变压器继电保护原理精选(九篇)

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第1篇：变压器继电保护原理范文

【关键词】变压器 保养维护 解决故障

我们先看一个案例：2012年3月日，江西省罗湖区水贝二路特力大厦对面路边的一个配电柜发生了爆炸，爆炸喷射出的巨大火球和火花将四名正在配电柜作业的工人灼伤，并将一名13岁的男孩烧得面目全非。据周先生回忆，当时受伤的孩子身上的衣服都被烧得焦黑，全身多处受伤，眼睛和耳朵也有受伤，被烧伤最严重的是头部、手臂和大腿。据医院护士介绍，爆炸导致包括这名13岁的男孩和另外四名施工工人都不同程度被烧伤，其中一名工人烧伤最为严重全身烧伤面达到40%，目前在重症监护室，还有生命危险。其余伤者伤势较轻均在市二医院烧伤科救治。施工工人说，可能是因为设备故障导致了高压配电柜的爆炸，并表示当晚会修好配电柜。面对这触目惊心的画面，我们电力人都应该来考虑如何对变压器进行保养维护，以保障人民生命财产安全。

电力变压器是一种改变交流电压大小静止的电力设备，是电力系统中核心设备之一。如果变压器发生故障，将影响电力系统的安全稳定运行。我们在工作中会经常遇到变压器由于各种原因而不工作的情况，我结合实际工作经验来浅谈如何对变压器平时维护，以及在变压器出现故障时，如何迅速判断并解决问题。

一、在变压器运行过程中可能出现的问题

（一）变压器在运行中假如发现声音不正常、油位高或低不正常，温度过高，漏油等情况，应立即检查并解决。（二）如果变压器的负荷超过允许的负荷时，我们必须按规定降低变压器的负荷。（三）如果变压器运行时内部声音巨响或有爆裂声，必须立即断电修理。（四）如果变压器的油温超高，同时查看油位，如果油位过低立即加油。

二、变压器运行中几项常规检查

（一）在暴风、结冰、雨雪等恶劣气候条件下，除巡视检查外，还应进行变压器的停电进行扫除，以保证变压器运行的良好。（二）要经常检查变压器油温有没有在允许范围。（三）查看油质，如果变压器油是透明、微带黄色，就说明油质较好。（四）变压器正常的嗡嗡电磁声，声音如有变化，必须立即检查。

三、如何对变压器的故障进行处理呢

要想正确快速的处理变压器故障，我们必须了解掌握下面几种常见的故障：

（一）瓦斯保护故障原因及解决方法

气体保护主变压器保护机制作用的信号光气，重气作用就行了。在这里，我们有这两种保护方法分析和整齐的保护性行动，原因和治疗方法：

1.光气将发挥作用，在保护信号。工作信号的原因：有可能是一个小变压器内部故障变压器内部泄漏到空气中；二次回路可能会发生故障。运行操作人员应立即检查维修。

2.如果当变压器可能是一个严重的故障，造成了很多的轻油裂解气体保护跳闸。气体保护跳闸显现，你可以先投入备用变压器，然后到外部检查。检查油枕防爆门，每个焊接接头有没有分裂的现象，有没有失真的变压器外壳。如果仔细检查后，确认没有一个内部故障，而是由于外部故障或操作失误造成的工作人员，并准备好进行传输。

（二）铁芯故障原因及解决方法

原因是绝大多数核心故障芯柱穿心螺杆或铁轮夹紧螺钉绝缘损坏发生，其后果将是穿心螺杆芯造成两个点连接的概率，从而造成局部加热循环发生，伤害会造成更强大的核心烧毁。也可能会导致偏短的层叠铁心，导致层叠膜的层间绝缘层被损坏，变压器的负载损耗的增加，绝缘油不能继续使用中断。

变压器故障的操作中，应该如何绕组或核心失败吊芯检查？

首先测量各相的绕组的直流电阻，并进行比较，如电阻差是大的，它是可能的绕组故障。其次通过目测为内核，那么直流电压，电流薄膜之间的绝缘电阻计测量。

（三）分接开关故障原因及解决方法

可能是主要的原因有：

1.连接螺丝松动所致；

2.负荷调节装置不良和调整不当；

3.点击所造成的保温板保温较差；

4.焊点不满，接触不良，产品质量问题，弹簧压力不足；

5.酸价过高，所以挖掘的接触面腐蚀。

（四）套管故障原因及解决方法

这种故障常见的是炸毁、闪落和漏油，其主要原因有：1.密封不良，绝缘受潮劣比；2.呼吸器配置不当或者吸入水分未及时处理。

（五）绕组的故障原因及解决方法

主要有接头开焊、绕组接地、相间短路、断线及匝间短路等。而有几种可能会产生这些故障：

第2篇：变压器继电保护原理范文

电力变压器的结构和功能是电力系统的重要组成部分，其运行过程中会遇到很多问题，这些问题将会或多或少的影响电力系统的安全，尤其是大容量电力变压器受损会对企业电力系统造成致命破坏。因此，只有加强电力变压器的继电保护，将变压器合理应用到继电保护装置中，才能保证电力系统的安全。本文重点分析了电力变压器的继电保护对策，阐述了电力变压器在续电工作中的重要作用，展望了电力变压器在继电保护方面的未来。

【关键词】电力变压器 继电保护 软件系统

电力变压器的正常运行可以保证电力的有效运输，而保证电力变压器正常发挥功能的关键是继电保护，其工作能否完成将影响着电力体系的完整度。只有对电力变压器的机电保护对策进行科学分析，才能在电力变压器续电出现故障时做出合理应对，更好地处理电力运输过程中可能出现的各种意外状况，从而保证电力系统的稳定性和安全性。

1 电力变压器继电保护的常见故障

1.1 电力变压器继电保护概况

电力变压器继电保护主要有三种功能。第一，对电力系统出现的不正常信号和非正常状态做出有效应对，而达到维护继电保护功能的目的。第二，对电力变压器出现的非正常状态和故障进行判断，及时切断问题而达到有效控制事故发生的目的。第三，尽量避免电力变压器的继电保护功能因停电和设备损坏等问题而产生经济损失的情况，从而保证电力变压器的有效运转。

1.2 电力变压器继电保护的常见故障

1.2.1 内部原因造成的故障分析

内部原因造成的继电保护故障主要是电力变压器内部结构出现的机构性故障或功能性故障导致，如果变压器绕组出现故障或者变压器外壳接地线路出现故障都会引起继电保护故障，甚至会引发电网停电或者电力变压器被迫切除的情况。如果变压器出现短路，不能立即对变压器实行切除和停机，就会导致电力变压器烧毁或者不能运转的严重后果。

1.2.2 外部原因造成的故障分析

外部原因造成的故障主要有因油箱外部引线出现搭接情况、电力变压器的绝缘皮套出现发热情况等问题而引发的继电保护故障。如果电力变压器外部出现短路情况，可能会使电力变压器因电压过高而产生严重损害。

1.3 电力变压器继电保护装置的配备原则

当电力变压器内部出现短路或者油面下降的情况时，应该设置瓦斯保护；当外部短路引发变压器过电流的情况时，应该根据电力变压器容量和运行情况，设置电流保护、复合电压启动的过电流保护等装置作为后备保护；当长时间的过负荷对电力设备产生损害时，应根据过符合情况设置负荷保护装置；当电力变压器出现温度升高问题或者冷却出现故障时，应该根据变压器标准的规定，设置作用于信号的设备；110kv及以上中性点直接接地的电力网，应该根据电力变压器中心点接地的实际情况设置零序电流保护和零序电压保护装置。

