变压器后备保护讲解

变压器后备保护拒动原因分析变压器是电力系统中的重要设备，其在电能传输中起着至关重要的作用。

为了保证变压器的安全运行，后备保护是必不可少的一项重要措施。

后备保护的作用是在主保护失效时，及时地对变压器进行保护动作，避免发生严重的故障。

在实际运行中，变压器后备保护拒动的情况时有发生。

本文将对变压器后备保护拒动的原因进行深入分析，探讨其可能的解决方案。

1.变压器后备保护概述变压器的主要保护包括油温、油位、气体等级保护和差动保护等。

这些保护在大多数情况下能够可靠地对变压器进行保护。

而后备保护则是在主要保护失效时起作用的最后一道防线。

后备保护一般包括过载保护、短路保护和接地保护等，当主要保护失效时，后备保护能够及时地对变压器进行保护动作，避免发生进一步的损坏。

2.变压器后备保护拒动原因分析（1）保护信号错误在变压器运行中，由于各种原因可能导致保护信号传输错误，使得后备保护无法准确地接收到保护信号。

这种情况下，后备保护可能会误判变压器的工作状态，导致拒动的发生。

（2）保护参数设置不当保护参数设置不当是造成变压器后备保护拒动的常见原因之一。

在变压器投运前，对后备保护的参数进行设置是非常重要的。

如果参数设置不当，有可能导致后备保护误判变压器的工作状态，从而产生拒动现象。

（3）保护装置故障保护装置本身的故障也是造成后备保护拒动的重要原因之一。

保护装置的故障可能来自于元件损坏、电路故障等多种原因。

当保护装置发生故障时，后备保护可能无法及时地接收到保护信号，从而导致拒动发生。

（4）电源故障后备保护的电源故障也是造成拒动的重要原因之一。

如果后备保护的电源发生故障，将导致后备保护无法正常运行，从而造成拒动的发生。

（5）其他因素除了以上几种常见的原因外，还有一些其他因素可能导致变压器后备保护拒动。

环境因素、外部干扰等也可能对后备保护的正常运行产生影响。

3.变压器后备保护拒动解决方案对于变压器后备保护拒动的问题，我们可以采取以下一些措施进行解决：（1）保护信号的可靠传输确保保护信号的可靠传输是避免后备保护拒动的重要措施。

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。

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。

220kV变压器后备保护整定详解变压器后备保护包括相间短路的后备保护和接地短路的后备保护，后备保护可作为变压器本体差动保护的后备。

也可对变压器外部故障引起的过电流起到保护作用，作为变压器各侧母线以及部分出线的远后备保护。

对外部接地短路故障，采用零序过电流保护或零序电压保护，根据保护选择性要求，确定是否采用零序功率方向元件。

对外部相间短路故障，可采用过电流保护，但纯过电流保护仅仅适用于容量较小的单侧电源变压器。

对于大容量变压器，过电流保护往往灵敏度不足，这时可装设带复合电压闭锁的过电流保护，以提高保护动作的灵敏性。

复合电压闭锁的过流保护虽然提高了保护动作的灵敏性，但牺牲了变压器后备保护的部分可靠性。

1 主变压器过负荷整定的原因如图1 所示，配备常规保护的220 kV 主变在变电站重负荷情况下并列运行，若全站负荷大于最小变压器容量1.3倍时发生另一台变压器跳闸，由于负荷转移可能引起运行主变严重过载而造成主变受损或烧毁。

故从方式安排的角度考虑，在重负荷情况下将主变的中压侧母线分列运行（低压侧一般也分列运行），2 台主变各自承担一部分负荷，这样就保证在任一主变跳闸后直接甩掉一段母线，从而避免负荷转移威胁另一台主变安全运行。

上述分列运行方式虽然解决了主变过载可能受损的问题，但存在如下弊端。

因负荷分配难以合理、准确安排，在重负荷时，导致某一时段分列运行的2台主变之间负载率相差较大，一台轻载，而另一台又几乎满载甚至过载，不能充分发挥2台主变的有效容量；在轻负荷时，分列运行造成变电站供电可靠性降低。

造成电网结构变化，方式较多，使保护定值的整定计算复杂化。

使该片电网方式倒换变得复杂。

为此，根据当前保护配置的实际情况，将2 台并列运行的220 kV 主变中压侧后备保护增设一段二时限纯过流保护（先后跳开中压侧母联和主变中压侧开关），这样在一台主变跳闸后，运行主变若因负荷转移而过载，这时运行主变的纯过流保护动作就会长延时跳开母联甩掉故障主变所连的母线，若母联跳闸失灵，则跳开运行主变中压侧开关，甩掉全部中压侧负荷，确保运行主变的安全。

