後備保護

後備保護是指主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護。當迴路發生故障時，迴路上的保護將在瞬間發出信號斷開迴路的開斷元件(如斷路器），這個立即動作的保護就是主保護。當主保護因為各種原因沒有動作，在延時很短時間後（延時時間根據各迴路的要求），另一個保護將啟動並動作，將故障迴路跳開。這個保護就是後備保護。 近後備:當主保護拒動時由本電力設備或線路的另一套保護實現後備保護。 遠後備:當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護來實現的後備保護。以變壓器的後備保護為例詳細介紹了後備保護的具體分類、保護範圍等。

基本介紹

• 中文名：後備保護
• 外文名：backup protection
• 實例：變壓器後備保護
• 類型：繼電保護技術
• 領域：能源
• 學科：電氣工程、繼電保護

基本介紹

當此迴路很重要時，後備保護可以與主保護裝設在同一個迴路上，也就是一個迴路有多套保護，以確保迴路的安全運行。但是一般都是將此迴路的上一級保護作為本迴路的後備保護：當配電盤中的一個迴路故障、而主保護沒有動作，那么配電盤上一級的電源斷路器將延時後動作，這就是該迴路的後備保護。但是這種保護方式將引起停電事故擴大化，使得更多的迴路停電。

當迴路發生故障時，迴路上的保護將在瞬間發出信號斷開迴路的開斷元件(如斷路器），這個立即動作的保護就是主保護。當主保護因為各種原因沒有動作，在延時很短時間後（延時時間根據各迴路的要求），另一個保護將啟動並動作，將故障迴路跳開。這個保護就是後備保護。主保護反應變壓器內部故障，後備保護反應變壓器外部故障。保護範圍主要是變壓器外部線路。

相關介紹

電力變壓器應裝設外部接地、相間短路引起的過電流保護及中性點過電壓保護裝置，以作為相鄰元件及變壓器內部故障的後備保護。變壓器的後備保護是其主保護的備用保護，當主保護失靈時，後備保護動作，以保證設備和人身安全。其保護範圍為變壓器和供電迴路及迴路上的負荷設備 。

後備保護是指阻抗保護、低電壓過流保護、複合電壓過流保護、過流保護，它們都能反應變壓器的過流狀態，但它們的靈敏度不一樣，阻抗保護的靈敏度高，過流保護的靈敏度低。

分類

按保護所起的作用分類：主保護、後備保護、輔助保護等；

後備保護又分為遠後備保護和近後備保護兩種。

①遠後備保護：當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護來實現的後備保護。

②近後備保護：當主保護拒動時，由本設備或線路的另一套保護來實現後備的保護；當斷路器拒動時，由斷路器失靈保護來實現近後備保護。

變壓器的主保護為差動保護和重瓦斯保護，主保護是一次保護，當發生故障時瞬時動作；變壓器的主一保護（主保）跟主二保護（輔保）是不同的保護內容。

如主一保護（主保）的內容有：差動速斷、差動保護、過負荷保護、複合電壓啟動過流保護、溫度、瓦斯等變壓器主要保護。

如主二保護（輔保）的內容有：限時電流速斷、過負荷保護、低壓啟動過流保護、欠壓保護等保護。

其它保護均為後備保護，一般有零序保護、過流保護、此外還有油溫、油麵監控保護，中性點間隙保護等。自耦變壓器還有公共線圈過流保護。

後備保護是在主保護不動作時再動作，一般有延時來判斷主保護動作與否，它包括近後備和遠後備。

主保護反應變壓器內部故障，後備保護反應變壓器外部故障。保護範圍主要是變壓器外部線路。

後備保護用於在主保護故障拒動情況下，保護變壓器。一般包含：
（1）高壓側複合電壓啟動的過電流保護；
（2）低壓側複合電壓啟動的過電流保護；
（3）防禦外部接地短路的零序電流、零序電壓保護；
（4）防止對稱過負荷的過負荷保護；
（5）和高壓側母線相聯的保護：高壓側母線差動保護、斷路器失靈保護；
（6）和低壓側母線相聯的相關保護：低壓側母線差動保護等。