2 电力变压器继电保护的要点分析

2.1 提高电力变压器继电保护技术的可靠性

电力变压器的继电保护方式主要是采用方法库和数据仓库。这两种方式可以有效地保证系统升级和维护的可靠性。在方法库上对电力系统进行升级和维护，为系统升级和换代提供了便利。因此，配备合理有效、性能优越的继电保护装置可以保证继电保护的可靠性。

2.2 增强电力变压器继电保护技术的实用性

电力变压器运行过程中的一些问题可以通过调节数据的共享性和适用性进行解决。如此一来，在分析问题和数据统计过程中可以增强数据的实用性，进而保证电力变压器的正常运行。

2.3 按照国家标准进行电力变压器设备设计

电力变压器的设计工作应该严格按照国家标准进行，并且严格把控型号选择的问题，以保证继电保护的协调性。同时，在对电力变压器进行继电保护时，应该对继电保护的工作情况和定期数值计算进行审核，保证电力变压器的运行符合国家规范。

2.4 电力变压器的运行应该以行动性为原则

在电力变压器的运行过程中，应该根据其结构的特殊性和功能的实用性，在设备内部安装保护装置，当瓦斯超出限值，立即做出反应，从而保证继电保护装置工作的准确性和便捷性，保证电力变压器的稳定性。

3 电力变压器继电保护的未来发展方向

3.1 软件系统的发展

随着社会科技的进步，电力变压器的继电保护应该向着自动化和智能化的方向发展。开发相关的软件支撑起电力变压器的继电保护工作，建立相应的电力变压器继电保护的工作程序，进行系统的数据记录和分析。通过其对相关数据的细致分析和高效决策来提高电力变压器继电保护的效果，从而维护电力变压器的继电保护功能。

3.2 数据库的发展

国民经济的快速发展使得电力变压器需要向网络化和信息化的方向发展。通过建立电力变压器继电保护的相关数据库和资料来实现网络化和信息化是最有效的途径。具体就是根据电力变压器继电保护工作的实际情况，建立电力变压器继电保护工作正常运行、故障检测和数据存储的数据库，对相关数据进行系统、科学的记录，使资料库可以作为电力变压器继电保护工作的坚强后盾。只有确保数据库在电力变压器继电保护工作中的有效运用，保证数据库对数据的全面统计，才能在设备出现故障后，准确的分析故障原因，找出解决故障的方法，从而保证电力变压器的继电保护工作正常运行。

4 结束语

电力变压器的结构和功能作为电力系统的重要组成部分，其运行过程中会遇到的问题会影响整个电力系统的安全，尤其是大容量电力变压器受损会对电力系统造成致命破坏。而电力变压器的继电保护是电力变压器最重要的保护体系和设备，同时也是保护电力变压器的有效手段，不仅可以保证电力变压器的正常运行，而且还可以将发生故障的可能性降到最低。因此，为了能够发挥电力变压器继电保护工作的最大价值，必须对电力变压器的继电保护技术进行分析，从而找到有效避免电力变压器的继电保护工作的正常进行，保证电力系统的安全性和稳定性，减少电力系统故障发生的概率。

参考文献

[1]周宝忠.电力变压器继电保护技术的应用实践[J].科技经济市场，2014（11）：173.

[2]刘靖.电力变压器微机主保护系统的研究与设计[D].重庆大学，2008.

[3]王梅义.高压电网继电保护运行技术[J].电力工业出版社，2008，10.

[4]沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究[J].电力系统自动化，2007，8.

[5]赵洪梅.电力变压器的继电保护[J].电力与能源，2008，34.

作者简介

高海涛（1980-），男，陕西省洋县人。工程硕士学位。现为吉林石化公司工程师。主要研究方向为电气运行管理。

第3篇：变压器继电保护原理范文

【关键词】变压器 保护措施 问题 研究

一、背景

变压器对于人们来说并不陌生，而变压器在电力系统中的重要性也逐渐被大众认同，通过对变压器保护中出现的若干问题分析与研究，能够帮助人们进一步了解变压器保护知识，为保证变压器的安全运行奠定理论基础。

自上世纪中期至末期，继电保护技术在保护电力系统安全方面的贡献已经非同小可，作为一项安全保护应用工程，上世纪中期的晶体管继电保护发展阶段可谓是难以超越的鼎盛时期。上世纪七十年代，集成电器被投入继电保护研究中，直至八十年代早先的晶体管技术已经被集成电路保护技术取代，在继电保护中发挥着重大作用。到了九十年代初，集成电路保护技术仍然处于主导地位。九十年代后期，微机保护的应运而生使得继电保护进入了新历程。目前，我国以网络化著称的继电保护技术的普及意味着新形势下的继电保护对数据的测量、保护和控制有着更高的要求。

二、变压器继电保护分析

（一）变压器故障及保护方式

1.变压器故障

变压器故障分为外部与内部两方面。变压器外部故障指的是变压器外部油箱外部及周边线路引发的故障，一般有引出线故障、绝缘套管破裂引起的短路等。变压器内部故障指的是变压器油箱内部出现的故障，一般有单相绕组线路引起的单相接地故障、绕组间的相间短路、单相绕组匝线间的匝间短路等。

2.变压器不正常运行的表现

常见的变压器的不正常运行的状态有以下：由于超负荷引起不同程度的泄露油，造成油面下降；因接地短路引起的电流及中性点过电压及由变压器外部故障引起的过电流，低频率或者过电压情况下的大容量的变压器出现运行方面的异常等。

3.变压器的保护方式

常见的变压器保护方式有纵差动保护或电流速断保护、瓦斯保护、反应外部相间短路引起的过电流以及变压器后备保护。纵差动保护或电流速断保护是指对引出线、绕组间、单相接地引发的短路进行防御保护，以上保护进行之后，变压器每一个电源旁边的断路器即会跳开实施保护；瓦斯保护对变压器产生的作用主要是能够反应出变压器邮箱里面出现的不同故障以及发生故障时油面的下降情况。瓦斯保护是根据变压器油箱里面产生的油流以及气体变化而进行变压器的保护，主要分为轻瓦斯保护与重瓦斯保护两种。轻瓦斯保护表现为信号反应方面，重瓦斯保护则表现于变压器每一个电源旁边的断路器的跳开。

（二）变电器保护中出现的问题

实践中，在变压器保护中会出现下列几点问题。首先，变压器差动保护是通过电流互感器进行保护的，当穿越性短路电流时产生的误差高于百分之十时，变压器差动保护也会出现相应误动。其次，变压器会出现由线匝引发的短路，而差动保护无法及时形成保护，避免不了短路的发生。再次，变压器运行中空充变压器发生的误动不多，这是因为新变压器或者维修后的变压器常常需要进行冲击合闸实验，这也是电力工作人员较为重视的环节。但在排除外部障碍之后，由于励磁涌流的缘故，会出现比率制动差动保护的误动现象。假如没能及时采取有效措施，就无法保证变压器运行的安全性和可靠性。最后，进行新装差动保护装置整组的传动试验时，保护测试仪并不能检验出电流回路是否正确，这就不能保证变压器装置环节的每一个环节都有检测保证，比如无法检测出TA极性的正确性，也无法避免TA极性接反等情况的出现，从而埋下了电力系统运行的安全隐患。

