變壓器外部相間短路的后備保護

為反應變壓器外部短路引起的變壓器過電流，并作為變壓器主保護、相鄰母線或線路的后備保護，變壓器需裝設過電流保護。根據(jù)變壓器容量和系統(tǒng)短路電流水平不同，可采用過電流保護、低電壓啟動的過電流保護、復合電壓啟動的過電流保護及負序電流保護等。

一、過電流保護

1、變壓器帶時限過電流保護裝設在變壓器的電源側(cè)，按階梯原則來整定。2、過電流保護動作電流按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負荷電流來整定?？煽肯禂?shù)取1.2～1.3，返回系數(shù)取0.85～0.95。對并列運行的變壓器，應考慮切除一臺最大容量的變壓器后的負荷電流；對降壓變壓器，應考慮電機啟動或自啟動時的最大負荷電流。

3、過電流保護對于升壓變壓器或容量較大的降壓變壓器，靈敏度不能滿足要求。

二、低電壓啟動的過電流保護

1、低電壓啟動的過電流保護是利用低電壓元件來判別變壓器的過電流是過負荷還是短路故障引起的，若是過負荷引起的，電壓參數(shù)基本不變，低電壓元件不動作；若是短路故障引起的，電壓降低，低電壓元件動作，啟動保護。

2、如下圖所示：只有在電流元件和低電壓元件同時動作時才能啟動時間繼電器，經(jīng)過預定的延時啟動出口中間繼電器，動作于跳閘。

3、由于低電壓元件的作用是保證正常情況下電動機自啟動時不動作，因此電流元件的動作電流就不再考慮可能出現(xiàn)的最大負荷電流，而是按大于變壓器額定電流來整定?？煽肯禂?shù)取1.2，返回系數(shù)取0.85～0.9。

4、低電壓元件的動作電壓應小于正常運行情況下母線上可能出現(xiàn)的最低工作電壓，同時外部故障切除后，電動機自啟動的過程中，它必須返回。

1）低電壓繼電器由變壓器高壓側(cè)互感器供電時，Uact=0.7UN。

2）低電壓繼電器由變壓器低壓側(cè)互感器供電時，Uact=0.5～0.6UN。

三、復合電壓啟動的過電流保護

1、為提高不對稱短路時電壓元件的靈敏度，可采用復合電壓啟動的過電流保護，這種保護是用復合電壓元件取代了低電壓啟動過電流保護的低電壓元件。

2、如下圖所示：

復合電壓元件由一個負序電壓繼電器KVN和一個接于線電壓上的低壓繼電器KVU構成。

1）當不對稱短路時，故障相電流元件KA有兩相動作，負序電壓過濾器ZVN有輸出，負序電壓繼電器KVN動作，斷開加在低電壓繼電器KVU上的電壓，KVU的動斷觸點閉合啟動中間繼電器KM。KA和KM都動作時接通KT的線圈，經(jīng)延時啟動出口中間繼電器KCO，跳開斷路器1QF和2QF。

2）當三相短路時，短路初始瞬間短時出現(xiàn)負序電壓，KVN動作使KVU失壓。負序電壓消失后，因三相短路時電壓已降低，KVU不能返回，仍處于動作狀態(tài)。

3、保護裝置中的電流繼電器和電壓繼電器的整定原則與低電壓啟動的過電流保護相同。負序電壓繼電器的動作電壓按躲過正常運行時負序電壓濾過器出現(xiàn)的最大不平衡電壓來整定。負序電壓繼電器的靈敏系數(shù)按相鄰元件末端發(fā)生兩相金屬性短路時保護安裝處最小負序電壓校驗，動作時間按與相鄰元件的后備保護動作時間相配合整定。

4、由于增加了負序電壓，整定值小，提高了電壓元件對不對稱短路的靈敏度，在變壓器后發(fā)生不對稱短路時，電壓元件的靈敏度與變壓器繞組的接線方式無關。