保護測量變壓器的各參量未超過定值時，保護處於正常狀態。當發生故障時，裝置中各保護根據測量判定故障是否發生在各自的保護範圍內。當變壓器內部故障時，縱差保護動作跳閘；若故障點在油箱內，氣體保護能以較高的靈敏度動作於跳閘。無論是內部故障還是外部故障，變壓器相間後備保護均應啟動。若為接地故障，零序保護作為接地故障的後備保護也同時啟動。在後備保護動作延時內，故障若消失，後備保護返回到正常工作狀態；若故障仍存在，則動作於跳閘，將變壓器從電網中切除。此外，當變壓器出現過負荷等異常工作狀態時，相應的保護動作發出信號。

相間短路

變壓器的主保護通常採用差動保護和瓦斯保護。除了主保護外，變壓器還應裝設相間短路和接地短路的後備保護。後備保護的作用是為了防止由外部故障引起的變壓器繞組過電流，並作為相鄰元件（母線或線路）保護的後備以及在可能的條件下作為變壓器內部故障時主保護的後備。變壓器的相間短路後備保護通常採用過電流保護、低電壓起動的過電流保護、複合電壓起動的過電流保護以負序過電流保護等，也有採用阻抗保護作為後備保護的情況。

接地短路

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

零序電流保護

中性點直接接地運行的變壓器毫無例外都採用零序過電流保護作為變壓器接地後備保護。零序過電流保護通常採用兩段式，零序I段與相鄰元件零序電流保護I段相配合；零序電流保護II段保護與相鄰元件零序電流保護後備段相配合。與三繞組變壓器相間後備保護類似，零序電流保護在配置上要考慮縮小故障影響範圍的問題。根據需要，每段零序電流保護可設兩個時限，並以較短的時限動作於縮小故障影響範圍，以較長的時限斷開變壓器各側斷路器。

接地後備保護

對於多台變壓器並聯運行的變電所，通常採用一部分變壓器中性點接地運行，而另一部分變壓器中性點不接地運行的方式。這樣可以將接地故障電流水平限制在合理範圍內，同時也使整個電力系統零序電流的大小和分布情況儘量不受運行方式的變化，提高系統零序電流保護的靈敏度。

中性點有兩種運行方式的變壓器，需要裝設零序過電流保護—用於中性點接地運行方式；零序過電壓保護—用於中性點不接為地運行方式。

原則：對於分級絕緣變壓器應先切除中性點不接地運行的變壓器，後切除中性點接地運行的變壓器；對於全絕緣變壓器應先切除中性點接地運行的變壓器，後切除中性點不接地運行的變壓器。

保護範圍

1、220kV復壓方向過流保護：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後備保護。（中低壓側無電源，可不用方向）

2、110kV復壓方向過流保護：一般方向指向變壓器，在110kV有電源時，做為變壓器的後備保護。（我們現在往往110kV是開環運行的，一般不存在電源，有些地方將方向元件退出和“110kV復壓過流保護”相同套用，多一套保護而矣。）作為110KV母線及各110kV出線的相間故障的後備保護。

3、35kV復壓過流I段保護：作為35KV母線及各35kV出線的相間故障的後備保護。（定值較高，時間和線路速斷配合，一般只考慮保證35KV母線故障有靈敏度）

4、220kV復壓過流保護：做為變壓器、各中低壓母線及出線的相間故障的後備保護

5、110kV復壓過流保護：作為110KV母線及各110kV出線的相間故障的後備保護。

6、35kV復壓過流II段保護：作為35KV母線及各35kV出線的相間故障的後備保護。（定值低，要保證出線全線有靈敏度，時間與出線過流配合）

7、220kV零序方向過流保護：（一般方向多指向變壓器），當方向指向220kV母線時，作為220KV母線及各220kV出線的接地故障的後備保護。當方向指向變壓器時：作為變壓器、110KV母線及各110kV出線的接地故障的後備保護，與中壓側零序方向一段或二段保護配合。與中壓側一段配合時一般不做110kV線路的接地後備。且一般T1時間跳母聯以縮小故障範圍，T2時間跳主變開關。

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

9、220kV零序過流保護：作為各類接地故障的總後備，一般定值低，時間長。

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

裝置

後備保護裝置是集保護、測量、監視、控制、人機接口、通信等多種功能於一體保護裝置。