主变保护配置及整定原则

1. 变压器的故障类型有哪些？

变压器的故障可分为内部和外部故障两种。

变压器的内部故障指变压器油箱里面发生的各种故障。油箱内故障包括各相绕组之间发生的相间短路、单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路、单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障、以及铁芯的烧损等，对变压器来说，这些故障都是十分危险的。油箱内故障时产生的电弧，将引起绝缘物质的剧烈气化，从而可能引起爆炸。这些故障应立即加以切除。

变压器的外部故障是指油箱外故障，主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路故障。

内部故障，主要靠瓦斯和差动保护动作

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切除变压器；外部故障，一般情况下由差动保护动作切除变压器。速动保护(瓦斯和差动)无延时动作切除故障变压器，而在变压器各侧母线及其相连间隔的引出设备故障时，若故障设备未配保护或保护拒动时,则由变压器后备保护动作延时跳开相应开关使变压器脱离故障。

2. 变压器的不正常运行状态有哪些？ （1）由外部相间、接地短路引起的过电流；（2）中性点过电压；（3）超过额定容量引起的过负荷；（4）漏油引起的油面降低；（5）冷却系统故障及因此而引起的温度过高；（6）大容量变压器的过励磁和过电压问题等。（对于大容量变压器，由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁芯的饱和磁通密度，因此在过电压的作用下，还会发

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生变压器的过励磁故障。）

3. 电力变压器继电保护装置配置原则？

为了防止变压器在发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失，保证电力系统安全连续运行，变压器应装设以下保护：

（1）、针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作于信号，重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器。带负荷调压变压器充油调压开关，亦应装设瓦斯保护动作于跳闸。

（2）、应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器。

（3）、对由外部相间短路引起的变压器过

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电流，根据变压器容量和运行情况的同以及对变压器灵敏度的要求不同，可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护，带时限动作于跳闸；同时可作为变压器内部短路及相应母线及出线的后备保护。

（4）、为防止变压器相间断路，可装设阻抗保护作为后备保护，带时限动作于跳闸。 （5）对110kV及以上中性点直接接地的电力网，应根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护，带时限动作于跳闸。 （6）、为防止大型变压器过励磁，可装设过励磁保护及过电压保护，带时限动作于跳闸。

（7）、为防御长时间的过负荷对设备的损

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坏，应根据可能的过负荷情况装设过负荷保护，带时限动作于信号。

（8）、对变压器油温、绕组温度过高及油箱压力过高和冷却系统故障，应按变压器标准的规定，装设作用于信号或动作于跳闸的装置。

4. 什么是瓦斯保护? 瓦斯保护的保护范围？瓦斯保护有哪些优缺点? 瓦斯保护的配置原则（什么情况下变压器应装设瓦斯保护）？

（1）变压器非电量保护一般指涉及到整定值的气体、压力和温度方面的保护。当变压器内部出现单相接地、放电或不严重的匝间短路故障时,其他保护因得到的信号弱而不起作用,但这些故障均能引起变压器及其它材料分解产生气体。利用这一特点构成

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的反映气体变化的保护装置称气体(瓦斯)保护。瓦斯继电器安装在变压器到储油柜的连接管路上。它是利用反应气体状态的瓦斯继电器来保护变压器内部故障的。瓦斯保护分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护。轻瓦斯继电器

由开口杯、干簧触点等组成，作用于信号。重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成，作用于跳闸。 （2）保护范围

瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件,它可以反映油箱内的一切故障。包括:油箱内的多相短路、绕组匝间和层间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降或漏油、分接开关接触不良或

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导线焊接不良等。

（3）瓦斯保护的优点是不仅能反映变压器油箱内部的各种故障，而且还能反映差动保护所不能反映的不严重的匝间短路和铁心故障。此外，当变压器内部进入空气时也有所反映。因此，是灵敏度高、结构简单、动作迅速的一种保护。

