中文名称

变压器断路器

英文名称

transformer circuitbreaker

定　　义

变电站内变压器各侧的断路器之一。通常，其电压水平与变压器对应侧电压水平相同。

应用学科

电力（一级学科），变电（二级学科）

变压器死区故障及故障侧断路器拒动的继电保护方法专利目的

《变压器死区故障及故障侧断路器拒动的继电保护方法》所要解决的问题是，提供一种能够应用于输配电网络为各种电压等级变电所变压器保护装置，动作原理简单、可靠性高、快速切除变压器各侧各种电压等级死区故障及变压器断路器拒绝动作的继电保护方法。

变压器死区故障及故障侧断路器拒动的继电保护方法技术方案

《变压器死区故障及故障侧断路器拒动的继电保护方法》所应用的输配电网络的变电所为各种电压等级的两绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器或其他变压器的保护装置；理论上说，变压器有几个运行电压等级通过断路器间隔设备（由隔离开关、断路器、电流互感器等设备组成）与外电路设备相连，就有几个变压器死区故障位置，即有2个运行电压等级通过断路器间隔设备与外电路设备相连，就至少有2个变压器死区故障位置；有3个运行电压等级通过断路器间隔设备与外电路设备相连，就至少有3个变压器死区故障位置（1个运行电压等级若有2个断路器间隔设备，则该运行电压等级侧为2个变压器死区故障位置）。

为叙述方便，以变压器其中一个运行电压等级的断路器间隔设备发生变压器死区故障，来描述快速启动切除该故障的方法，其它电压等级的变压器、以及变压器为两绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器或其他变压器，或变压器各侧由其它电压等级的组合，其方法类似，不再烦述。该断路器间隔设备由隔离开关、断路器、TA等设备组成，TA分别有几组二次绕组，这几组二次绕组从母线侧向变压器侧分别接入变压器差动保护（后备保护）、母线差动保护、测量计量等二次设备。变压器套管处还装设了套管TA。110千伏及以下变压器各侧后备保护使用的TA是与变压器差动保护分开的，使用的TA是不同的TA（比如差动保护使用断路器处TA，而后备保护使用套管TA），或是TA的不同的二次绕组。其控制方法包括以下控制过程：在变压器某侧死区故障及变压器断路器拒绝动作的跳闸控制中，设定以下条件：条件一，变压器该侧后备保护跳闸出口继电器处于动作状态或其他电气量保护（比如该侧母线差动保护）跳闸出口继电器处于动作状态；条件二，变压器该侧A相或B相或C相电流达到整定值，或零序电流或负序电流≥整定值；当上述条件全部满足时，延时一个t1定值（如150毫秒）后退出变压器该侧变压器差动保护TA，即变压器该侧电流不参与变压器差动保护电流计算；当上述任一条件不满足时，立即接入变压器该侧变压器差动TA，即变压器该侧电流参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差流由原来为0或很小变为了短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该故障由区外故障变为区内故障，变压器差动保护就动作启动变压器差动出口继电器，跳开变压器其他断路器，切除了该故障。

变压器死区故障及故障侧断路器拒动的继电保护方法改善效果

《变压器死区故障及故障侧断路器拒动的继电保护方法》的220千伏变电所快速切除变压器死区故障及变压器故障侧断路器拒动的继电保护控制方法具有如下优点：

1.适用于输配电网络的变电所为各种电压等级的两绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器等变压器保护装置的技术方案。

2.该方法判断死区故障后采用延时后退出变压器故障侧变压器差动TA，即变压器故障侧电流不参与变压器差动保护电流计算的方法，判据简单实用；判断死区故障后，仅延时很短时间（如150毫秒）就快速启动变压器差动保护，达到了快速切除该死区故障的目的；

3.由于判据中没有加入断路器分闸位置接点，对于变电所某侧母线故障，母线保护动作或变压器故障侧后备保护动作，但变压器故障侧断路器拒绝动作（断路器失灵），《变压器死区故障及故障侧断路器拒动的继电保护方法》方案也能在判断断路器拒动后延时一定时限（如150毫秒）后退出变压器故障侧变压器差动TA，启动变压器差动保护，快速切除该故障。

《变压器死区故障及故障侧断路器拒动的继电保护方法》属于电力输配电网络的控制技术，涉及一种220千伏变电所快速切除变压器死区故障及变压器故障侧断路器拒动的继电保护控制方法。

