第六章 电力变压器保护 第六章 电力变压器保护 6.4变压器后备保护 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
变压器后备保护的作用 防止外部故障引起的变压器过电流 作为相邻元件（母线和线路）的后备保护 作为变压器内部故
障的时差动保护等主保护的后备6.4变压器后备保护 6.4.1 相间短路的后备保护 过电流保护
低电压启动过电流保护 复合电压启动过电流保护6.4变压器后备保护 6.4.1 相间短路的后备保护（一）过
电流保护整定原则：躲开变压器可能出现的最大负荷电流可靠系数取1.2-1.3返回系数取0.85-0.956.4变压器后备保护 6
.4.1 相间短路的后备保护（一）过电流保护最大负荷电流 的确定考虑以下因素 对并列运行的变压器
，应考虑切除一台变压器后，其他变压器由于负荷转移出现的过负荷 对降压变压器，还应考虑电动机自启动时的最大电流动作时间和灵敏度的校
验同线路过电流保护 6.4变压器后备保护 6.4.1 相间短路的后备保护（二）低电压启动过电流保护 按躲过最大负荷电流原
则整定的过电流保护启动电流较大，灵敏度低。为提高其灵敏度，可以采用低电压启动的过电流保护。6.4变压器后备保护 6.4.1 相
间短路的后备保护（二）低电压启动过电流保护 只有在电流元件和电压元件同时动作后，才能启动时间继电器，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的功能。6.4变压器后备保护
6.4.1 相间短路的后备保护（二）低电压启动过电流保护 过电流元件整定：只需躲过正常负荷电流即可 低电压元件整定：按躲
过正常运行时可能出现的最低工作电压整定按躲过电动机自启动时的电压整定 一般工程上采用6.4变压器后备保护 6.4.1 相间
短路的后备保护（二）低电压启动过电流保护 电流元件灵敏度校验同线路过电流保护 电压元件灵敏度校验按下式计算其中：
灵敏度校验点发生三相金属性短路时，保护安装处感受到的最大残压。动作时间的整定同输电线路过电流保护 6.4变压器后备保护 6
.4.1 相间短路的后备保护（二）低电压启动过电流保护 对于升压变压器，如果低电压继电器只接在一侧电压互感器
上，则另一侧故障时，往往不能满足灵敏度的要求。此时可采用两组低电压继电器分别接在变压器两侧的电压互感器上，并用触点并联的方法，以提
高灵敏度。 缺点：接线复杂，近年来已广泛采用复合电压启动的过电流保护和负序电流保护。6.4变压器后备保护
6.4.1 相间短路的后备保护（二）复合电压启动过电流保护 为提高不对称故障时，过电流保护灵敏度，系统中通常采用复合电压
启动过电流保护6.4变压器后备保护 6.4.1 相间短路的后备保护（二）复合电压启动过电流保护 负序过
电压继电器KV2作为不对称故障的电压保护，低电压继电器KV1则作为三相短路故障时的电压保护。 过电流继电器和低电压
继电器的整定原则与低电压启动过电流保护相同。 负序电压整定：按躲过最大不平衡电压输出整定6.4变压器后备保护
6.4.2 三绕组变压器相间短路后备保护的特点 从选择性原则出发，三绕组变压器的相间后备保护在作为相邻
元件的后备时，应该有选择性地只跳开近故障点一侧的断路器，保证另外两侧继续运行，尽可能的缩小故障影响范围；而作为变压器内部故障的后备
时，应该跳开三侧断路器，使变压器退出运行。 6.4变压器后备保护 6.4.2 三绕组变压器相间短路后备保护的特点
通常需要在变压器的两侧或三侧都装设过电流保护 (或复合电压启动的过电流保护等)，各侧保护之间要相互配合。保护的
配置与变压器主接线方式及其各侧电源情况等因素有关。6.4变压器后备保护 6.4.2 三绕组变压器相间短路后备保护的特点 （一
）单侧电源的三绕组变压器装设两套过电流保护。 一套装在电源侧，另一套装在负荷侧(如图中的3侧) 负荷侧的保护只作为母线3保护的后
备，动作后只跳开断路器QF3电源侧的过电流保护作为变压器主保护和母线2保护的后备。设两个时间元件。6.4变压器后备保护 6.4
.2 三绕组变压器相间短路后备保护的特点 （一）单侧电源的三绕组变压器装设两套过电流保护。电源侧的过电流保护采用两个时间元件，以
较小的时限跳开断路器 QF2，以较大的时限跳开三侧断路器 QF1、QF2和 QF3为提高灵敏度，负荷侧过电流保护应该装设在容量较小
的一侧，对于降压变压器通常是低压侧6.4变压器后备保护 6.4.2 三绕组变压器相间短路后备保护的特点 （二）多侧电源的三绕
