后备保护保护范围

1、220kV复压方向过流保护：方向指向变压器，做为变压器、各中低压母线及出线的相间故障的后备保护 。（中低压侧无电源，可不用方向）

2、110kV复压方向过流保护：一般方向指向变压器，在110kV有电源时，做为变压器的后备保护。（我们现在往往110kV是开环运行的，一般不存在电源，有些地方将方向元件退出和“110kV复压过流保护”相同应用，多一套保护而矣。）作为110KV母线及各110kV出线的相间故障的后备保护。

3、35kV复压过流I段保护：作为35KV母线及各35kV出线的相间故障的后备保护。（定值较高，时间和线路速断配合，一般只考虑保证35KV母线故障有灵敏度）

4、220kV复压过流保护：做为变压器、各中低压母线及出线的相间故障的后备保护

5、110kV复压过流保护：作为110KV母线及各110kV出线的相间故障的后备保护。

6、35kV复压过流II段保护：作为35KV母线及各35kV出线的相间故障的后备保护。（定值低，要保证出线全线有灵敏度，时间与出线过流配合）

7、220kV零序方向过流保护：（一般方向多指向变压器），当方向指向220kV母线时，作为220KV母线及各220kV出线的接地故障的后备保护。当方向指向变压器时：作为变压器、110KV母线及各110kV出线的接地故障的后备保护，与中压侧零序方向一段或二段保护配合。与中压侧一段配合时一般不做110kV线路的接地后备。且一般T1时间跳母联以缩小故障范围，T2时间跳主变开关。

8、110kV零序方向I段过流保护：方向一般指向110KV母线，作为110KV母线及各110kV出线的接地故障的后备保护。与出线一段配合。

9、220kV零序过流保护：作为各类接地故障的总后备，一般定值低，时间长。

10、110kV零序方向II段过流保护：方向一般指向110KV母线，作为作为110KV母线及各110kV出线的接地故障的后备保护。与出线二段配合。

电力系统中，接地故障常常是故障的主要形式，因此，大电流接地系统中的变压器，一般要求在变压器上装设接地（零序）保护。作为变压器本身主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护 。

后备保护零序电流保护

中性点直接接地运行的变压器毫无例外都采用零序过电流保护作为变压器接地后备保护 。零序过电流保护通常采用两段式，零序I段与相邻元件零序电流保护I段相配合；零序电流保护II段保护与相邻元件零序电流保护后备段相配合。与三绕组变压器相间后备保护类似，零序电流保护在配置上要考虑缩小故障影响范围的问题。根据需要，每段零序电流保护可设两个时限，并以较短的时限动作于缩小故障影响范围，以较长的时限断开变压器各侧断路器。

后备保护接地后备保护

对于多台变压器并联运行的变电所，通常采用一部分变压器中性点接地运行，而另一部分变压器中性点不接地运行的方式。这样可以将接地故障电流水平限制在合理范围内，同时也使整个电力系统零序电流的大小和分布情况尽量不受运行方式的变化，提高系统零序电流保护的灵敏度。

中性点有两种运行方式的变压器，需要装设零序过电流保护—用于中性点接地运行方式；零序过电压保护—用于中性点不接为地运行方式。

原则：对于分级绝缘变压器应先切除中性点不接地运行的变压器，后切除中性点接地运行的变压器；对于全绝缘变压器应先切除中性点接地运行的变压器，后切除中性点不接地运行的变压器。

变压器的主保护通常采用差动保护和瓦斯保护 。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。后备保护的作用是为了防止由外部故障引起的变压器绕组过电流，并作为相邻元件（母线或线路）保护的后备以及在可能的条件下作为变压器内部故障时主保护的后备。变压器的相间短路后备保护通常采用过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护以负序过电流保护等，也有采用阻抗保护作为后备保护的情况。