1、变压器高压侧死区故障快速切除方法

（1）当变压器高压侧断路器lQF与变压器差动保护使用的高压侧TA（即高压侧断路器处的TA）之间发生相间短路或接地故障时，故障在变压器纵联差动保护范围之外，但在第一套220千伏母线差动保护、第二套220千伏母线差动保护保护范围之内，第一套220千伏母线差动保护、第二套220千伏母线差动保护启动跳开该故障母线所有开关（含变压器高压侧断路器lQF）。若变压器其它侧有电源，虽然断路器1QF已跳开，但故障没有切除，故障相仍有电流或零序电流或负序电流超过整定值，故第一套220千伏母线差动保护、第二套220千伏母线差动保护仍然动作没有返回（或变压器高压侧后备保护启动延时时间到后备保护仍然动作没有返回），故判断死区故障的两个条件满足，延时一定时限（如150毫秒）后，退出变压器高压侧变压器差动TA，即变压器高压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差电流由原来为0或很小变为了短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该死区故障由区外故障变为区内故障，变压器差动保护就动作启动变压器差动出口继电器，跳变压器其他断路器，切除了该故障。

（2）当变压器高压侧断路器lQF已在分闸位置发生上述变压器高压侧死区故障，故障在变压器纵联差动保护范围之外，但在第一套220千伏母线差动保护、第二套220千伏母线差动保护保护范围之内，第一套220千伏母线差动保护、第二套220千伏母线差动保护启动跳开该故障母线所有开关。若变压器其它侧有电源，虽然断路器1QF已在分闸位置，但故障相有短路电流或零序电流或负序电流超过整定值，第一套220千伏母线差动保护、第二套220千伏母线差动保护动作或变压器高压侧后备保护启动延时时间到动作，故判断死区故障的两个条件满足，延时一定时限（如150毫秒）后，退出变压器高压侧变压器差动TA，即变压器高压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差电流由原来为0或很小变为了短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该死区故障由区外故障变为区内故障，变压器差动保护就动作启动变压器差动出口继电器，跳变压器其他断路器，切除了该故障。

（3）若为220千伏母线故障，虽然两套220千伏母线差动保护动作，两套220千伏母线差动保护启动跳开该故障母线其它所有开关，但变压器高压侧断路器lQF拒绝动作，若变压器其它侧有电源，则故障没有切除，故障相仍有电流或零序电流或负序电流超过整定值，故第一套220千伏母线差动保护、第二套220千伏母线差动保护仍然动作没有返回（或变压器高压侧后备保护启动延时时间到后备保护仍然动作没有返回），故判断死区故障的两个条件满足，延时一定时限（如150毫秒）后，退出变压器高压侧变压器差动TA，即变压器高压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差电流由原来为0或很小变为了短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该死区故障由区外故障变为区内故障，变压器差动保护就动作启动变压器差动出口继电器，跳变压器其他断路器，切除了该故障。

（4）如果该变电所变压器其它侧没有电源，则变压器故障侧没有故障电流流过，故判断死区故障的两个条件不满足，就不会启动退出变压器高压侧变压器差动TA。

2、变压器中压侧死区故障快速切除方法

（1）当变压器中压侧断路器2QF与变压器差动保护使用的中压侧TA（即中压侧断路器处的TA）之间发生相间短路或接地故障时，故障在变压器纵联差动保护范围之外，但在110千伏母线差动保护的保护范围之内，110千伏母线差动保护启动跳开该故障母线所有开关（含变压器中压侧断路器2QF），虽然断路器2QF已跳开，但故障没有切除，故障相仍有电流或零序电流或负序电流超过整定值，故110千伏母线差动保护仍然动作没有返回（或变压器高压侧后备保护启动延时时间到后备保护仍然动作没有返回），则故判断死区故障的两个条件满足，延时一定时限（如150毫秒）后，退出变压器中压侧变压器差动TA，即变压器中压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差电流由原来为0或很小变为了短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该死区故障由区外故障变为区内故障，变压器差动保护就动作启动变压器差动出口继电器，跳变压器其他断路器，切除了该故障。

（2）当变压器中压侧断路器2QF已在分闸位置发生上述变压器中压侧死区故障，故障在变压器纵联差动保护范围之外，但在110千伏母线差动保护保护范围之内，110千伏母线差动保护启动跳开该故障母线所有开关。虽然断路器2QF已在分闸位置，但故障相有短路电流或零序电流或负序电流超过整定值，110千伏母线差动保护动作或变压器高压侧后备保护启动延时时间到动作，故判断死区故障的两个条件满足，延时一定时限（如150毫秒）后，退出变压器中压侧变压器差动TA，即变压器中压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差电流由原来为0或很小变为了短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该死区故障由区外故障变为区内故障，变压器差动保护就动作启动变压器差动出口继电器，跳变压器其他断路器，切除了该故障。