其缺点是不能反映变压器外部故障(套管和引出线)，因此瓦斯保护不能作为变压器各种故障的唯一保护。瓦斯保护抵抗外界干扰的性能较差，例如剧烈的震动就容易误动作。如果在安装瓦斯继电器时未能很好地解决防油问题或瓦斯继电器不能很好地防水，就有可能漏油腐蚀电缆绝缘或继电器进水而造成误动作。。

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（4）根据GB6451.1.1-86《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》规定：容量在0.8MVA及以上油浸式电力变压器和0.4MVA及以上车间内油浸式电力变压器都应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当壳内故障产生大量瓦斯时，应瞬时动作于断开变压器各侧断路器。

带负荷调压变压器充油调压开关，亦应装设瓦斯保护。

瓦斯保护应采取措施，防止因瓦斯继电器的引线故障、震动等引起瓦斯保护误动作。

5. 瓦斯继电器重瓦斯的流速一般整定为多少?而轻瓦斯动作容积整定值又是多少?

瓦斯保护是反应变压器油箱内各种故

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障的主保护。当油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瓦斯保护应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应瞬时动作于断开变压器各侧断路器。有载分接开关瓦斯保护（气体继电器）只接跳闸。

一般来说，对于自冷或风冷的变压器，重瓦斯的流速一般整定在0．7～lm／s，对于强迫油循环的变压器整定为1．0～1.4m／s；轻瓦斯的动作容积，对于容量10MVA以上的变压器，整定容积为250～300mL。

根据DL/T684-1999《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》：

瓦斯保护动作于信号的轻瓦斯部分，通常按产生气体的容积整定。对于容量10MVA以上的变压器，整定容积为250～300 mL；

瓦斯保护动作于跳闸的重瓦斯部分，通

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常按通过气体继电器的油流流速整定。流速的整定与变压器的容量、接气体继电器的导管直径、变压器冷却方式、气体继电器的型式等有关。下表为动作于跳闸的瓦斯保护油流流速整定表。

瓦 斯 保 护 油 流 动 作 流 速 整 定

表

变压器容量 kVA 1000及以下 7 000 ～ QJ-50 7500 7 500 ～ QJ-80 10000 气体继连接导冷却方电器型管内径 式 式 mm QJ-50 Ф50 自冷或风冷 Ф50 自冷或风冷 动作流速整定值 m/s 0.7 ～ 0.8 0.8 ～ 1.0 Ф80 自冷或0. 7 ～ 风冷 0. 8 第12页，共48页

10000以上 QJ-80 Ф80 自冷或风冷 0.8 ～ 1.0 1.0 ～ 1.2 1.2 ～ 1.3 1.3 ～ 1.4 1.0 200000以下 200000及以上 500KV变压器 有载调压开关

QJ-80 Ф80 强迫油循环 QJ-80 Ф80 强迫油循环 QJ-80 Ф80 强迫油循环 QJ-25 Ф25 6. 什么是变压器纵差保护？

变压器的差动保护是变压器内部故障的主要保护之一。它的理论基础是基尔霍夫电流(KCL)定律：基尔霍夫电流定理的内容是：在电路中，任意时刻流入任意节点的电流之

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和等于流出该节点的电流之和；差动保护比较的是被保护元件各侧的电流幅值和相位，它的基本概念是当被保护设备完好时，不管外部系统发生何种短路或扰动，恒有:

Ii1niO —式（1）

式（1）中 Ii —— 被保护设备第i个端子的流入正向电流向量；

n —— 被保护设备总

端子；

纵差保护原理上完全不反映外部短路，而且被保护设备内部故障时的灵敏性、快速性、选择性，被广泛应用于电气主设备和输电线作为主保护。式（1）对发电机、电动机、电抗器、电容器等电气设备均成立，但对变压器却不成立，因此差动原理应用于变压器保护就遇到了特有的困难：

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因为对于几个绕组的变压器在正常运行或外部短路时有:

Ii1niIUO —式（2）

式（2）中 Ιμ0———正常运行或外部短路时,变压器的励磁电流。在正常运行时，变压器的励磁电流很小，一般仅为额定电流的3～5%Ie，对于大型变压器甚至可小于1%Ie，所以可认为Ιμ0≈0。

