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变压器后备保护原理与应用 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。 类型：过电流保护、低压闭锁过流保护、复压闭锁方向过流保护、零序过流保护、间隙过流保护、阻抗保护、过激励保护 变压器保护实现双重化后应简化后备保护 “强化主保护，简化后备保护” 相间短路后备保护 过电流保护 变压器各侧的过电流保护过电流元件按相设置，均按躲过变压器可能出现的最大负荷电流整定，但不作为短路保护的一级参与选择性配合，其动作时间应大于所有出线保护最长时间。最大负荷电流要考虑事故时，可能出现的过负荷，如并列运行的变压器切除一台后，另一台可能出现的过负荷，对降压变压器还要考虑电动机自起动时的最大电流。上述保护动作应跳变压器各侧断路器。 过电流保护 动作电流： 最大负荷电流确定 并列变压器 降压变压器 灵敏度 接线图 相间短路后备保护 低电压启动的过电流保护：主要用于升压变压器和容量较大的降压变压器 1．动作电流 按变压器额定电流In整定，不必考虑电动机自起动和并列运行变压器跳闸引起的最大负荷电流。 2．动作电压整定 (1)按正常运行时可能出现的最低电压整定 (2）按电动机自起动时的电压整定 低压过流逻辑框图 相间短路后备保护 复合电压起动（闭锁）的过电流保护 复合电压起动的过电流保护宜用于1Mw以上的发电机和升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不能满足灵敏度要求的降压变压器。 作为变压器短路故障的后备保护应主要作为相邻元件及变压器内部故障的后备保护。常常因灵敏度不足而增加复合电压闭锁回路。也就是说，在不对称性故障时，出现负序电压以及在对称性故障保护安装处三相电压低于某一值时，才可开放过电流保护，这样使复合电压闭锁过流的电流定值大大下降，也就提高了灵敏度。 复合电压起动的过电流保护 原理接线 复压过流逻辑框图 定值确定： 1）电流元件 2）低压元件 低压元件灵敏度 ： ＞ 1.2 3）负序电压元件 负序电压元件灵敏度 ＞ 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 此保护由负序电流继电器和单相式低电压起动的过电流保护构成。由负序电流继电器反应两相短路故障，由单相式低电压起动的过电流保护反应三相短路故障， 负序电流保护灵敏度较高，且在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。 负序方向过流保护 负序功率方向判据与负序过流判据共同构成负序方向过流保护。保护输入变压器引出端TA二次三相电流及同侧母线TV二次三相电压。动作方程为 相间短路后备保护 低阻抗保护 当电流、电压保护不能满足灵敏度要求或根据网络保护间配合的要求，发电机和变压器的相间故障后备保护可采用阻抗保护。阻抗保护通常用于330一500kV大型升压及降压变压器，作为变压器引线、母线、相邻线路相间故障后备保护。 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。 相间短路后备保护方向设置 (1)三侧有电源的三绕组升压变压器，相间故障后备保护为了满足选择性要求，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。 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