变压器后备保护的保护范围1. 引言大家好，今天咱们聊聊变压器后备保护的那些事儿。

听起来有点高大上，但别担心，我会把它讲得简单明了。

变压器就像电力系统里的“中坚力量”，没有它，我们的生活可就没法运转了。

所以，保护它，尤其是后备保护，绝对是个大事。

那什么是后备保护呢？简单来说，就是给变压器穿上一层“防护服”，确保它能在遇到问题时有个“后盾”，不至于受伤。

2. 后备保护的作用2.1. 保护范围后备保护的保护范围可大了去了，不仅仅是变压器本身，还包括它所连带的设备，比如开关、线路等等。

这就好比一个保镖，不仅要保护老板，还得保护周围的环境，确保万无一失。

你想啊，如果变压器出问题了，其他设备也可能受到影响，这可就麻烦了。

所以，后备保护的“手臂”得伸得够长，才能把整个电力系统都罩住。

2.2. 保护原理说到保护原理，后备保护其实是通过一些特定的装置，实时监测变压器的运行状态。

当它发现某些异常，比如过载、短路或者温度过高的时候，就会立马启动，像一位勇敢的骑士，迅速切断故障电流，避免更大的损失。

这就像你在厨房做饭，突然油烟机出故障，烟雾弥漫，这时候你得立刻关掉火源，不然整个人都得受影响。

3. 后备保护的特点3.1. 可靠性后备保护最大的特点就是“可靠”。

在电力系统中，设备故障是常有的事，但只要有了后备保护，就能让系统更加稳健。

它就像一个精明的守门员，总是时刻准备着，保证安全。

想想，如果没有后备保护，那变压器可能随时就面临风险，整个系统就像是没有了防线，随时会崩溃。

3.2. 效率当然，后备保护还得讲究“效率”。

在故障发生的瞬间，保护装置必须迅速反应，及时切断电流。

否则，故障就会像脱缰的野马，肆意破坏，损失可就大了去。

就拿足球比赛来说，守门员如果反应不够快，轻则丢球，重则满盘皆输。

后备保护就得像一个超快速的闪电，瞬间判断并行动，才能保证整个电力系统的安全稳定。

4. 总结总之，变压器后备保护的重要性不言而喻。

它就像是电力系统的“安全卫士”，为我们每天的用电生活保驾护航。

变压器后备保护整定计算方法的理论基础变压器是电力系统中重要的设备之一，起着将高压电能转换为低压电能的作用。

为了保证变压器的安全运行，后备保护系统起到了至关重要的作用。

后备保护的整定计算方法是确保变压器在故障时得到及时保护和可靠断开的关键。

本文将探讨变压器后备保护整定计算方法的理论基础。

1. 变压器后备保护概述变压器后备保护是指在变压器发生故障时，对故障进行及时检测和保护的系统。

后备保护系统通常包括差动保护、过电流保护、热保护和电气距离保护等。

这些保护装置通过监测变压器的实时电流、温度和距离等参数来判断是否存在故障，并采取相应的措施来切断故障电路，以保护变压器的安全运行。

2. 后备保护整定计算方法后备保护整定计算方法包括差动保护计算、过电流保护计算和热保护计算等。

这些计算方法在确定保护装置的整定值时起到了重要作用。

2.1 差动保护计算差动保护是变压器后备保护系统中最常用的一种保护方式。

它通过比较变压器两侧的电流差值来检测故障。

差动保护计算的基本原理是根据变压器的参数和故障类型来确定差动电流保护装置的整定值。

通常，差动保护装置的整定值应满足故障情况下的保护范围和保护速度的要求。

2.2 过电流保护计算过电流保护是变压器后备保护系统中的另一种重要保护方式。

它通过监测变压器的电流来检测故障。

过电流保护计算的基本原理是根据变压器额定电流和短路电流来确定过电流保护装置的整定值。

通常，过电流保护装置的整定值应满足故障情况下的保护速度和选择性的要求。

2.3 热保护计算热保护是变压器后备保护系统中用于保护变压器绕组的一种重要保护方式。

它通过监测变压器绕组的温度来检测故障。

热保护计算的基本原理是根据变压器的热特性曲线和环境温度来确定热保护装置的整定值。

通常，热保护装置的整定值应满足变压器绕组安全运行的要求。

3. 变压器后备保护整定计算方法的理论基础变压器后备保护整定计算方法的理论基础主要包括两方面：一是基于变压器特性的计算方法，二是基于保护装置性能的计算方法。

6.4 变压器的后备保护6.4.1 变压器相间短路的后备保护及过负荷保护为了防止外部短路引起的过电流和作为变压器纵差保护、瓦斯保护的后备，变压器还应装设后备保护。

