主变后备保护原理和保护范围

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1、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。二、变压器后备保护概述：作用：电力变压器应装设外部接地、相间短路引起的过电流保护及中性点过电压保护装置，以作为相邻元件及变压器内部故障的后备保护。变压器的后备保护是其主保护的备用保护，当主保护失灵时，后备

2、保护动作，以保证设备和人身安全。其保护范围为变压器和供电回路及回路上的负荷设备。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。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。1、后备保护

3、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。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

4、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。四、相间短路的后备保护变压器的主保护通常采用差动保护和瓦斯保护。除了主保护外，变压器还应装设相间短路和接地短路的后备保护。后备保护的作用是为了防止由外部故障引起的变压器绕组过电流，并作为相邻元件（母线或线路）保护的后备以及在可能的条件下作为变压器内部故障时主保护的后备。变压器的相间短

5、路后备保护通常采用过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护以负序过电流保护等，也有采用阻抗保护作为后备保护的情况。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：（1）对并列运行的变压器，应考虑切除一台最大容量的变压器时，在其他变压器中出现的过负荷。

6、当各台变压器容量相同时，计算式为式中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。（3）过电流保护的使用条件：宜用于降压变压器，安装地点：电源侧。2、低电压起动时的过电流保护过电流保护按躲过可能出现的最大负荷电流整定，起动电流比较大，对于升压变压器或容量较大的降压变，灵敏度往往

7、不能满足要求。为此可以采用低电压起动的过电流保护。保护原理接线如图5-19所示，只有在电流元件和电压元件同时动作后，才能起动时间继电器，经过预定的延时后动作于跳闸。由于电压互感器回路发生断线时，低电压继电器将误动作，因此在实际装置中还需配置电压回路断线闭锁功能。采用低电压继电器后，电流继电器的整定值就可以不再考虑并联运行变压器切除或电动机自起动时可能出现的最大负荷，而是按大于变压器的额定电流整定，即低电压继电器的动作电压按以下条件整定，并取最小值（1）按躲过正常运行时可能出现的最低工作电压整定，计算式为式中