三、变压器差动保护问题防范措施

针对上述情况，本文认为可以从以下几个方面对变压器差动保护问题进行防范。首先，针对电流互感器进行选择是比较费心又麻烦的事情，选择不好就会使得保护出现误动或者不作用，还有可能造成不同程度的成本损失及安装棘手等问题。变压器差动保护所选用的电流互感器的选择需要考虑电压等级以及装置位置，因为这些因素将会影响电流互感器的励磁电流，当穿越性短路电流时产生的误差高于百分之十时，可以增加电流互感器电流比；减轻电流互感器回路负荷；串联使用两组电流互感器；在保证灵敏度基础上对保护动作电流进行提高。其次，变压器的绕组出现由线匝引发的短路时，瓦斯保护能够及时做出反应，预防变压器油箱内部发生故障，实现变压器差动保护作用。再次，针对励磁涌流出现比率制动差动保护的误动现象，需要根据励磁涌流的特征，充分利用励磁涌流的非周期分量使让铁芯处于饱和状态，将保护电流大大提高。此外，合闸时加入附加电阻，也可以有效地减弱励磁涌流。

四、结论

本文通过对变压器继电保护中出现的问题的分析及研究，对在电力系统中起重要作用的变压器有更深入的了解，包括变压器故障类型、变压器保护方式及变压器差动保护原理等。笔者结合工作实践，针对变电器保护中出现的问题及变压器差动保护措施进行了详细阐述，在分析后提出了切实可行的变压器差动保护问题防范措施，进一步推动了现阶段变压器继电保护的研究。如文中所说，网络化电力系统保护的普及带动着电力系统的不断发展，也带动继电保护技术向计算机技术的全面转型，继电保护将在数字化的推动下实现原理与实践的改革突破，保证电力系统安全高效运行的智能化、系统化的继电保护技术将在不久后的未来应运而生。

参考文献：

[1]田成.浅谈变压器的故障类型与继电保护[J].民营科技，2012（8）

[2]赵礼杰；赵妍；；变压器励磁涌流判别方法综述[J].中国新技术新产品，2009（7）

第4篇：变压器继电保护原理范文

关键词：建筑电气 配电变压器 继电保护

1、前言

随着社会建设步伐的加快，现代建筑电气已被广泛应用。配电变压器是建筑电气中必不可少的部分，它在整个输送电路中起着关键作用，配电变压器的可靠性直接决定了建筑电气系统的安全性。如果配电变压器发生故障，而没有及时采取任何保护措施，那么就会对人民生命财产带来巨大危害。继电保护应用在配电变压器中可以有效提高整个电气系统的安全性能，由于建筑电气系统构成复杂，引发配电变压器故障因素众多，因此对其常见的问题进行分析，可以使得安装继电保护装置更有针对性，从而体现出更大的实用价值。

2、建筑电气中配电变压器常见问题

第一，油箱内部问题。变压器内部导线连接极为复杂，如果辨别不仔细，容易将不同绕组间的线路短接、单项绕组某些接头位置短路、内部线圈导线与外壳相连短路等；第二，油箱外部问题。配电器引出线与套管连接不合理，从而产生相间短路或者接地短路问题。第三，配电变压器运行问题。油箱漏油造成油位下降，因为某部分线路短接问题导致变压器工作电流不稳定，电荷超出额定范围。上述问题都是建筑电气配电变压器中常见的问题，我们应该采用几点保护装置将其消除，从而延长变压器的使用寿命、提高建筑电气系统服务水平。

3、配电变压器需安装的继电保护及注意事项

3.1配电变压器需安装的继电保护

现阶段建筑电气中配电变压器需安装的继电保护主要包括以下四类：其一，短路保护与过负荷保护主要安装在变压器的低压位置。短路保护的作用是防止母线以及变压器干线遭到损坏，同时也具备保护后续配电线路的功能。其二，变压器各重要保护位置的配电线路应该具备最佳的实用性，确保电气系统出现瞬间高电压时可以自动调整正常，确保继电保护装置动作的精确性。其三，变压器低压侧主保护也可兼作单相接地保护，可采用带单相接地保护的低压断路器作变压器低压侧的主保护，如灵敏度不够时还可增设零序保护。其四，变压器低压位置继电保护通常采用快速或短延时脱扣器，其主要目的是保证出线保护时间完美结合。

3.2配电变压器继电保护应注意事项

首先，继电保护装置型号要与配电器相匹配，选用质量优质、运行可靠的继电保护元件，在继电保护装置使用前要进行试验，当确保各项运行数据正常时方可安装到电气系统中，安装过程中应该尽可能减少元件节点的数量。继电保护应设置在外界因素影响较小的位置，注意所有导线连接的顺序。其次，如果继电保护处于工作条件下，变压器运行有异常现象，操作人员应该立即对变压器进行检查，对于较严重问题应该请示上级批准，严禁擅自切断继电保护。最后，继电保护出现动作后，要严格按照规定逐级排除变压器故障，待故障得到妥善处理后，方可启动配电变压器系统。

4、建筑电气中配电变压器的继电保护类型

4.1短路保护

如果电动机端子由于某种原因出现相间短路或者中性点连接错误出现单相接地短路，继电保护器应迅速动作，防止故障破坏范围扩大。如果电动机处于正常工作状态，继电保护不允许错误切断电路。所以短路保护选取熔断器额定电流标准应遵循电动机安秒特性曲线规律，通常要略高于电动机的额定电流。因为低压断路器与接触器是电动机主回路的重要构成部件，如果短路电流达到接触器的断开电流，尽管低压断路器已经提前切断接触器，然而由于在二者间存在电弧，仍然会对电路的焊接位置产生不利影响。为了有效解决此类问题，对于操作不常用的电动机，可设置快速反应的低压断路器改变上述保护线路；对于常用的电动机，应该将接触器设置于主回路尾端。

4.2过电保护

一般情况下，变压器连接的母线或与之关联的支线出现问题时，与之匹配的继电保护无法立即切断，因此应当安装较短时限的过电保护，可以把故障可能蔓延的支路全部切断，防止短路电流流经变压器核心位置。过电保护使用范围并不大，多用于容量较小的降压变压器，型号选择要根据变压器的实际电流选择。

4.3零序电流保护

变压器接地的后备保护大都选用零序电流保护，这是因为零序电流保护对于变压器接地系统有良好的工作效果。零序电流普遍采用两段式。若想零序电流保护充分发挥作用，就必须保证各段间的零序保护电流相互协调工作；同时零序电流也要满足变压器后备工作电流要求。其工作原理与三绕组变压器后备保护大同小异，零序电流保护要逐级缩小故障区域。按照实际要求，各段零序电流保护设置两个时限，保证以最快的动作切断故障。若降压变压器的中、低侧未通电源情况下，零序电流保护的运行毫无意义。

4.4瓦斯保护

变压器油是绝缘和冷却的介质，假如变压器发生故障，短路电流就会产生电弧，从而分解变压器油和某些绝缘物质，产生气体，导致了安全隐患的发生，所以应该设置瓦斯保护。瓦斯保护一般分为轻瓦斯和重瓦斯两类。