7. 变压器纵联差动保护保护的配置原则（什么情况下变压器应装设纵联差动保护）？

在下述情况下变压器应装设纵联差动保护：

1)对6.3MVA及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器，10MVA及以上厂用备用

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变压器和单独运行的变比器，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，应装设纵联差动保护。

2)对高压侧电压为330kv及以上的变压器，可装设双重纵联差动保护。

8. 变压器纵联差动保护应满足下列要求： （1）、应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流；

（2）、在变压器过励磁时不应误动作； （3）、在电流回路断线时应发出断线信号，电流回路断线允许差动保护动作跳闸； （4）、在正常情况下，纵联差动保护的保护范围应包括变压器套管和引出线，如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。在设备检修等特殊情况下，允许差动保护短时利用变压器套管电流互感器，此

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时套管和引线故障由后备保护动作切除；如电网安全稳定运行有要求时，应将纵联差动保护切至旁路断路器的电流互感器。 9. 变压器纵差保护、瓦斯保护主要反映何种故障和异常？

（1）纵差保护主要反映变压器绕组、引线的相间短路，及大电流接地系统侧的绕组、引出线的接地短路；

（2）瓦斯保护主要反映变压器绕组匝间短路及油面降低、铁芯过热等本体内的任何故障。

10. 为什么差动保护不能代替瓦斯保护?

瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，如铁芯过热烧伤、油面降低等，但差动保护对此无反应。又如变压器绕组发生少数线匝的匝间短路，虽然短路匝内短路电流

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很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击，但表现在相电流上却并不大，因此差动保护反应不灵敏，但瓦斯保护对此却能灵敏地加以反应，这就是差动保护不能代替瓦斯保护的原因。

11. 变压器纵差保护为什么能反应绕组匝间短路？

变压器某侧绕组匝间短路时，该绕组的匝间短路部分可视为出现了一个新的的短路绕组，使差流变大，当达到整定值时差动就会动作。

12. 变压器纵差保护不平衡电流（稳态和暂态）的产生原因？

答：变压器纵差保护不平衡电流产生的原因如下：

（Ⅰ）稳态不平衡电流

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1）变压器正常运行时的励磁电流。 2）由于变压器各侧TA的型号不同，即各侧TA的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。它必须满足TA的10％误差曲线的要求。

