一、后備保護(hù)器

    后備保護(hù)器是指主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)。當(dāng)回路發(fā)生故障時(shí)，回路上的保護(hù)將在瞬間發(fā)出信號(hào)斷開(kāi)回路的開(kāi)斷元件(如斷路器），這個(gè)立即動(dòng)作的保護(hù)就是主保護(hù)。當(dāng)主保護(hù)因?yàn)楦鞣N原因沒(méi)有動(dòng)作，在延時(shí)很短時(shí)間后（延時(shí)時(shí)間根據(jù)各回路的要求），另一個(gè)保護(hù)將啟動(dòng)并動(dòng)作，將故障回路跳開(kāi)。這個(gè)保護(hù)就是后備保護(hù)。 近后備:當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)由本電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。 遠(yuǎn)后備:當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。以變壓器的后備保護(hù)為例詳細(xì)介紹了后備保護(hù)的具體分類、保護(hù)范圍等。

    二、基本介紹

    當(dāng)此回路很重要時(shí)，后備保護(hù)可以與主保護(hù)裝設(shè)在同一個(gè)回路上，也就是一個(gè)回路有多套保護(hù)，以確?；芈返陌踩\(yùn)行。但是一般都是將此回路的上一級(jí)保護(hù)作為本回路的后備保護(hù)：當(dāng)配電盤中的一個(gè)回路故障、而主保護(hù)沒(méi)有動(dòng)作，那么配電盤上一級(jí)的電源斷路器將延時(shí)后動(dòng)作，這就是該回路的后備保護(hù)。但是這種保護(hù)方式將引起停電事故擴(kuò)大化，使得更多的回路停電 。

    當(dāng)回路發(fā)生故障時(shí)，回路上的保護(hù)將在瞬間發(fā)出信號(hào)斷開(kāi)回路的開(kāi)斷元件(如斷路器），這個(gè)立即動(dòng)作的保護(hù)就是主保護(hù)。當(dāng)主保護(hù)因?yàn)楦鞣N原因沒(méi)有動(dòng)作，在延時(shí)很短時(shí)間后（延時(shí)時(shí)間根據(jù)各回路的要求），另一個(gè)保護(hù)將啟動(dòng)并動(dòng)作，將故障回路跳開(kāi)。這個(gè)保護(hù)就是后備保護(hù)。主保護(hù)反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障，后備保護(hù)反應(yīng)變壓器外部故障。保護(hù)范圍主要是變壓器外部線路。

三、相關(guān)介紹

    電力變壓器應(yīng)裝設(shè)外部接地、相間短路引起的過(guò)電流保護(hù)及中性點(diǎn)過(guò)電壓保護(hù)裝置，以作為相鄰元件及變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。變壓器的后備保護(hù)是其主保護(hù)的備用保護(hù)，當(dāng)主保護(hù)失靈時(shí)，后備保護(hù)動(dòng)作，以保證設(shè)備和人身安全。其保護(hù)范圍為變壓器和供電回路及回路上的負(fù)荷設(shè)備 。

    后備保護(hù)是指阻抗保護(hù)、低電壓過(guò)流保護(hù)、復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)、過(guò)流保護(hù)，它們都能反應(yīng)變壓器的過(guò)流狀態(tài)，但它們的靈敏度不一樣，阻抗保護(hù)的靈敏度高，過(guò)流保護(hù)的靈敏度低。

四、分類

    按保護(hù)所起的作用分類：主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等；

    后備保護(hù)又分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種。

    ①遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。

    ②近后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)；當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)近后備保護(hù)。

    變壓器的主保護(hù)為差動(dòng)保護(hù)和重瓦斯保護(hù)，主保護(hù)是一次保護(hù)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)瞬時(shí)動(dòng)作；變壓器的主一保護(hù)（主保）跟主二保護(hù)（輔保）是不同的保護(hù)內(nèi)容。

    如主一保護(hù)（主保）的內(nèi)容有：差動(dòng)速斷、差動(dòng)保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、復(fù)合電壓啟動(dòng)過(guò)流保護(hù)、溫度、瓦斯等變壓器主要保護(hù)。