轻瓦斯：变压器内部过热，或局部放电，使变压器油油温上升，产生一定的气体，汇集于继电器内，达到了一定量后触动继电器，发出信号。

重瓦斯：变压器内发生严重短路后，将对变压器油产生冲击，使一定油流冲向继电器的档板，动作于跳闸。

4.5其他保护

假如高压侧电压的值为500KV以上，对于电压升高或者频率降低产生的变压器鼓磁电流上升，需要设置过鼓磁保护。假如变压器温度及其油箱内的压力升高，或者冷却系统发生问题，需要按照变压器当前的标准，来进行温度和压力保护装置的设置。

5、结束语

综上所述，继电保护是配电变压器的重要组成部分，它是整个建筑电气系统可靠运行的基本前提，其使用范围会不断地推广。随着现代科学技术的进步，很多先进技术已用于继电保护开发，使得继电保护技术有了重大突破，从而为促进建筑电气系统的长远发展奠定了基础。

参考文献：

[1]许斌，王月强.浅论10kV油浸式配电变压器继电保护[J].广东科技，2011（24）.

[2]周帆.关于配电变压器的继电保护的探讨[J].科技创新与应用，2012（12）.

第5篇：变压器继电保护原理范文

关键词：主变压器；气体继电器；故障性质判别；改进措施；电网运行 文献标识码：A

中图分类号：TM407 文章编号：1009-2374（2016）12-0125-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.058

1 概况

大型电力变压器最重要的非电量保护装置非气体继电器莫属。以往事实表明，如果变压器装有气体继电器，当变压器发生绝缘性快速分解或是变压器本体发生放电性故障时，气体继电器往往最先做出反应。它能有效减少变压器故障带来的损失。目前市面上主要出售QJ-25、QJ-50、QJ-80等几种改进的QJ系列的气体继电器，它们的基本结构相同，用哪一种都能起到同样保护的效果。此类产品的型号、规格及技术要求等问题在《气体继电器》（JB/T9647-1999）中有详细说明。QJ系列气体继电器在速动油压继电器、皮托继电器、BR-1型等进口继电器中也有采用。遗憾的是，到现在为止，技术工程师仍然没有找到一种非电量保护装置可以取代气体继电器在大型变压器的设置。

气体继电器是如何运行并起到保护作用？以下做简要分析。当变压器内部发生轻微非正常现象时，油分解产生的气体会迅速升到继电器的上部，达到饱和程度时，上开口杯会下降到继电器的磁铁与干簧接点吸合的位置，这时气体继电器就会发出轻瓦斯信号。注意区分当油位降低时，也会迫使轻瓦斯发出求救信号。绝缘油会在变压器发生故障时自动大量分解，并迅速翻腾浪涌，如果油流速度达到气体继电器启动定值，油流就会冲击拍打油管内的挡板，当达到一定程度时，继电器上的磁铁会与干簧接点吸合，发出重瓦斯信号，重瓦斯发生作用，切断故障。当然，气体继电器也有失误时，本文主要对继电器的非正常运作情况进行分析总结，归纳其产生失误的原因，同时提出改进措施。为正常使用继电器，使重瓦斯发生动作，有效规避风险提供参考。

2 气体继电器故障分析

气体继电器是电力设备正常安全运行的有力保证。这一保护装置发生的非正常运行的类别主要有线路接触不良，接线错误、短路、自身材质不达标、抗干扰能力弱等常见问题，具体分析结果如下：

2.1 电压互感器的接线故障问题

继电保护装置经常发生的运行错误就是电压互感器的接线问题，又分为二次中性点接线错误、回路短路、接地、断线等现象。这几种现象是互相作用的，一种现象的发生就可能会间接的导致另一种故障的发生。如果出现了零序电压比提高，回路负荷降低，这是二次接地故障的典型表现，导致设备短路。如果不加以制止，就会导致变压器的电压逐渐增大，引起设备误动，进而引发二次中性点接线错误。

2.2 继电保护装置的抗干扰能力差引起的故障

继电保护装置的工作环境极其复杂，因此对抗干扰能力有很高的要求。就目前我国的具体情况来看，继电器的抗干扰能力较弱，还处在起步阶段。由于其抗干扰能力较差，所以在运行中易受到其他通信设备的干扰而出现电压幅度增加，给逻辑原件的分析造成困扰。

2.3 由重瓦斯及轻瓦斯引起的故障问题

2.3.1 气体继电器非正常运作分为重瓦斯保护跳闸和轻瓦斯发出二类保护信号，引起动作两种情况。由于重瓦斯动作表现为跳闸，造成的影响和损失相较于轻瓦斯来说较大，所以应重点观察，注意预防。运行不当易引发重瓦斯故障问题主要表现为：（1）呼吸系统不当引起的重瓦斯保护问题；（2）变压器子箱密封不良，进水导致的重瓦斯保护；（3）电缆短路或者是绝缘不良引起的重瓦斯保护；（4）继电器安装不当使得外部电缆绝缘部分损坏引起的重瓦斯保护问题。重瓦斯动作现象多表现为水电机组湿度和变压器负荷较大，这时就会有呼吸器跑油现象发生，最有可能发生在冬季，所以一定要严加预防。如果对于平时三令五申的问题都易忽视而造成恶劣影响，真的是得不偿失。像提高安装质量、定期检查、时刻监督这类小事情在平时一定要高度重视。

2.3.2 由气体继电器干簧接电处的玻璃管破裂和接电器密封不良造成的重瓦斯保护不容忽视。干簧玻璃管破裂都发生在同一台变压器的有调节开关的气体继电器上。在对1998年、2004年和2005年发生的三次较大安全事故分析后，是否与继电器的振动幅度较大有关还不得而知，但是提高继电器的质量，有效遏制这一危害的发生还是有借鉴意义的。继电器的密封不良问题在各类继电器上都有出现，表明改进密封性是一个共性问题，应该尽快着手改进实施。有的单位在变压器的外面加上防雨罩，可以有效遏制此类事件的发生，有一定的突破性。

2.4 由轻瓦斯引起的故障问题

如果不能及时、准确地判断轻瓦斯的频繁保护动作，对于发生较快的故障可能漏判或错判，以至于酿成无法挽回的后果。在制造过程中需要特别改进的是气体继电器的浮筒转轴脱落，引发轻瓦斯频繁动作的问题。轻瓦斯保护装置设置的意义重大，当油位降低时，轻瓦斯会迅速做出判断，向运行人员发出信号以方便及时采取措施制止危害的进一步扩大。变压器负压区或是冷冻系统的负压区进气排气不彻底，是导致轻瓦斯保护频繁动作的一大隐患。这种情况与工作人员正常工作时的情况相矛盾，会干扰工作人员做出正确的职业判断。如果碰巧有其他故障同时发生，极易产生漏判，此时正确的做法应该是处理漏气和残余气体。

3 电气继电器保护装置的维护技术

现阶段的电气继电器保护装置的维护主要有以下方法，即插件替代法、故障直观法、电路拆除法、参数对照法、短接法与断开法等。

3.1 插件替代法

微机保护装置内部发生故障主要用替代法进行处理。其工作原理是在工作中如果出现类似于系统无法正常运行的故障时可将其替换成相同的插件。替代法虽然是一种简单的维修技术，但在实际工作中也不容马虎，要仔细检查电流和电压是否处理恰当，确保替代插件的定值芯片和程序与原来系统一致。