组变压器 三侧分别装设过电流保护。主电源侧的过电流保护兼作为变压器主保护的后备，其它各侧过电流保护仅作为本侧母线保护的后备
。负荷侧或弱电源侧，装设一段过电流保护，与相应母线保护配合。动作时间快的一侧再加装方向元件，方向指向本侧母线主电源侧装设两段过电流
保护，第一段与本侧母线保护配合，方向指向本侧母线，跳本侧开关；第二段不加方向元件，动作时间与另两侧后备配合，跳三侧开关6.4变压器
后备保护 6.4.2 三绕组变压器相间短路后备保护的特点 （二）多侧电源的三绕组变压器 上述方案缺点：变
压器内部故障且电流差动等主保护拒动时，切除故障的时间会很长。改进方案动作逻辑：改进后在变压器内部故障时能够瞬时动作，同时也可降低远
后备保护的动作电流，提高灵敏度。 6.4变压器后备保护 6.4.3 变压器接地故障的后备保护 （一）单台变压器的零序电流保护
中性点直接接地运行的变压器，通常采用两段式零序电流保护零序电流I段与相邻元件零序电流I段相配合作为变压器保护的后备；零序电流II段
与相邻元件零序电流后备段相配合，作为相邻元件接地故障的后备。6.4变压器后备保护 6.4.3 变压器接地故障的后备保护 （一
）单台变压器的零序电流保护6.4变压器后备保护 6.4.3 变压器接地故障的后备保护 （一）单台变压器的零序电流保护整定方法
零序Ⅰ段可靠系数，取1.2； 零序电流分支系数； 零序电流I段的短时限取；长延时相邻元件零序电流I段的动作电流 6.4变压器后备保
护 6.4.3 变压器接地故障的后备保护 （一）单台变压器的零序电流保护整定方法零序Ⅱ段可靠系数，取1.2； 零序电流分支系
数； 零序电流Ⅱ段的短时限取；长延时相邻元件零序电流后备段的动作电流 6.4变压器后备保护 6.4.3 变压器接地故障的后备保
护 （一）单台变压器的零序电流保护整定方法灵敏度校验：零序电流I段的灵敏系数按变压器母线处故障校验；II段按相邻元件末端故障校验
。校验方法与线路零序电流保护相同。校验方法同线路零序电流保护 6.4变压器后备保护 6.4.3 变压器接地故障的后备保护 （
二）多台变压器并联运行的零序电流保护 多台变压器并联运行的中性点接线方式6.4变压器后备保护 6.4.3 变压器接地故障的
后备保护 （二）多台变压器并联运行的零序电流保护 保护配置： 全绝缘变压器的保护配置 接地运行变压器 零序电流保
护2. 非接地运行变压器 零序电压保护6.4变压器后备保护 6.4.3 变压器接地故障的后备保护 （二）多台变压器并联
运行的零序电流保护 保护配置： 分级绝缘变压器的保护配置 接地运行变压器：零序电流保护 非接地运行变压器：间隙零序电流保护
（中性点装设放电间隙，该保护反映放电间隙中的电流动作）6.4变压器后备保护 6.4.3 变压器接地故障的后备保护 （三）自耦
变压器零序电流保护特点普通三绕组变压器，两侧的零序电流通常接于各侧接地中性线的零序电流互感器上。自耦变压器高、中压两侧由于具有共同
的接地中性点，两侧的零序电流保护不能接于中性线上，而应分别接于本侧三相电流互感器的零序电流滤过器上。 6.4变压器后备保护 6
.4.3 变压器接地故障的后备保护 （三）自耦变压器零序电流保护特点6.4变压器后备保护 6.4.3 变压器接地故障的后备保
护 （三）自耦变压器零序电流保护特点6.5变压器保护的配置原则 一般变压器应配置如下保护主保护：瓦斯保护纵差动保护或电流速断
保护后备保护：接地故障和相间故障后备保护过负荷保护过励磁保护其他非电量保护（反映油温、油压、和冷却系统故障的保护）6.5变压器保护
的配置原则 典型的变压器保护配置图1：瓦斯保护2：第一纵差动保护(二次谐波制动原理)3：第二纵差动保护(间断角鉴别原理)4、5
、6：高、中、低压侧的复合电压启动的过电流保护；7：高压侧的零序电流电压保护8：中压侧的零序电流保护；9、10、11：高、中、低压
侧的过负荷保护；12：其它非电量保护。 6.5变压器保护的配置原则 瓦斯保护简介 变压器发生轻微故障时，油箱内产生的气体较少且速度慢，由于油枕处在油箱的上方，气体沿管道上升，使瓦斯继电器内的油面下降，当下降到动作门槛时，轻瓦斯动作，发出警告信号。 发生严重故障时，故障点周围的温度剧增而迅速产生大量的气体，变压器内部压力升高，迫使变压器油从油箱经过管道向油枕方向冲去，继电器感受到的油速达到动作门槛时，重瓦斯动作。 |
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