变压器的后备保护
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。
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、后备保护分析1.差动保护：差动保护是变压器后备保护中最重要的一部分。
其主要原理是通过监测变压器的输入和输出电流之间的差异，来判断变压器内部是否发生故障。
当差动电流大于设定阈值时，差动保护动作，切断变压器电路，以保护变压器。
2.过流保护：过流保护是指变压器输入端或输出端电流超过额定值时，保护装置会发出信号使断路器或刀闸跳闸，以切断电路。
过流保护是保护变压器的重要手段之一，用于防止变压器过负荷运行和短路故障。
3.过温保护：变压器内部温度的急剧升高会导致变压器绝缘材料老化和失效，进而引发火灾事故。
因此，过温保护是必要的。
过温保护通常采用温度传感器监测变压器内部温度，一旦温度超过设定值，保护装置会发出信号，切断电源，停止变压器的运行。
当变压器后备保护装置动作跳闸时，需要及时采取相应的措施进行处理，以保证变压器的安全和设备的正常运行。
1.检查故障原因：首先应该对动作跳闸的原因进行全面、系统的分析，判断是否属于故障动作，并找出故障原因。
可能的故障原因包括变压器内部短路、过载、绕组接地等。
通过检查，可以排除虚警动作，保证变压器的正常运行。
2.故障修复：一旦确定故障原因，需要及时进行故障修复。
对于短路故障，应排除短路点，修复绕组；对于过载故障，应调整负载，使变压器运行在正常负荷范围内；对于绕组接地故障，应检修绝缘层，排除接地点。
3.冷却处理：当变压器发生过温时，需要采取相应的冷却处理措施。
可以通过增加散热器的风量、使用冷却风扇等方式进行冷却，降低变压器内部温度。
4.环境监测：为了预防类似故障的再次发生，需要对变压器周围的环境进行监测。
如监测变压器输入电流和输出电流的差值，监测变压器运行时的温度等参数，及时发现异常情况并采取相应措施。
5.设备保养：定期对变压器进行保养和检修，检查差动保护、过流保护、过温保护等保护装置的运行情况，保证其可靠性和正常功能。
总之，变压器后备保护分析和动作跳闸处理是保证变压器设备安全运行的重要环节。
变压器后备保护动作的处理步骤
步骤编号
处理步骤
详细描述
1
判断故障范围和停电范围
根据保护动作情况、信号、仪表指示等，初步判断故障范围和停电范围。检查各分路有无保护动作信号掉牌，以确定故障是否由某一特定线路或设备引起。
2
隔离故障点
断开失压的母线上各分路开关，并确认已断开。对于分路上有保护动作、信号掉牌的线路开关，也应断开。这样做是为了隔离故障点，防止故障扩大。
3
检查设备
检查失压母线连接的设备有无异常，包括母线、变压器等关键设备。同时，若瓦斯保护动作，需检查变压器本体，查看是否有内部故障迹象。
4
恢复供电
如果故障点可以隔离，且其他设备无异常，则合上变压器跳闸侧开关，对失压母线充电。充电正常后，恢复对用户的供电。如果故障点无法隔离，但双母线接线可用，可将各分路倒至另一段母线恢复送电。
5
查明原因并处理
如果故障点无法立即隔离，或者需要进一步查明故障原因，应根据调度命令，依次逐条试送线路，以查明保护拒动的线路。对于间隙保护动作后的情况，若设备无异常，可等待局，并做好详细记录。这有助于后续的分析和故障预防。
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。
变压器高低后备保护动作的原因
变压器高低后备保护动作的原因变压器是电力系统中非常重要的电气设备，其主要功能是将输入的电压变换成输出的电压，以满足不同电器设备的工作要求。
然而，在变压器的运行过程中，有时会发生高低压后备保护的动作，即变压器会自动切断电路，停止工作。
那么，造成变压器高低压后备保护动作的原因有哪些呢？下面我们就来详细探讨。
变压器高低压后备保护动作的原因之一是电源电压异常。
电源电压异常是指输入变压器的电源电压出现了过高或过低的情况。
当电源电压过高时，变压器的绕组和绝缘会受到较大的电压应力，可能会导致绕组短路或绝缘击穿，从而引起变压器的高低压后备保护动作。
同样地，当电源电压过低时，变压器的输出电压也会随之下降，无法满足负载的需求，这也会引起变压器的高低压后备保护动作。
变压器高低压后备保护动作的原因之二是负载电流异常。
负载电流异常是指变压器的负载电流超过了变压器的额定电流。
当负载电流超过变压器的额定电流时，变压器的绕组会因为电流过大而发热，可能会导致绕组短路或绝缘击穿，从而引起变压器的高低压后备保护动作。
此外，负载电流异常还可能导致变压器的输出电压下降，无法满足负载的需求，从而引起变压器的高低压后备保护动作。
第三，变压器高低压后备保护动作的原因之三是变压器内部故障。
变压器内部故障是指变压器内部的绝缘材料老化、绕组接触不良、绕组短路等问题。
当变压器内部发生故障时，会导致电流异常、电压异常等现象，从而引起变压器的高低压后备保护动作。
此外，变压器内部故障还可能导致变压器的绕组热损坏，引起变压器的高低压后备保护动作。
变压器高低压后备保护动作的原因之四是外界因素影响。
外界因素包括环境温度过高、湿度过大、电气设备的安装位置不当等。
当环境温度过高或湿度过大时，会导致变压器绝缘材料老化，增加绝缘击穿的风险，从而引起变压器的高低压后备保护动作。
此外，如果电气设备的安装位置不当，可能会导致变压器受到外界冲击或振动，进而引起变压器的高低压后备保护动作。
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。
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。