒动的后备。
（3）近后备——在每个被保护元件上都装设分别起主保护和后备保护作用的两套独立保护，近后备作用实现的特点为：首先是“就近”实现，不依靠相邻上一元件处的保护；其次是主保护拒动，由本处的后备保护起作用。
断路器拒动则由本站装设的断路器失灵保护（属近后备）动作切除连接在该段母线上的其它断路器。
（4）远后备保护的功能比较完善，它对相邻元件的保护装置、断路器、二次回路和直流电源故障引起的拒动都能起到后备作用，同时比较简单经济，宜优先采用。
一般只有当远后备保护不能满足灵敏度要求时，才考虑采用近后备方式。