3.2 故障直观法

故障直观法是继电器故障发生时常用方法。直观法要求检修及操作人员拥有较强的专业知识与丰富的经验，因为其工作原理是技工人员用肉眼直接观察，找出错误，对设备故障进行直接分析并据此提出整改意见。

3.3 电路拆除法

拆除法的工作原理是将变压器的二次回路按顺序拆开之后再仔细找出故障所在。此法有利于运维检修人员快速找出故障，提高工作效率，节约故障检测浪费的不必要时间。

3.4 参数对照法

对照法的工作原理是首先要确定机电保护装置的故障位置，运维检修人员经常用测试值与定值之间的差额来实现这一目标。判断方法是如果测试中出现的故障程度较大，则表明此处一定有较大的故障隐患，应及时处理。此方法的优点是借助参数值来判断故障程度，准确性高。

3.5 短接法与断开法

短接法和断开法的工作原理大体相同，主要是对回路中的某一部分进行断开或者接线处理，观察断开或接线后设备的运行状态与没进行断开或者接线前的运行状态之间的区别，以此缩小产生故障的范围，尽快找出故障所在。这两种方法的工作原理虽然大体相同，但细微差别还是存在的，应该结合具体的工作环境区别对待，找出最适宜的方法。

4 改进措施

4.1 重视速动油压继电器的保护作用

当变压器本体达到或者超过整定的压力值时，速动油压继电器的反应速度灵敏，压力会迅速上升，可以保护变压器不受损坏。高电压、大容量的变压器加装本装置其保护效果加强。但由于其设置复杂、成本高、销售困难，市面上的生产厂家还没有以此装置来取代气体继电器。

4.2 对有载调压开关的气体继电器的设置

这种继电器由于其装置的复杂性，在设置时应该严格遵守国家标准和行业标准。无论是哪种继电器，其保护装置都应该反映压力和油层的冲击情况，如果将来油流控制继电器可以代替气体继电器，油流控制继电器也应该具备油流冲击动作的功能，轻瓦斯保护功能就可以不用保留。这样做不仅可以对有载调压开关进行可靠保护，还可以减少轻瓦斯动作的工作量。

4.3 对QJ4G-25继电器的改进

在对多次事故教训进行总结与仔细分析研讨之后，对QJ4G-25继电器做了如下要求：（1）继电器的支架高度应该控制在70～90毫米；（2）应该采用双接点的串联结构，干簧接点引线距离大于或等于4毫米；（3）取消轻瓦斯的相应接点和开口杯装置；（4）干簧点应该用双螺丝固定在支架上，并将缓冲层装在固定环里；（5）干簧层应该选择质量可靠，品质有保证，最重要的接点处要镀银干簧层。

4.4 有载调压开关重瓦斯是否投跳闸的判断

对其的决定应该依据具体情况具体分析。如未做改进的气体继电器发生误动的几率很大，就可以暂投信号。将装有有载调压开关的气体继电器进行改良后的新产品，其瓦斯保护就可以投跳闸。

4.5 对不同变压器的处理

220kV及以上变压器应该加装有双接点的气体继电器；66kV及以下的变压器应该加装逐步采用双接点的气体继电器；装有有载调压开关的气体继电器全部取消轻瓦斯回路。

5 我国气体继电器的发展趋势

继电保护对于继电系统的安全运行起着十分重要的作用，但其检修维护也是一项复杂工作，所以怎样更有效地提高继电器的工作效率是未来工作的中心议题。应该严格规范各个阶层的工作人员。企业员工在上岗之前应该严格培训，要求员工熟练操作故障检修、清扫等工作。故障修检人员更应该提高其工作技能，加强理论知识的学习，用肉眼就可以正确判断故障，从而提高修检效率。我国的科技发展迅速，到目前为止，继电保护已经经历了晶体管阶段、集成电路阶段，目前我国正在经历微机阶段。未来继电保护装置故障的大方向应该是智能化，但技术人员少、技术革新速度慢等问题一直制约我国继电保护的发展。因此，我国继电保护的发展趋势应该是：发展应用人工智能AI、保证继电保护技术革新的合理正确、提高处理电力设备非线性的能力。值得一提的是，基于我国广大的消费群体，应大力推广带有客户机/服务器的继电保护装置。

6 结语

总之，继电保护装置在电力系统运行中具有重要作用。在实际工作中想要保证电力系统安全、稳定的运行，提高继电保护装置的维修技术，就要提高运维检修人员理论水平和实践水平。此外，全面保障继电保护装置提高的另一关键要素是保证装置性能的提高和接线的合理性。

参考文献

[1] 王楠，孙成，刘宝成，孟峥峥.220kV变压器有载分接开关气体继电器故障分析[J].变压器，2014，（6）.

[2] 王世阁，周志强，李保福.变压器气体继电器故障分析与改进措施[J].电力设备，2006，（9）.

[3] 梁技禄.电气继电器保护的故障及其维护技术探析

第6篇：变压器继电保护原理范文

【关键词】二次谐波；差动保护；变压器；PSCAD

一、引言

大型电力变压器是电力系统的枢纽设备，是确保电网安全运行的重要因素之一。其运行的安全性和可靠性与整个电力系统都息息相关，不仅关系到变电企业的正常工作、还影响着广大人民群众的生活。反映变压器内部故障的纵联差动保护是大型变压器的主保护。因此，有必要对大型变压器的内部故障机理及励磁涌流的变化过程进行定量的分析，以保证变压器的正常运行。

但相对于线路、母线保护等其它继电保护而言，变压器纵联差动保护保护的正确动作率仍然相对偏低。其内部结构很复杂，电磁特性容易受到很多非线性因素的影响，而且剩磁很大，运行工况很复杂，对检修人员的技术要求很高。更为重要的是，由于变压器励磁涌流和内部故障特性会受到铁芯材料、合闸初相角、剩磁、绕组接线方式、系统阻抗等多方面因素的影响，所以对其进行一些故障的测量及分析受到很大的限制。

本课题的主要任务是在研究数字式变压器纵差动保护原理的基础上，对于大型变压器的内部故障机理及继电保护动作行为进行研究。变压器内部故障的物理模拟和数字仿真是进行保护原理研究的重要基础。EMTP/PSCAD电磁暂态仿真程序被广泛应用于电力系统一次设备的模型建立中。但在变压器仿真建模中，其难点主要是如何确定模型中的各电气参数，特别是各类电感参数。我们将对变压器内部故障分析，变压器精确等值模型进行建立与仿真，对变压器保护的模型的设计与动作仿真结果进行分析研究。本次设计将采用相应的自定义模型进行大型变压器内部故障的仿真。

本文主要运用PSCAD软件对变压器的内部故障进行模拟仿真研究。

二、二次谐波制动差动保护

纵联差动保护，其动作和选择性取决于被保护区各端电流的幅值比较或相位与幅值比较的一种保护，因而被广泛地用作变压器的主保护。

（可为A，B，C）表示某相带有制动特性的差动继电器；（可为A，B，C）表示某相的二次谐波制动元件，与H2、‘非门’以及Y1一起构成了三相或门制动的二次谐波制动案；（可为A，B，C）表示某相差动电流速断继电器，由于动作电流很大，故不采用不带制动特性的差动继电器，与H1一起构成差动电流速断保护。