变压器相间短路的后备保护既是变压器主保护的后备保护，又是相邻母线或线路的后备保护。

6.4.1.1 过电流保护变压器过电流保护的原理逻辑框图如图6.16 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。

保护的起动电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定，即max rel act L reK I I K ⋅= （6.12） 式中，rel K ——可靠系数，一般取为1.2～1.3；re K ——返回系数，取为0.85～0.95；max L I ⋅——变压器可能出现的最大负荷电流。

（图6.16 变压器过电流保护逻辑框图）变压器的最大负荷电流应按下列情况考虑：（1）对并联运行的变压器，应考虑切除一台最大容量的变压器后，在其他变压器中出现的过负荷。

当各台变压器的容量相同时，可按下式计算：T N L I n n I ⋅⋅-=1max (6.13)式中，n ——并联运行变压器的最少台数；T N I ⋅ ——变压器的额定电流。

（2）对降压变压器，应考虑负荷中电动机自启动时的最大电流max ⋅MS I ，即max max ⋅⋅=L MS MS I K I (6.14) 式中，MS K ——综合负荷的自启动系数，其值与负荷性质及用户与电源间的电气距离有关，对110kV 降压变电站的6kV ～10kV 侧，取1.5～2.5；35kV 侧，取1.5～2.0；max L I ⋅——正常工作时的最大负荷电流(一般为变压器的额定电流)。

保护的动作时限及灵敏系数校验与第2章所讲定时限过电流保护相同，这里不再赘述。

按以上条件选择的起动电流，其值一般较大，往往不能满足作为相邻元件后备保护的要求，为此需要采用以下几种提高灵敏性的方法。

6.4.1.2 低电压启动的过电流保护如图6.17 所示为三相低电压启动的过电流保护逻辑框图，保护的启动元件包括电流元件和低电压元件，一般采用电流继电器和低电压继电器。

变压器后备保护整定计算方法数据降维随着电力系统发展和电网规模的不断扩大，变压器在电力系统中的重要性日益凸显。

为了确保变压器的安全运行，后备保护的整定成为必要的工作。

本文将介绍变压器后备保护整定的计算方法，并探讨数据降维在此过程中的应用。

一、变压器后备保护整定计算方法1. 整定背景变压器是电力系统中的重要设备，主要用于电能的传输和变压变流。

为了保证变压器的安全运行，需要设置后备保护。

后备保护的整定涉及到多个参数，包括电压、电流、温度等。

2. 整定原则变压器后备保护的整定原则是根据变压器的额定容量、短路容量以及运行条件等因素进行综合考虑，确保其灵敏度和可靠性。

3. 整定步骤（1）收集和分析数据整定前需要收集变压器运行过程中的相关数据，包括电流、电压、温度等参数。

通过对数据的分析，可以了解变压器的负载情况和可能出现的故障。

（2）确定整定参数根据数据分析的结果，确定后备保护的整定参数。

例如，根据变压器的额定容量和运行条件，确定巡检超过额定电流值的保护参数。

（3）计算整定值根据确定的整定参数，进行计算以得到具体的整定值。

例如，根据变压器短路容量和负载情况，计算巡检超过短路电流的保护整定值。

（4）验证整定结果将计算得到的整定值配置到变压器保护设备中，进行实际验证。

通过实际验证，可以判断整定结果是否符合要求，并进行必要的调整。

二、数据降维在变压器后备保护整定中的应用1. 数据降维的概念数据降维是指通过一系列方法将原始数据映射到低维度的空间中，从而减少数据维度的过程。

数据降维不仅可以简化数据处理过程，还可以提高数据分析的效率和准确性。

2. 数据降维在整定计算中的应用（1）降低计算复杂性变压器的运行数据通常包含大量的参数，降维可以将这些参数转化为更少的维度，从而降低整定计算的复杂性。

（2）提高计算效率通过降维可以减少计算的量，从而提高整定计算的效率。

例如，使用主成分分析等方法可以将大量的数据特征降低到较少的维度，并保留原始数据的主要信息。