    如主二保護(hù)（輔保）的內(nèi)容有：限時(shí)電流速斷、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、低壓?jiǎn)?dòng)過(guò)流保護(hù)、欠壓保護(hù)等保護(hù)。

    其它保護(hù)均為后備保護(hù)，一般有零序保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、此外還有油溫、油面監(jiān)控保護(hù)，中性點(diǎn)間隙保護(hù)等。自耦變壓器還有公共線圈過(guò)流保護(hù)。

    后備保護(hù)是在主保護(hù)不動(dòng)作時(shí)再動(dòng)作，一般有延時(shí)來(lái)判斷主保護(hù)動(dòng)作與否，它包括近后備和遠(yuǎn)后備。

    主保護(hù)反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障，后備保護(hù)反應(yīng)變壓器外部故障。保護(hù)范圍主要是變壓器外部線路。

    后備保護(hù)用于在主保護(hù)故障拒動(dòng)情況下，保護(hù)變壓器。一般包含：

    （1）高壓側(cè)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)；

    （2）低壓側(cè)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)；

    （3）防御外部接地短路的零序電流、零序電壓保護(hù)；

    （4）防止對(duì)稱過(guò)負(fù)荷的過(guò)負(fù)荷保護(hù)；

    （5）和高壓側(cè)母線相聯(lián)的保護(hù)：高壓側(cè)母線差動(dòng)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)；

    （6）和低壓側(cè)母線相聯(lián)的相關(guān)保護(hù)：低壓側(cè)母線差動(dòng)保護(hù)等。

    保護(hù)測(cè)量變壓器的各參量未超過(guò)定值時(shí)，保護(hù)處于正常狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，裝置中各保護(hù)根據(jù)測(cè)量判定故障是否發(fā)生在各自的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，縱差保護(hù)動(dòng)作跳閘；若故障點(diǎn)在油箱內(nèi)，氣體保護(hù)能以較高的靈敏度動(dòng)作于跳閘。無(wú)論是內(nèi)部故障還是外部故障，變壓器相間后備保護(hù)均應(yīng)啟動(dòng)。若為接地故障，零序保護(hù)作為接地故障的后備保護(hù)也同時(shí)啟動(dòng)。在后備保護(hù)動(dòng)作延時(shí)內(nèi)，故障若消失，后備保護(hù)返回到正常工作狀態(tài)；若故障仍存在，則動(dòng)作于跳閘，將變壓器從電網(wǎng)中切除。此外，當(dāng)變壓器出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷等異常工作狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作發(fā)出信號(hào)。

五、相間短路

    變壓器的主保護(hù)通常采用差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)。除了主保護(hù)外，變壓器還應(yīng)裝設(shè)相間短路和接地短路的后備保護(hù)。后備保護(hù)的作用是為了防止由外部故障引起的變壓器繞組過(guò)電流，并作為相鄰元件（母線或線路）保護(hù)的后備以及在可能的條件下作為變壓器內(nèi)部故障時(shí)主保護(hù)的后備。變壓器的相間短路后備保護(hù)通常采用過(guò)電流保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)以負(fù)序過(guò)電流保護(hù)等，也有采用阻抗保護(hù)作為后備保護(hù)的情況。

六、接地短路

    電力系統(tǒng)中，接地故障常常是故障的主要形式，因此，大電流接地系統(tǒng)中的變壓器，一般要求在變壓器上裝設(shè)接地（零序）保護(hù)。作為變壓器本身主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。

    零序電流保護(hù)

    中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行的變壓器毫無(wú)例外都采用零序過(guò)電流保護(hù)作為變壓器接地后備保護(hù)。零序過(guò)電流保護(hù)通常采用兩段式，零序I段與相鄰元件零序電流保護(hù)I段相配合；零序電流保護(hù)II段保護(hù)與相鄰元件零序電流保護(hù)后備段相配合。與三繞組變壓器相間后備保護(hù)類似，零序電流保護(hù)在配置上要考慮縮小故障影響范圍的問(wèn)題。根據(jù)需要，每段零序電流保護(hù)可設(shè)兩個(gè)時(shí)限，并以較短的時(shí)限動(dòng)作于縮小故障影響范圍，以較長(zhǎng)的時(shí)限斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。