它逻辑原理清晰、测量调试方便、灵敏度高。因此广泛应用于变压器纵差动保护中，并且一直备受关注。

三、仿真模型的建立

主要元件：

变压器：容量150MVA，高压侧、低压侧分别采用Y、型接线方式，需要注意，该处选择超前Y，即我们所说的Yd11接线。在变压器饱和设置窗口中，根据实际的电器运行，考虑到铁芯饱和的情况，选择“Saturation Enabled”其余参数采取默认值。绕组电压均表示线电压，高压侧220kV；低压侧10kV。

电流互感器：高压侧的电流互感器变比设为750：5，低压侧的电流互感器变比设为8000：5。

快速傅立叶变换元件（FFT）：它能够将输入的时域信号以n次谐波的幅值、相角形式输出。选择的FFT类型为三相，频率依旧50Hz。

为了观察到电流在正常运行或者故障状态下的全程情况，通常为需要的电流加上曲线图。

四、保护仿真结果

图2中H1表示差动速断电流保护元件信号，H2为双折线差动保护元件，它与H3所表示的二次谐波制动互相配合，避免了空载合闸、故障恢复过程中的励磁涌流对保护的误动作。两个部分中只要有一个保护元件的输出信号为1，则都可以实现跳闸。

区内故障时，凡有一相满足动作条件，则保护能可靠动作。

对于区外故障，在区外故障发生时，此时差动电流为0，不能引起保护的动作。

励磁涌流与区内故障，变压器空载投入，此时差动元件输出为0，二次谐波制动输出为1，电路断开，差动元件监测到的差动电流依旧为0，制动元件依旧闭锁信号，故两个元件的输出保持不变。直到故障发生，双折线差动元件会根据检测到的电流情况，做出动作判断。

五、结论

大型电力变压器作为电力系统的重要设备，其运行的安全性和可靠性直接影响各电力系统的运行链的完整性，关系到变电企业、广大用户利益和人民群众的生活。

通过PSCAD软件建立变压器内部故障的仿真模型，实现对变压器内部匝间故障的仿真。通过对仿真结果的分析，我们知道变压器纵差动保护能够有效区分区内故障以及区外故障，并且对保护范围内的故障有效动作。同时，利用某些电气量的特征，能够避免非故障情况下的保护误动。因此，变压器纵差动保护对于变压器的安全正常运行具有重要意义。

参考文献

[1]张保会，尹项根.高等学校教材：电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社（2版），2010.

[2]韩笑.高等学校教材电力系统继电保护[M].北京：机械工业出版社，2010.

[3]黄咏容，李群湛，郝文斌，智慧.基于EMTDC的三相变压器励磁涌流和内部鼓掌仿真[A]继电器，2007，01.

作者简介：

石迅（1992—），男，现就读于南京工程学院，研究方向：电力系统继电保护。

第7篇：变压器继电保护原理范文

[关键词]电力系统；继电保护装置；电力变压器

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0020-01

随着我国电力工业的迅猛发展，电网的规模也逐渐扩大，电网的密集度也在不断提高。作为电力系统的主要部件―变压器也时刻受到外界负荷的影响。电力变压器正常运行中，可能会发生各类型的故障，例如超高压输电建设，越来越离不开大型的电力变压器，它的故障也直接影响着整个电力系统的安全连续运行。因此，为了保证供电的可靠性和连续性，必须对电力变压器继电保护装置的性能和动作可靠性做出相应的严格设置。

1 电力变压器的故障类型及运行的非正常状态

1.1 电力变压器故障类型。

一般分为两类：邮箱内部故障、外部故障

（1）邮箱内部故障即变压器的邮箱内发生的故障，如：高、低压侧绕组间的相间短路、轻微的匝间短路、发生在中性点接地系统中的侧绕组处单相接地短路等，还常常发生烧坏铁芯绕损等故障。变压器的内部故障特别危险，一旦发生故障，故障点所产生的电流和电弧不仅损坏绕组的绝缘、烧坏铁芯，故障严重时还会导致因变压器油受热分解产生的大量气体，引起变压器邮箱的爆炸。因此，继电保护应快速有效的切除这些内部故障。

（2）邮箱外部最常见的故障如：绝缘套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。其中绝缘套管和引出线上发生的相间短路和接地短路以及绕组的匝间短路是最常见的故障类型，因此一定要根据变压器的容量以及重要程度装设具有良好性能的继电保护装置。

1.2 变压器不正常工作状态。

常见的外部非正常工作状态如：过电流、过电压引起的过励磁故障；负荷超过额定容量引起的过负荷；油面降低的故障（通常由油箱漏油引起）；温度升高（通常由冷却系统所引起）。此外，在过电压或低频率等非正常运行状态下，对于到容量变压器，因其额定工作的磁通密度与铁心的饱和磁通密度相当接近，常常会引发变压器的过励磁故障。这些非正常运行状态往往会使绕组、铁芯等金属构件过热，从而威胁到变压器的绝缘性能。

2 电力变压器器继电保护设计方案

随着国内电力行业的发展，越来越多的超高压输电线路建设起来，随之扩大的还有超高压大容量的大型电力变压器，其运行的正常与否也将直接关系到国家整个电网的可靠性。针对上述电力变压器的各种故障类型及非正常运行状态，设置相对应并且安全可行的继电保护装置是非常有必要的。其核心任务就是通过继电器切除故障变压器，或通过一些信号传达给运行的相关人员采取相应消除异常的措施。根据DL400―1991《继电保护和安全自动装置技术规程》技术的相关规定，电力变压器应装设如下保护。

2.1 变压器的瓦斯保护

变压器瓦斯保护（即气体继电保护），对于保护0.8MVA及以上的油浸式电力变压器，为防止其内部发生各类故障均应装设瓦斯保护。如：变压器油箱内部出现的一切故障，都可以发出跳闸的信号。瓦斯保护装置的主要元件有气体继电器，它安装在油箱和油枕间联管处。瓦斯保护的动作极其迅速、灵敏，并且结构也非常简单，但它不能反映如引出线上的邮箱外部故障，其次，瓦斯保护也常常因为一些外界干扰而做出错误的动作，因此瓦斯保护不能作为变压器内部故障的唯一保护装置。

2.2 变压器的差动保护

差动保护以比较变压器高压侧、低压侧的电流大小和相位来实现作为构建原理。将变压器两侧电流互感器二次侧接线按正常时的“环流接线”。对于Y，dll之类的电力变压器来说，需考虑“相位补偿”的接线连接方式，变压器星形侧的电流互感器接成三角形式，而变压器的三角形侧的电流互感器进行星形方式连接。当变压器处于正常运行或出现外部故障时，此时的差动继电器的电流与两侧互感器的电流二者之间差值接近于零，此时，差动保护不动作，并且保护也不会有动作。当变压器内部以及变压器与电流互感器之间的引线处出现故障时，差动继电器中得电流等于两侧电流互感器的二次电流之和，成为故障点较大的短路电流，大于继电器保护动作最低所需电流值，继电器发出迅速切除故障的信号。差动保护一直以独特的高灵敏度、选择性好的特点、实现简单等特点，在发电机、电动机以及母线等设备上均能得到广泛应用，作为电器主设备的主保护，一直拥有着独特的优点。