按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等 ；

后备保护又分为远后备保护和近后备保护两种。

①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。

②近后备保护：当主保护拒动时，由本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近后备保护。

变压器的主保护为差动保护和重瓦斯保护，主保护是一次保护，当发生故障时瞬时动作；变压器的主一保护（主保）跟主二保护（辅保）是不同的保护内容。

如主一保护（主保）的内容有：差动速断、差动保护、过负荷保护、复合电压启动过流保护、温度、瓦斯等变压器主要保护。

如主二保护（辅保）的内容有：限时电流速断、过负荷保护、低压启动过流保护、欠压保护等保护。

其它保护均为后备保护，一般有零序保护、过流保护、此外还有油温、油面监控保护，中性点间隙保护等。自耦变压器还有公共线圈过流保护。

后备保护是在主保护不动作时再动作，一般有延时来判断主保护动作与否，它包括近后备和远后备。

主保护反应变压器内部故障，后备保护反应变压器外部故障。保护范围主要是变压器外部线路。

后备保护用于在主保护故障拒动情况下，保护变压器。一般包含：

（1）高压侧复合电压启动的过电流保护；

（2）低压侧复合电压启动的过电流保护；

（3）防御外部接地短路的零序电流、零序电压保护；

（4）防止对称过负荷的过负荷保护；

（5）和高压侧母线相联的保护：高压侧母线差动保护、断路器失灵保护；

（6）和低压侧母线相联的相关保护：低压侧母线差动保护等。

保护测量变压器的各参量未超过定值时，保护处于正常状态。当发生故障时，装置中各保护根据测量判定故障是否发生在各自的保护范围内。当变压器内部故障时，纵差保护动作跳闸；若故障点在油箱内，气体保护能以较高的灵敏度动作于跳闸。无论是内部故障还是外部故障，变压器相间后备保护均应启动。若为接地故障，零序保护作为接地故障的后备保护也同时启动。在后备保护动作延时内，故障若消失，后备保护返回到正常工作状态；若故障仍存在，则动作于跳闸，将变压器从电网中切除。此外，当变压器出现过负荷等异常工作状态时，相应的保护动作发出信号。

电力变压器应装设外部接地、相间短路引起的过电流保护及中性点过电压保护装置，以作为相邻元件及变压器内部故障的后备保护。变压器的后备保护是其主保护的备用保护，当主保护失灵时，后备保护动作，以保证设备和人身安全。其保护范围为变压器和供电回路及回路上的负荷设备 。

后备保护是指阻抗保护、低电压过流保护、复合电压过流保护、过流保护，它们都能反应变压器的过流状态，但它们的灵敏度不一样，阻抗保护的灵敏度高，过流保护的灵敏度低。

当此回路很重要时，后备保护可以与主保护装设在同一个回路上，也就是一个回路有多套保护，以确保回路的安全运行。但是一般都是将此回路的上一级保护作为本回路的后备保护：当配电盘中的一个回路故障、而主保护没有动作，那么配电盘上一级的电源断路器将延时后动作，这就是该回路的后备保护。但是这种保护方式将引起停电事故扩大化，使得更多的回路停电 。

当回路发生故障时，回路上的保护将在瞬间发出信号断开回路的开断元件(如断路器），这个立即动作的保护就是主保护。当主保护因为各种原因没有动作，在延时很短时间后（延时时间根据各回路的要求），另一个保护将启动并动作，将故障回路跳开。这个保护就是后备保护。主保护反应变压器内部故障，后备保护反应变压器外部故障。保护范围主要是变压器外部线路。

后备保护装置是集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体保护装置。

电力系统保护分为主保护和后备保护。主保护是指能在全线范围速动的保护。后备保护是指作为主保护的后备，不能在全线范围速动，要带一定的延时，当主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。后备保护可分为远后备保护和近后备保护。远后备保护就是当主保护或断路器拒动时，由相邻的电力设备或线路的保护来实现的后备保护，如变压器的后备保护就是线路的远后备。近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护，如线路的零序保护和距离保护就是相互后备的。

电力系统继电保护装置是电力系统安全稳定运行的重要保证。继电保护技术规程及整定规程要求电力系统的电力设备及线路都必须装设完备的主保护。在220 kV及以上电力主网系统中，主保护及近后备保护已经配备的非常完善，在绝大部分故障情况下均可以满足快速切除故障的要求。但在某些特殊的工况下，如某变电站在直流电源故障、开关机构缺陷等情况下变压器低压或中压侧故障，有可能造成该变电站无法切除故障的情况。1998年7月20日山西新店变电站发生的7. 20事故就是这样一次惨痛例证。类似的事故全国还发生过多起。