3）由于实际的TA变比和计算变比不同引起的平衡电流。

4）由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。

（Ⅱ）暂态不平衡电流

1）由于短路电流的非周期分量主要为TA的励磁电流，使其铁芯饱和，误差增大而引起不平衡电流。

2）变压器空载合闸的励磁涌流，仅在变压器一侧有电流。

13. 如何减小差动保护的稳态和暂态不平

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衡电流？

1）差动保护各侧TA同型（短路电流倍数相近，不准P级与TP级混用）

2）各侧TA的二次负荷与相应侧TA的容量成比例（大容量接大的二次负载） 3）各侧TA铁芯饱和特性相近

4）差动各侧二次回路时间常数应尽量接近 5）在短路电流倍数、TA容量、二次负荷的设计选型上留有足够余量（例如计算值/选用值之比大于1.5～2.0）

6）必要时采用同变比的两个TA串联应用，或两根二次电缆并联使用、增大导线截面 7）使用带气隙铁芯P级互感器

14. 差动保护用TA在最大穿越性电流时其误差超过10%，可以采取什么措施防止误动作？

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（1）适当增大TA变比；

（2）将两组同型号TA二次串联使用； （3）减少TA二次回路负载；

（4）在满足灵敏度的前提下，适当提高动作电流；

（5）对新型差动继电器可提高比率制动系数等等。

15. 变压器差动保护在外部短路暂态过程中产生不平衡电流（两侧二次电流的幅值和相位已完全补偿）的主要原因是哪些？

在两侧二次电流的幅值和相位已完全补偿好的条件下，产生不平衡电流的主要原因是：

1）如外部短路电流倍数太大，两侧TA饱和程度不一致；

2）外部短路非周期分量电流造成两侧TA饱

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和程度不同；

3）二次电缆截面选择不当，使两侧差动回路不对称；

4）TA设计选型不当，应用TP型于500KV，但中低压侧用5P或10P；

5）各侧均用TP型TA，但TA的短路电流最大倍数和容量不足够大；

6）各侧TA二次回路的时间常数相差太大。 16. 什么是励磁涌流、和应涌流？什么情况下会出现励磁涌流及和应涌流？

励磁涌流有2种情况：变压器空载合闸于电网时的初始涌流、外部故障切除后端电压恢复引起的恢复性涌流。

大量的研究和实验表明，变压器励磁涌流产生的根本原因是变压器铁心饱和。当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复

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时，一旦铁心饱和后，相对导磁率接近于1，励磁阻抗减小，则将出现数值很大的励磁电流即励磁涌流。励磁涌流数值可以达到额定电流的6～8倍以上，由最大值衰减到（0.25～0.5）Ie时，所经历的时间大约为（0.5～1）秒。

此外，还有投并列运行变压器时出现的和应涌流。当发电厂或变电所内母线上连接两台或两台以上的变压器时，如果一台变压器进行空载合闸，在变压器绕组中将出现励磁涌流，与此同时，在与其并联或级联运行的其他中性点接地变压器绕组中也将出现浪涌电流，称作和应涌流。和应涌流产生的本质原因是由于合闸变压器励磁涌流流过系统电阻使得其他变压器工作母线电压偏移，导致铁心饱和造成的。

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变压器的励磁涌流只流入变压器接通电源一侧的绕组，对差动保护回路来说，励磁涌流的存在就相当于变压器内部故障时的短路电流。由于对变压器保护一般性的要求是：在空投无故障变压器时不能误动、空投于故障（匝间短路等）变压器时不能拒动。因此，变压器差动保护的关键问题是如何正确区分励磁涌流和内部故障。

17. 变压器励磁涌流有哪些特点？目前差动保护中防止励磁涌流影响的方法有哪些？

答：励磁涌流的特点

(1) 包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧。

(2) 包含有大量的高次谐波，并以二次谐波成分最大。

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(3) 涌流波形之间存在间断角。

(4) 涌流在初始阶段数值很大，以后逐渐衰减。 方法有：

（1)采用具有速饱和铁芯的差动继电器。 (2) 采用间断角原理鉴别短路电流和励磁涌流波形的区别。

(3) 利用二次谐波制动原理。

(4)利用波形对称原理的差动继电器。 18. 变压器纵差保护比例制动特性曲线通常由哪些值决定？

答：比例制动特性曲线通常由比例制动系数、拐点电流和最小动作电流这三个值决定。

19. 比率制动纵差保护的简易整定法：

纵差保护为防止区外故障引起不平衡

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的差动电流造成误动作，采取了比率制功特性。理想的制动特性曲线为通过原点，且斜率为制动系数K的一条直线，如图中的BC直线。

在变压器内部短路，当短路电流较小时．应无制动作用，使之灵敏动作，为此制

动特性是具有—段水平线的比率制动特性，如图中的ABC折线。水平线的动作电流称最小动作电流Iop.min，继电器开始具有制动作用的最小制动电流称拐点电流Ires.min，由于制动特性曲线中折线不一定通过原点O，如图ABD折线，只有斜率m =常数，而制动系数K=

IopIresIopIop.minIresIres.min为

却随制动电流不断

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变化，故整定的比率制动系数Kb实质上是折线的斜率m。

为防止区外故障时误动，依靠的是制动系数K，而不是斜率m，因此必须使各点的K值均满足选择性及灵敏性，使继电器的制动特性曲线位于理想的制动特性曲线上部。

制动特性曲线由下述三个定值决定：比例制动系数Kb、拐点电流Ires.min和最小动作电Iop.min。

（1）、比例制动系数Kb的整定： Kb=Krel（K1fi+ΔU+Δf）

式中Krel——可靠系数，取1.3～1.5； K1——电流互感器同型系数。同型号时取0.5，不同型号时取1.0；

fi——电流互感器的最大相对误差，满足10％误差，取0.1；

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ΔU——变压器由于调压所引起的相对误差、取调压范围中偏离额定值的最大值；