2.3 电力变压器的过电流保护

电力变压器过电流保护作为瓦斯保护和差动保护的后备，一般按照变压器的容量和短路电流的不同情况，过电流保护可采用用以下保护。（1）过电流保护。常用于降压变压器。（2）复合电压启动的过电流保护。一般在升压变压器及过电流保护的灵敏度不够时采用此保护。（3）负序电流及单相式低电压起动的过电流保护，此种保护常用于63MV-A及以上大容量升压变压器以及系统联络变压器。

2.4 电力变压器的负荷保护

过负荷保护是用来预防变压器因过负荷而引起的过电流。电力变压器的过负荷保护装置一般采用一只电流继电器与某个单相线路相连的一对一的接线方式，一般在经过一定延时后动作于信号，或延时跳闸。

3 结语

综上所述，无论是变压器的外部短路或过负荷引起的过电流或温度升高等非正常工作情况，都不容忽视。因此，继电保护设计在以供电的可靠性和连续性为前提下，做好相应的严格设置。

参考文献

[1] 黄婷君.试论电力变压器继电保护设计[J].科技信息，2015.

[2] 步天龙.关于电力变压器继电保护的设计[J].北京电力高等专科学校学报，2015.

[3] 黄婷君.试论电力变压器继电保护设计[J].科技信息，2015.

第8篇：变压器继电保护原理范文

关键词：变电所；电力设备；继电保

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：

一 引言

继电保护的作用

继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并产生断路器跳闸或发出信号动作的一种自动装置。

继电保护基本原理

当电力系统发生故障时，总是伴随有电流的增大、电压的降低及电流和电压之间相位角的变化等物理现象。因此，便可利用这些物理量的变化，构成各种不同原理的继电保护。例如：利用短路时电流增大的特征可构成过电流保护，过电流保护反应于电流的增大而动作；利用电压的特征，可构成低电压保护，低电压保护反应于电压的降低而动作；利用电压和电流比值的变化，可构成低阻抗保护（距离保护），这种保护反应于测量阻抗的减小（或短路点到保护安装地点之间的距离）而动作；利用电压和电流之间相位关系的变化，可构成方向保护；利用比较被保护设备各端的电流大小和相位的差别可构成差动保护等等。此外，也可根据电气设备的特点实现反应非电量变化的保护。例如反应变压器油箱内部故障的瓦斯保护。

继电保护分类

按被保护的对象分类

输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等。

按保护原理分类

电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等。

按保护所反应故障类型分类

相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等。

按继电保护装置的实现技术分类

机电型保护（如电磁型保护和感应型保护）、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等。

按保护所起的作用分类

主保护、后备保护、辅助保护等。

主保护

满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。

后备保护

主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。又分为远后备保护和近后备保护两种。

远后备保护

当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。

近后备保护

当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。

辅助保护

为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。

继电保护的基本要求

对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。

选择性

选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。

速动性

即快速切除故障。快速切除故障的优点：1、提高系统稳定性；2、减少用户在低电压下的动作时间；3、减少故障元件的损坏程度 ，避免故障进一步扩大。

灵敏性

指在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。

可靠性

指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作，即不发生拒绝动作（拒动）；而在不该动作时，他能可靠不动，即不发生错误动作（简称误动）。

二、变电所继电保护设计

变电所主要设置以下继电保护装置

(1) 主变压器保护

(2) 电源进线保护

变电所10KV馈线保护

变电所10KV母线保护

变压器保护设置

根据GB50062-1992《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规程规定，容量小于6300KVA的变压器设以下保护：

瓦斯保护

防御变压器铁壳内部短路和油面降低。轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸。

过电流保护

防御外部相间短路，并作为瓦斯保护盒电流速断保护的后备保护，动作于跳闸。

过电流保护动作电流的整定

取，而=1，=0.8，=150/5=30，，，故动作电流整定为10A。

考虑到院区变电所为系统终端变电所，因此其过电流保护的10倍动作电流的动作时间整定为0.5s。

电流速断保护

防御变压器线圈和引出线的多相短路，动作于跳闸。对于中小容量的变压器，可以在其电源侧装设电流速断保护而不设置变压器纵差动保护。速断保护接线采用两相继电器式接线方式，继电器采用GL-15/10型，应用去电流跳闸操作方式。

电流速断保护的速断电流整定

取=1.5，而=32KA×0.4KV/10KV=1280A，故,因此速断电流倍数整定为。

过负荷保护

防御变压器本身的对称性过负荷及外部短路引起的过载，按躲过变压器额定一次电流整定：。

动作时间一般取10-15s。

低压侧单相短路保护

对于变压器低压侧的单相短路，可采用在变压器低压侧装设三相带过电流脱扣器的低压断路器。这一断路器，既作低压主开关，操作方便，且便于实现自动化，又可用来保护低压侧的相间短路和单相短路。

变电所10KV馈线保护

院区内变电所的供电距离比较短，所以线路保护设置比较简单，常用的保护设置有：

过电流保护（这里采用反时限过电流保护装置）

高压侧线路断路器系统图如下图（选取1QF的继电保护装置为例叙述）：过保护电流采用两相两继电器式接线，继电器采用GL-25/10型，操作方式为去分流跳闸，可知KA2的动作电流为：，， ，。

图2-1 高压侧线路断路器系统图

=200/5=40，故：

根据GL-25/10型继电器的规格，动作电流整定为8A，馈电变电站所装断路器的定时限过电流保护整定的动作时间1.5s，所以KA2的实际动作时间应为，=1.5-0.7=0.8s。

确定KA2的10倍动作电流时间，由于K-2点发生三相短路时KA2的电流为，故，对KA2的动作电流倍数为利用=8.6和KA2的实际动作时间0.7S，查GL-25/10型继电器的动作特性曲线，得KA2应整定的10倍动作电流动作时间为0.6S。

由已知条件知：，线路末端在系统最小运行方式下两相短路电流=17.8KAx0.4KV/10kv=712A，故过电流保护灵敏度=712/280=2.54>1.5

由此可见，KA2整定的动作电流满足保护灵敏度的要求，故不必装设低压闭锁装置。

电流速断保护

根据《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定，在电流保护动作时间超过0.5-0.7S时，应装设瞬动电流速断保护装置。

过电流保护保护动作电流的整定，由已知条件得：， ，，，线路末端三相短路电流为，故，因此速断电流倍数整定为。

过负荷保护

线路的过负荷保护是针对电缆线路的过负荷要求装设的，一般延时动作于信号，其整定电流应躲过线路的计算电流，故，动作时间取12s。

单相接地保护

在小接地电流的电力系统中，单相接地故障时，接地电容电流很小，但由于非故障相的对地电压要升高，可能会引起线路的绝缘装置击穿，因此要引起重视，不可长期故障运行。一般在系统发生单相接地故障时，通过无选择性的绝缘监视装置或有选择性的单相接地保护装置，发出报警信号，以便运行值班人员及时发现和处理。

变电所10kv母线保护

母线相间短路较少，大多数故障为单相接地。对于小电流接地系统，通常可用主变压器过电流保护切断10kv母线相间故障，如果需要专门的母线保护，可以设置不完全的或完全的差动电流速断保护。