    接地后備保護(hù)

    對(duì)于多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的變電所，通常采用一部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，而另一部分變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的方式。這樣可以將接地故障電流水平限制在合理范圍內(nèi)，同時(shí)也使整個(gè)電力系統(tǒng)零序電流的大小和分布情況盡量不受運(yùn)行方式的變化，提高系統(tǒng)零序電流保護(hù)的靈敏度。

    中性點(diǎn)有兩種運(yùn)行方式的變壓器，需要裝設(shè)零序過(guò)電流保護(hù)—用于中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式；零序過(guò)電壓保護(hù)—用于中性點(diǎn)不接為地運(yùn)行方式。

    原則：對(duì)于分級(jí)絕緣變壓器應(yīng)先切除中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器，后切除中性點(diǎn)接地運(yùn)行的變壓器；對(duì)于全絕緣變壓器應(yīng)先切除中性點(diǎn)接地運(yùn)行的變壓器，后切除中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器。

七、保護(hù)范圍

    1、220kV復(fù)壓方向過(guò)流保護(hù)：方向指向變壓器，做為變壓器、各中低壓母線及出線的相間故障的后備保護(hù)。（中低壓側(cè)無(wú)電源，可不用方向）

    2、110kV復(fù)壓方向過(guò)流保護(hù)：一般方向指向變壓器，在110kV有電源時(shí)，做為變壓器的后備保護(hù)。（我們現(xiàn)在往往110kV是開(kāi)環(huán)運(yùn)行的，一般不存在電源，有些地方將方向元件退出和“110kV復(fù)壓過(guò)流保護(hù)”相同應(yīng)用，多一套保護(hù)而矣。）作為110KV母線及各110kV出線的相間故障的后備保護(hù)。

    3、35kV復(fù)壓過(guò)流I段保護(hù)：作為35KV母線及各35kV出線的相間故障的后備保護(hù)。（定值較高，時(shí)間和線路速斷配合，一般只考慮保證35KV母線故障有靈敏度）

    4、220kV復(fù)壓過(guò)流保護(hù)：做為變壓器、各中低壓母線及出線的相間故障的后備保護(hù)

    5、110kV復(fù)壓過(guò)流保護(hù)：作為110KV母線及各110kV出線的相間故障的后備保護(hù)。

    6、35kV復(fù)壓過(guò)流II段保護(hù)：作為35KV母線及各35kV出線的相間故障的后備保護(hù)。（定值低，要保證出線全線有靈敏度，時(shí)間與出線過(guò)流配合）

    7、220kV零序方向過(guò)流保護(hù)：（一般方向多指向變壓器），當(dāng)方向指向220kV母線時(shí)，作為220KV母線及各220kV出線的接地故障的后備保護(hù)。當(dāng)方向指向變壓器時(shí)：作為變壓器、110KV母線及各110kV出線的接地故障的后備保護(hù)，與中壓側(cè)零序方向一段或二段保護(hù)配合。與中壓側(cè)一段配合時(shí)一般不做110kV線路的接地后備。且一般T1時(shí)間跳母聯(lián)以縮小故障范圍，T2時(shí)間跳主變開(kāi)關(guān)。

    8、110kV零序方向I段過(guò)流保護(hù)：方向一般指向110KV母線，作為110KV母線及各110kV出線的接地故障的后備保護(hù)。與出線一段配合。

    9、220kV零序過(guò)流保護(hù)：作為各類接地故障的總后備，一般定值低，時(shí)間長(zhǎng)。

    10、110kV零序方向II段過(guò)流保護(hù)：方向一般指向110KV母線，作為作為110KV母線及各110kV出線的接地故障的后備保護(hù)。與出線二段配合。

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