Δf——变压器经过电流互感器(包括自耦变压器)变比，不能完全补偿所产生的相对误差。微机保护软件可以完全补偿，Δf=0；

Kb一般在0.3～0.5中选取。 （2）、拐点电流Ires.min的整定： 一般整定在(0.8～1.0)倍变压器额定电流。微机保护整定为变压器额定电流。

（3）、最小动作电Iop.min的整定： 按满足制动特性的要求整定，使制动系数不随制动电流而变化，则最小动作电流与拐点电流相互关系如下：

设变压器额定电流In，当拐点电流为

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In时，则Iop.min＝Kb*In。当拐点电流为kIn时．则Iop.min＝k*Kb*In（k=0.8～1.0）。

按上述整定，均能满足选择性和灵敏系数，可不再校验灵敏系数。

20. 谐波制动的变压器差动保护中设置差速断元件的主要原因？

答：是为了防止在区内故障较高的短路水平时，由于互感器的饱和产生的高次谐波量增加，导致差动元件拒动。

21. 在什么情况下需将运行中的变压器差动保护停用？

答：变压器在运行中有以下情况之一时应将差动保护停用：

（1）差动保护二次回路及TA回路有变动或进行校验时。

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（2）继电保护人员测定差动回路电流相量及差压。

（3）差动保护互感器一相断线或回路开路。 （4）差动回路出现明显的异常现象。 （5）误动跳闸。

22. 怎样理解变压器非电气量保护和电气量保护的出口继电器要分开设置？ 答：（1）反措要求要完善断路器失灵保护； （2）反措同时要求慢速返回的非电气量保护不能启动失灵保护；

（3）变压器的差动保护等电气量保护和瓦斯保护合用出口，会造成瓦斯保护动作后启动失灵保护的问题，由于瓦斯保护的延时返回可能会造成失灵保护误动作。因此变压器非电气量保护和电气量保护的出口继电器要分开设置。

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23. 500kV变压器有哪些特殊保护？其作用是什么？

答：500kV变压器有以下特殊保护： （1）过励磁保护是用来防止变压器突然甩负荷或因励磁系统因引起过电压造成磁通密度剧增，引起铁芯及其他金属部分过热。 （2）500kV、220kV低阻抗保护。当变压器绕组和引出线发生相间短路时作为差动保护的后备保护。

24. 根据标准化设计规范，330kV及以上电压等级的变压器通常装设哪些保护装置? 答：变压器通常装设的保护有：1）电气量主保护：配置纵差保护或分相差动保护；2）后备保护： a) 带偏移特性的阻抗保护 ； b) 复合电压（简称复压）闭锁过流保护； c) 零序电流保护； d) 过激磁保护；e) 断路器

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失灵保护；f) 过负荷保护；3）非电量保护。 25. 根据标准化设计规范，220kV电压等级的变压器高压侧后备保护如何配置? 动作行为如何？ 答： 应配置：

1) 复压闭锁过流（方向）保护。保护为二段式，第一段带方向，方向可整定，设两个时限；第二段不带方向，延时跳开变压器各侧断路器。

2） 零序过流（方向）保护。保护为二段式，第一段带方向，方向可整定，设两个时限。第二段不带方向，延时跳开变压器各侧断路器。

3) 间隙电流保护，间隙电流和零序电压二者构成“或门”延时跳开变压器各侧断路器。

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4) 零序电压保护，延时跳开变压器各侧断路器。

5) 变压器高压侧断路器失灵保护动作后跳变压器各侧断路器功能。变压器高压侧断路器失灵保护动作接点开入后，应经灵敏的、不需整定的电流元件并带 50 ms 延时后跳变压器各侧断路器。