结 论

在本文中介绍了变电所电力系统继电保护的作用。提出了10KV变电所电力系统继电保护装置的配置整定设计方法，实现了变电所电力系统继电保护装置的优化配置及整定。在10KV变电所电力系统继电保护装置配置时有重要作用。方便了继电保护装置配置整定过程。

参考文献

[1] 杨新民；杨隽琳.电力系统微机保护培训教材[M].中国电力出版社

[2] 王梅义.高压电网继电保护运行与设计[M].中国电力出版社

[3] 许建安；连晶晶.继电保护技术[M].中国水利水电出版社

[4] 王梅义.电网继电保护应用[M].中国电力出版社

第9篇：变压器继电保护原理范文

关键词：继电保护；发电机；变压器；运行方式

1 系统概述

运行中的电力系统，由于电气设备的绝缘老化或损坏、雷击、鸟害、设备缺陷或误操作等原因，可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见的而且也是最危险的故障是各种类型的短路。此外，输电线路还可能发生断线故障。在短路故障中，接地故障的比例较高，而三相短路的后果最为严重。

电气设备的故障和不正常运行状态都有可能引起系统的事故，使系统全部或部分的正常工作遭到破坏，以致产生对用户停止送电或减少送电、电能质量不能保证、毁坏电气设备等严重后果。但是，只要提高设备的制造质量、提高设计水平、加强设备的维护检修、提高运行管理的质量，严格遵守和执行电业规章制度，事故就可以大大的减少。

先进的电力系统自动控制系统的应用，在提高供电的可靠性，保证供电的连续性、以及减轻运行人员的劳动强度等方面将发挥巨大的作用。

2 电厂主接线分析

6-220kv高压配电装置的接线方式，决定于电压等级及出线回路数。主接线的设计应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。6-220kv高压配电装置的接线分为：有汇流母线的接线：如单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，增设旁路母线或旁路隔离开关等。无汇流母线的接线：如变压器-线路单元接线，桥型接线，角型接线等。

3 运行方式分析

电力系统运行方式的变化，直接影响保护的性能。在全厂的变压器中为了减少接地阻抗需要尽量减少变压器中性点接地数目。因此，在对继电保护进行整定计算之前，首先应该分析运行方式。在此要着重说明继电保护的最大运行方式是指电网在某种连接情况下流过保护的电流值最大；继电保护的最小运行方式是指电网在某种连接情况下流过保护的电流值最小。因此，系统的最大或最小运行方式并不一定是保护的最大或最小运行方式。所以说在讨论短路计算的时候主要是计算流过保护的电流。

某电厂系统，运行方式分析如下：（1）最大运行方式：机组全部投入运行是，整个系统的等值电抗最小，短路是通过保护的短路电流最大的运行方式。（2）最小运行方式：一台机组运行。（3）正常运行方式：根据系统正常负荷的需要，投入与之相适应的发电机、变压器和线路的运行方式。

4 继电保护规划

4.1 总则

（1）电力设备和电力网的结构特点和运行特点。（2）故障出现的概率和可能出现的结果。（3）电力系统近期发展的情况。（4）经济的合理性。（5）国内、国外的经验。

4.2 继电保护和安全自动装置

（1）电力系统的电力设备和线路，应装设在短路故障和异常运行的保护装置上，电力设备和线路故障和异常运行装置应有主保护，必要时可增设辅助设备。（2）继点保护应满足可靠性、灵敏性、速动性和选择性。（3）制定保护配置方案时，对稀有故障，根据对电网影响程度和后果应采取相应的措施，保护能按要求切换。（4）在各保护配置接于二次绕组本身时，应考虑到即要消除死区同时又要尽可能减轻本身故障所产生的影响。（5）应采用后备方式时，变压器或电抗器后面发生短路，以及在电路助增作用很大的相邻线路上发生短路的情况下，如果为了满足相邻保护区末端短路时的灵敏性的要求，将使保护过分复杂或技术上难以实现，可以缩小后备作用的范围。（6）电力设备或电力网的保护装置，除预先规定外，都不允许系统因震荡引起的误动作。（7）正常情况下，当电压互感器的二次回路或其他故障能使保护误动作，应装设线路闭锁或其他措施。

4.3 变压器保护

根据《继电保护及自动装置技术规程》，0.8MVA及以上油侵式变压器和0.4MVA及以上车间内油侵式变压器，均应装设瓦斯保护；对6.3MVA及以上厂用变压器和并列运行的变压器，10MVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵连差动保护；负序电流单相式低电压起动的过电流保护，可用于6.3MVA及以上生压变压器；110kvA及以上中性点直接接地的变压器，每段各带两个时限，并均小的时限动作于缩小故障影响范围或动作于本侧断路器。

4.4 发电机保护

根据《继电保护及自动装置技术规程》，大型机组应装设大差保护；对于200MW及以上的汽轮发电机，宜装设过电压保护；过电压保护宜动作于解列灭磁；对励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障，应按下列规定装设失磁保护装置；对过负荷引起的发电机定子绕组过负荷，应按规程装设定子绕组过负荷保护；对发电机变电动机运行的异常运行，200MW及以上的汽轮发电机，宜装设逆功率保护，保护装置由灵敏的功率继电器构成，带时限动作于信号，经长时限动作于解列。

在有些情况下，发电机在启动或停机过程中有励磁电流流过励磁绕组。而许多保护继电器的动作特性受到频率的影响较大，在这样低的频率下，不能正确工作，有的灵敏度大大下降，有的则根本不能动作。对于低转速下可能加励磁电压的发电机，通常要装设反映定子接地故障和反映相间短路故障的保护装置，这种保护，一般称为起停机保护。

5 保护装置控制对象

各保护装置动作后所控制的对象依保护装置的性质，选择性要求和故障处理方式的不同而不同。对于发电机双绕组变压器，有以下几种处理方式：（1）全停――停机，停锅炉。断路器高压侧，灭磁，断开高压厂用变低压侧断路器，使机炉及其辅助机停止工作。（2）解列灭磁――断开高压侧断路器，灭磁，断开高压厂用变压器低压侧断路器。（3）解列――断开高压侧断路器。（4）减出力――减少原动机的输出功率。（5）发信号――发出声光信号或光信号。（6）母线解列――对于双母线系统，断开母线联络断路器，缩小故障范围。

6 结束语

电厂继电保护的配置在设计上，首先应满足保护的四项基本要求，即：选择性，速动性，可靠性，灵敏性；然后，根据各类保护的工作原则，性能并结合电网的电压等级网络结构及接线特点进行选择，使它们能有机的配合起来，构成完善的电网保护。如果电网保护选择不合理，继电保护不仅不能保证电力系统的安全稳定运行，所以，配置合理的保护方案是十分重要的。同时，在满足保护四项基本要求的前提下，应力求采用简单的保护装置，复杂的保护不仅价格昂贵，运行，维护和调试也较为复杂。运行经验证明，保护装置越简单，可靠性越高。尽可能短的时限切除故障，对维护系统的稳定运行具有重要的意义。所以，采用瞬时电流或电压速断保护，差动保护，距离保护和高频保护等快速保护装置，性质保护的动作时间，应考虑被保护元件的需要以及它在电力系统中的地位，同时还要考虑它与相邻元件的特性配合。

参考文献

[1]王维俭.电气主设备继续电保护原理与应用[M].北京：中国电力出版社，1996.