这些事故的发生均属于系统远后备保护功能不完善所致。由于早期继电保护原理及实现手段的限制，远后备保护在我们多数的系统中无法实现，随着微机技术及继电保护原理和实现手段的飞速发展，我们是否也应该发扬与时俱进的精神，提倡或要求实现对下一级变电站被保护设备特别是变压器设备的远后备保护功能，进一步提高系统的安全性 。

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

近后备保护的优点是：

（1）与主保护安装在同一断路器处，在主保护拒动时近后备保护动作；

（2）动作时只能切除主保护要跳开的断路器，不造成事故的扩大；

（3）在高压电网中能满足灵敏度的要求。

近后备保护的缺点是：

变电所直流系统故障时可能与主保护同时失去作用，无法起到“后备”的作用；断路器失灵时无法切除故障，不能起到保护作用。2100433B

实现电力设备或线路的远后备保护的主要技术难题，就是如何既能检测到下一变电站变压器低压侧故障，又不使保护在重负荷情况下误动，系统故障时有选择性切除，不能越级跳闸。实质上也就是远后备保护的灵敏度和选择性问题。

远后备保护关于远后备保护的灵敏度

我们首先讨论灵敏度问题，过去的线路保护原理及动作特性一般多为圆特性，变压器低压或中压侧故障时，由于变压器阻抗较大，装在上一级的阻抗保护较难区分是故障阻抗还是负荷阻抗，电流保护就更难区分是故障电流还是负荷电流了。微机保护不同，可以用微机实现各种保护特性，包括四边形特性，圆加四边形特性，负荷限制特性等，必要时是否还可以采用抛圆、抛四边形特性、负序阻抗等特性，总之，应可以利用改变继电器特性来区分是负荷还是故障。我想只要我们提出要求，各继电器生产厂家很快就能推出满足要求的产品。

正在运行的继电保护产品在某些方面已经能满足我们的要求，如南京南瑞继保电气有限公司生产的RCS-901, 902系列超高压线路成套保护装置设有负荷限制特性。国电南自生产的PSL-600系列数字线路保护装置的阻抗继电器为四边形特性，电阻分量可独立整定，等等，还有很多厂家及型号的继电器是可以区分故障和负荷的，那么只要继电器能区分出是故障还是负荷，整定计算时阻抗继电器就不用躲负荷阻抗了，灵敏度将会大幅度提高。这样，灵敏度问题是否在大部分的系统就可以解决了。

对于继电器如何区分是故障还是负荷，除了上述通过继电器的阻抗特性来区分外，我想是否还可以利用继电器检测到的阻抗角的不同来区分。因据中华人民共和国能源部《电力系统电压和无功技术导则》中规定：220 kV及以上系统最大负荷时功率因数应在0. 95-1之间，35-110 kV应在0. 9-1之间。对于我们讨论220 kV及发上系统，最小功率因数下负荷阻抗角仅有±18. 2°，而故障时阻抗角应在70-85°之间，考虑一定故障电阻，一般也在500以上。应用这一原则，在微机保护加以区分应是很容易的事情。对于重负荷线路，由于负荷电流的影响，可能使短路阻抗角减小，但也不会小于18. 2°，可以设置一个合理的动作边界加以区分，另外，再配合合理的继电器特性。经过合理的整定，在大部分主网系统应该也是可以实现远后备保护的，起码实现中压系统的远后备保护应没有问题。如继电器能区分短路阻抗和负荷阻抗，检测到变压器低压侧故障应是可能的。对于低压侧故障确实没有灵敏度的特殊系统，远后备保护范围可以考虑只伸到中压侧。总之，目的是尽可能地实现远后备，后备的范围大一点，我们的系统就多一分安全，而不是有条件时才采用远后备。

远后备保护关于远后备保护的选择性

关于远后备保护选择性问题，由于我们过去的计算手段较落后，分析确定一个较复杂网络的时间配合关系较困难，特别是阻抗三段（四段）伸到变压器低压侧或中压侧后，保护范围很大，整定起来则更困难。全是在计算机上用软件计算，不存在计算问题。另外很多220 kV系统都是开环成区域网运行，需配合的级数不会太多，经计算，网络中其它线路故障时本端测量阻抗没有灵敏度的阻抗三段（四段），时间不需要配合。同时再适当缩小时间级差，实现电力系统的电力设备及线路有选择性的远后备应是可行的 。