6) 过负荷保护，延时动作于信号。 26. 大电流接地系统中的变压器中性点有的接地，也有的不接地，取决于什么因素？ 答：一般考虑如下因素：1）保证零序保护有足够的灵敏度和很好的选择性，保证接地电流的稳定性。2）为防止过电压损坏设备，应保证在各种操作和自动掉闸使系统解列时，不致造成部分系统变为中性点不接地系统。3）变压器绝缘水平及结构决定的接地

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点

27. 变压器接地保护的方式有哪些？各有何作用？

答：除装设差动保护和瓦斯保护能反应接地故障外，中性点直接接地变压器一般设有零序电流保护，主要作为母线接地故障的后备保护，并尽可能起到变压器的线路接地故障的后备保护作用。中性点不接地变压器，一般设有零序电压保护和与中性点放电间隙配合使用的放电间隙零序电流保护，作为接地故障时变压器一次过电压的后备措施。 28. 主变压器零序后备保护中零序过流与放电间隙过流是否同时工作？各在什么条件下起作用：

答：1）两者不同时工作。2）当变压器中性点接地运行时零序过流保护起作用，间隙过

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流应退出。3）当变压器中性点不接地时，放电间隙过流起作用，零序过流保护退出。或因延时长而来不及动作。

29. 中性点经间隙接地的变压器，中性点放电间隙的零序电流、零序电压保护如何整定?

1)、中性点不直接接地的220kv变压器，中性点放电间隙零序电流保护的启动电流可整定为间隙击穿时有足够灵敏度，保护动作后带0.3～0.5S延时，断开变压器各侧断路器。

对高压侧采用备用电源自动投入方式的变电所，变压器中性点放电问镣的零序电流保护以0.2S断开高压侧电源线，以0.7S断开变压器。

2)、中性点经放电间隙接地的220kV变

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压器的零序电压保护，其3Uo定值(3Uo额定值为300V)一般可整定为180V和0.3～0.5S。220kv系统中，不接地的半绝缘变压器中性点应采用放电间隙接地方式。 3)、110kv变压器中性点放电间隙零序电流保护的一次电流定值一般可整定为40～100A，保护动作后带0.3～0.5S延时跳变压器各侧断路器。

对高压侧采用备用电源自动投入方式的变电所，变压器中性点放电间隙的零序电流保护可以0.2S跳高压侧电源线，以0.7S跳变压器。

4)、对中性点经放电间隙接地的半绝缘水平的110kv变压器的零序电压保护，其3Uo定值一般整定为150～180V(额定值为300v)，保护动作后0.3～0.5S延时跳变压

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器各侧断路器。

30. 变压器保护中为何设置零序电流电压保护？

答：零序电流电压保护主要适用于110kV及以上中性点直接接地电网内低压侧有电源、高压侧可能接地或不接地运行的变压器，用以反应外部接地短路引起的过电流和中性点不接地运行时外部接地短路引起的过电压。

31. 变压器低压侧母线无母差保护，电源侧高压线路的保护对该低压侧母线又无足够的灵敏度，变压器应按什么原则考虑保护问题？

答：1） 变压器高压侧过流保护对该低压侧母线有灵敏度时，则变压器的低、高压侧过流保护分别作为该低压母线的主、后备保

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护，且这两套过流保护应经不同的直流熔断器供电；

2） 变压器高压侧过流保护对该低压侧母线无足够灵敏度时，则变压器的低压侧应配置两套完全独立的过流保护，分别作为该低压母线的主、后备保护，且这两套过流保护应经不同的直流熔断器供电。

32. 单侧电源双绕组变压器各侧反映相间短路的后备保护各时限段动作于哪些断路器？

答：单侧电源双绕组降压变压器，相间短路后备保护宜装于各侧。非电源侧保护带两段或三段时限，用第一时限断开本侧母联或分段断路器，缩小故障影响范围；用第二时限断开本侧断路器；用第三时限断开变压器各侧断路器。电源侧保护带一段时限，断开变

