变压器后备保护

牵引变压器后备保护变压器相间短路的后备保护可采用过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护或负序电流保护等。

变压器相间短路后备保护及过负荷保护一、过电流保护

1、变压器过电流保护、速断保护统称为电流保护装置，对于小容量变压器的电流保护装置，可以在电源侧装设电流速断保护，作为电源侧线圈、套管以及引出线故障的主保护。用限时过电流保护，可保护变压器的全部，并作为下一元件的后备保护。变压器过电流保护的单相原理接线如图所示。二、低电压启动的过电流保护

1、当过电流保护不能满足灵敏度要求时可采用低电压启动的过电流保护。

2、低电压启动的过电流保护工作原理

保护的启动元件包括电流继电器和低电压继电器，只要当电流元件和电压元件同时动作后，才能起动时间继电器经预定时间后，起动出口中间继电器动作与跳闸。低压测量元件的作用是保证外部故障切除后电动机自启动时不动作。

三、复合电压启动的过电流保护

1、在低电压启动的过电流保护的低电压继电器灵敏系数不满足要求时，可以采用复合电压启动的过电流保护。这种保护是低电压启动过电流保护的一个延伸，它由负序电压滤过器、过电压继电器及低电压继电器组成复合电压启动回路。2、保护由三部分组成：

电流元件、电压元件（含负序电压继电器KVN和低电压继电器KV）、时间元件。

3、装置动作情况如下：

（1）当发生不对称短路时，故障相电流继电器动作，同时负序电压继电器动作，其动断触点断开，致使低电压继电器KV失压，动断触点闭合，起动闭锁中间继电器KM。相电流继电器通过KM常开触点起动时间继电器KT，经整定延时起动信号和出口继电器，将变压器两侧断路器断开。

（2）当发生对称短路时，由于短路初始瞬间也会出现短时的负序电压，KVN也会动作，使KV失去电压。当负序电压消失后，KVN返回，动断触点闭合，此时加于KV线圈上的电压已是对称短路时的低电压，只要该电压小于低电压继电器的返回电压KV不致于返回，而且KV的返回电压是其起动电压的Kre（大于1）倍，因此，电压元件的灵敏度可提高低电压继电器的返回系数倍。复合电压启动的过流保护在对称短路和不对称短路时都有较高的灵敏度。

5、复合电压启动的过电流保护的优点：

(1)由于负序电压继电器的整定值较小，因此对于不对称短路，其灵敏系数较高。

(2)对于对称短路，电压元件的灵敏性可提高1.15～1.2倍。

(3)由于保护反应负序电压，因此对于变压器后的不对称短路，与变压器的接线方式无关。四、负序过电流保护

1、变压器负序过电流保护的原理接线图对于大容量的发电机变压器组，由于额定电流很大，在相邻元件末端两相短路时短路电流可能很小，电流元件往往不能满足作为相邻元件后备保护对灵敏度的要求，这时可以采用复习过电流保护，以提高不对称短路时的灵敏度。负序过电流保护由反应不对称短路时故障的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。2、保护装置组成

由电流继电器和负序电流滤过器Z以及一套低电压启动的过电流保护组成。

3、负序电流保护的起动电流按以下条件选择。

(1)躲开变压器正常运行时负序电流滤过器出口的最大不平衡电流，其值一般为(0.1～0.2)IN.T

(2)躲开线路一相断线时引起的负序电流。

(3)与相邻元件上的负序电流保护在灵敏度上配合。

为简化计算，可暂取4、保护的灵敏系数校验三绕组变压器后备保护的配置原则

对于变压器的后备保护，它的配置与被保护变压器电气主接线方式及各侧电源情况有关，当变压器邮箱内部故障时，应断开各侧断路器，当邮箱外部故障时，只应断开近故障点侧的变压器断路器，是变压器其余侧继续运行。（1）对于双绕组变压器。相间短路后备保护应装于主电源侧，根据主接线情况可以带一段或两段时限，以较短时限跳开母联或者分段断路器，以便缩小故障影响范围，以较长时限跳开各侧断路器。（2）对于单侧电源的三绕组变压器，可装设两套后备保护，分别装在电源侧和负荷侧。（3）对于多侧电源的三绕组变压器，应在三侧都装设过电流保护，作为本侧母线保护的后备保护，主电源侧的过电流保护也作为变压器主保护的后备保护。电源侧的过电流作为变压器保护主保护和母线II段保护的后备，为在外部故障时尽量缩小故障影响范围，所以电源侧过电流保护带两级时限，并以较小时限跳开变压器II侧断路器QF3，以较大时限断开变压器各侧断路器。负荷侧的过电流保护只作为母线III段保护的后备，动作时限按比该侧母线所连接的元件保护的最大动作时限大一个阶梯时限选择。单侧电源三绕组变压器后备保护装置图五、过负荷保护

1、变压器的过负荷保护：

只用一个电流继电器，接于任一相电流中，经延时动作于信号。

3、负荷保护的动作信号

均经过同一时间继电器作用于信号。

电力变压器接地保护

要求：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