（3）若为110千伏母线故障，虽然110千伏母线差动保护动作，110千伏母线差动保护启动跳开该故障母线其它所有开关，但变压器中压侧断路器2QF拒动，但故障没有切除，故障相仍有电流或零序电流或负序电流超过整定值，故110千伏母线差动保护仍然动作没有返回（或变压器中压侧后备保护启动延时时间到后备保护仍然动作没有返回），故判断死区故障的两个条件满足，延时一定时限（如150毫秒）后，退出变压器中压侧变压器差动TA，即变压器中压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，相当于变压器差动保护综合差电流由原来为0或很小变为了短路点的短路电流，就使得变压器差动保护判断该死区故障由区外故障变为区内故障，变压器差动保护就动作启动变压器差动出口继电器，跳变压器其他断路器，切除了该故障。

3、变压器低压侧死区故障快速切除方法

（1）变压器低压侧电压等级一般为35千伏及以下系统，该系统一般为不接地系统或经消弧线圈接地系统或经电阻接地系统。当变压器低压侧断路器3QF与变压器差动保护使用的低压侧TA（即低压侧断路器处的TA）之间发生相间短路或接地故障（经电阻接地系统时）时，故障在变压器纵联差动保护范围之外，但在低压母线差动保护的保护范围之内，低压母线差动保护启动跳开该故障母线所有开关（含变压器低压侧断路器3QF），虽然断路器3QF已跳开，但故障没有切除，故障相仍有电流或负序电流或零序电流超过整定值（经电阻接地系统时），故低压母线差动保护仍然动作没有返回（或变压器低压侧后备保护（当没有母线保护时，由其中的一套低压侧后备保护作为母线保护）启动延时时间到后备保护仍然动作没有返回），则故判断死区故障的两个条件满足，延时一定时限（如150毫秒）后，退出变压器低压侧变压器差动TA，即变压器低压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，就使得该死区故障由变压器差动保护区外故障变为区内故障，变压器差动保护就动作启动变压器差动出口继电器，跳变压器其他断路器，切除了该故障。

（2）当变压器低压侧断路器3QF已在分闸位置发生上述低压侧死区故障时，故障在变压器纵联差动保护范围之外，但在低压母线差动保护的保护范围之内，低压母线差动保护启动跳开该故障母线所有开关，虽然断路器3QF已在分闸位置，但故障相仍有电流或负序电流或零序电流超过整定值（经电阻接地系统时），当低压母线差动保护动作或变压器低压侧后备保护（当没有母线保护时，由其中的一套低压侧后备保护作为母线保护）启动延时时间动作，则故判断死区故障的两个条件满足，延时一定时限（如150毫秒）后，退出变压器低压侧变压器差动TA，即变压器低压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，就使得该死区故障由变压器差动保护区外故障变为区内故障，变压器差动保护就动作启动变压器差动出口继电器，跳变压器其他断路器，切除了该故障。

（3）若为低压母线故障，虽然低压母线差动保护动作，低压母线差动保护启动跳开该故障母线其它所有开关，但变压器低压侧断路器3QF拒动，所以故障没有切除，故障相仍有电流或负序电流超过整定值，低压母线差动保护仍然动作没有返回（或变压器低压侧后备保护启动延时时间到后备保护仍然动作没有返回），则判断死区故障的两个条件满足，延时一定时限（如150毫秒）后，退出变压器低压侧变压器差动TA，即变压器低压侧电流不参与变压器差动保护电流计算。由于变压器差动保护将故障侧电流退出变压器差动保护电流计算，就使得该死区故障由变压器差动保护区外故障变为区内故障，变压器差动保护就动作启动变压器差动出口继电器，跳变压器其他断路器，切除了该故障。

4、其它变压器死区故障快速切除方法

变压器某一侧电压等级为35千伏及以下系统时，该系统一般为不接地系统或经消弧线圈接地系统或经电阻接地系统，则变压器该侧死区故障快速切除方法可参照220千伏变压器低压侧死区故障快速切除方法。变压器某一侧电压等级为220千伏及以上系统时该系统一般为有效接地系统，则变压器该侧死区故障快速切除方法可参照220千伏变压器高压侧死区故障快速切除方法。

当变压器为两绕组变压器时，相当于上述三绕组变压器少了一侧，只需考虑变压器两侧死区故障快速切除方法就可以了。当变压器某一侧电压等级有两个分支时，可分别考虑两个死区故障快速切除方法就可以了。