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压器各侧断路器。

1. 根据标准化设计规范，变压器各侧TA接线原则是什么？

答：1) 纵差保护应取各侧外附 TA 电流。 2) 330 kV 及以上电压等级变压器的分相差动保护低压侧应取三角内部套管（绕组）TA 电流。

3) 330 kV 及以上电压等级变压器的低压侧后备保护宜同时取外附 TA 电流和三角内部套管（绕组）TA 电流。两组电流由装置软件折算至以变压器低压侧额定电流为基准后共用电流定值和时间定值。

4) 220 kV 电压等级变压器低压侧后备保护取外附 TA 电流；当有限流电抗器时，宜增设低压侧电抗器后备保护，该保护取电

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抗器前 TA 电流。

2. 根据标准化设计规范，变压器间隙保护电气量取自原则是什么？

答：a) 零序电压宜取 PT 开口三角电压； b) 间隙电流取中性点间隙专用 TA。 3. 变压器的后备保护在加强主保护简化后备保护的原则下，如何简化后备保护？ 答：变压器后备保护主要是母线的近后备、110KV及以下电压等级线路的远后备，只要系统内故障能由保护动作切除不致于拒动就满足要求。如果后备保护要从电流保护来解决多段式配合，这是既复杂又困难的问题。变压器后备保护不需作多段配合、定值校核的工作，要摆脱整定计算中难以配合的困扰。

加强主保护理应简化后备保护，为此高

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压侧后备保护仅设复合电压过流保护，中、低压侧后备保护设复合电压过流保护和电流限时速断保护，前者按变压器额定电流整定，后者按同侧母线的最低灵敏度要求整定，时间应与同侧相邻线路的相应时间相配合。

4. 变压器过电流保护的整定值在有电压闭锁和无电压闭锁时有什么不同？ 答：变压器过电流保护的整定值，有电压闭锁时按变压器的额定电流整定。无电压闭锁时应按以下四个条件中最大者整定：①按躲开并列运行的变压器突然断开一台后的最大负荷电流整定；②按躲开负荷电动机自起动电流整定；③按躲开变压器低压侧自投时的负荷条件整定；④按与相邻保护相配合整定。

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5. 变压器中性点零序微机保护TA接线及计算

由于微机保护编程的灵活性,变压器零序微机保护的整定有多项选择,以下以接于220kV电压等级的三卷变压器220kV侧保护为例,探讨变压器零序微机保护的TA接线及整定。

变压器中性点零序微机保护TA的接线设计

变压器中性点零序保护主要作为变压器引线、绕组及母线等区外接地故障的后备保护，因此对于高中压侧均直接接地的三绕组普通变压器，高中压侧均应装设零序方向过电流保护，并且方向指向本侧母线。在一些国产变压器保护中,变压器中性点零序微机

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保护的TA，既可连接变压器套管TA (自产3I0)，亦可连接变压器中性点TA。 当连接变压器中性点TA时，存在缺点是：因方向要求指向母线，正常时中性点无零序电流，所以无法做方向试验，又因中性点正常无电流，会引起TA断线时无法告警；接中性点TA的优点是：中性点零序保护既可做变压器区外接地故障的后备保护，又可做变压器区内接地故障的后备保护。TA的接线方式各有优缺点，但至少应有一段零序保护的TA接中性点的TA,以作为总后备保护。 因自耦变压器高、中压侧间有电的联系，有共同的接地中性点，当系统发生单相接地故障时，流经接地中性点的零序电流数值及相位，随系统的运行方式不同而不同,因此自耦变压器的零序电流保护的TA不宜取自

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中性点TA、而必须接在由本侧电流互感器组成的零序电流滤过器回路中。

例如：在自耦变压器高压侧接地短路时，中性点零序电流的大小和相位，将随着中压侧系统零序阻抗的变化而改变。在高压侧发生单相接地故障时，中性点电流取决于二次绕组所在电网零序综合阻抗Z∑0，当Z∑0为某一值时，一、二次电流将在公用的绕组中完全抵消，因而中性点电流为零；当Z∑0大于此值时，中性点零序电流将与高压侧故障电流同相；当Z∑0小于此值时，中性点零序电流将与高压侧故障电流反相。因此自耦变压器的零序保护不宜取自中性点TA，而要取自高、中压侧的TA。

6、变压器各侧的过电流保护的作用和整定原则是什么?

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变压器各侧的过电流保沪均按躲过变压器额定负荷整定，但不作为短路保护的一级参与选择性配合，其动作时间应大于所有出线保护的最长时间。

(1)单侧电源两个电压等级的变压器电源侧的过电流保护作为保护变压器安全的最后一级跳闸保护，同时兼作无电源侧母线和出线故障的后备保护。

过电流保护的电流定值按躲过额定负荷电流整定，时间定值与无电源侧出线保护最长动作时间配合，动作后，跳两侧断路器；在变压器并列运行时，如无电源侧未配置过电流保护，也可先跳无电源侧母联断路器，再跳两侧断路器。

如无电源侧配置过电流保护，则过电流保护的电流定值按躲过额定负荷电流整

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定，时间定值不应大于电源侧过电流保护的动作时间，同时还应与出线保护最长动作时问配合，动作后跳本侧断路器；在变压器并列运行时，也可先跳本侧母联断路器，再跳本侧断路器。

（2）单侧电源三个电压等级的变压器电源侧的过电流保护作为保护变压器安全的最后一级跳闸保护，同时兼作无电源侧母线和出线故障的后备保护。

①、对只在电源侧和主负荷侧装有过电流保护的变压器，电源侧过流保护的定值应与主负荷侧的过电流保护定值配合整定，同时，时间定值还应与未装保护侧的出线保护最长动作时间配合，动作后，跳三侧断路器；如有两段时间，也可先跳未装保护侧的断路器，再跳三侧断路器。

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主负荷侧的过电流保护的电流定值按躲过额定负荷电流整定，时间定值应与本侧出线保扩最长动作时间配合．动作后跳本侧断路器，如有两段时间，可先跳本侧断路器，再跳三侧断路器；在变压器并列运行时，还可先跳本侧母联断路器，再跳本侧断路器，后跳三侧断路器。

②、三侧均装有过电流保护的变压器，电源侧过电流保护的定值应与两个无电源侧的过电流保护定值配合，动作后跳三侧断路器。

无电源侧的过电流保护定值按本条①主负荷侧的过电流保护整定方法整定。

(3)多侧电源变压器主电源侧的方向过电流保护宜指向变压器，其他电源侧方向过电流保护的方向可根据选择性的需要确定，

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其定值按下述原则整定：

①、指向变压器的方向过电流保护，可作为变乐器、指定侧母线和出线故障的后备保护。其时间定值可与其他电源侧指向本侧母线的方向过电流保护和无电源侧的过电流保护动作时间配合整定(在其他侧无上述保护时，时间定值应与该侧出线后备保护动作时间配合整定)，动作后除跳本侧断路器外，根据需要，还可先跳指定侧的母联或指定侧断路器。

该方向过电流保护—般应对中(高)压侧母线故障有1.5的灵敏系数。

②、指向本侧母线的过电流保护主要保护本侧母线，同时兼作出线故障的后备保护，其电流定值按躲过本侧额定负荷电流整定，时间定值应与出线后备保护动作时间配

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合整定，动作后跳本侧断路器；在变压器并列运行时，也可先跳本侧母联断路器、再跳本侧断路器。

(4)多侧电源变压器主电源侧的过电流保护作为保护变压器安全的最后—级跳闸保护，同时兼作其他侧母线和出线故障的后备保护，电流定值按躲过本侧负荷电流整定，动作时间应大于各侧出线保护最长动作时间，动作后跳变压器各侧断路器。保护的动作时间和灵敏系数可不作为一级保护参与选择配合。

小电源侧或无电源侧的过电流保护主要保护本侧母线，同时兼作本侧出线故障的后备保护。电流定值按躲过本侧负荷电流整定，时间定值应与出线保护最长动作时间配合，动作后跳本侧断路器，如有两段时间，

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可先跳本侧断路器，再跳三侧断路器；在变压器并列运行时，还可先跳本侧母联断路器，再跳本侧断路器，后跳三侧断路器。

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