讲讲变压器高后备保护的电流方向的动作原理（功率方向元件）！

主变高后备保护的原理、作用及跳开的断路器？~

保护原理是：
主变高、低后备，差动，非电量保护原理无非就是采集电流，电压量为判断依据，根据整定计算，设定数值，当某种情况，保护装置动作，建议看看课件或资料，会明白更多。
后备保护，是相对主保护而言的，一般情况下，变压器的主保护是差动保护、瓦斯保护，后备保护是过流保护。在变压器的高压侧和低压侧分别设置过流保护，即高后备和低后备。
作用：工作电源或工作设备，无论任何原因造成电压消失，备自投均应动作，包括由于运行人员的误操作造成的失压。使备用电源自动投入工作，保证不间断供电。
主变高后备保护跳低压侧断路器：
变压器低压侧分段断路器备自投有四种自投方式，在工作时，对它们的基本要求是相同的，均应遵守一定的原则，才能保证备自投装置正常工作，保证电网安全、可靠、稳定运行。
备自投装置必须在失去工作电源、且备用电源正常时投入。当备用电源不满足电压条件时，备自投装置不应动作，应立即放电。同时能发出备用电源线路TV断线信号。备用电源瞬间失压，应能延时一定时间不放电。

扩展资料：
高后备保护、中后备保护和低后备保护是相对变压器而言的，变压器高压侧的后备保护称为高后备，变压器的中压侧的后备保护称为中后备，变压器低压侧的后备保护称为低后备。 后备保护，是相对主保护而言的，一般情况下，变压器的主保护是差动保护、瓦斯保护。
变压器的高后备保护就是指变压器高压侧的后备保护，包括：高压侧复合电压闭锁方向过电流保护、高压侧零序方向过电流保护，还有过负荷保护。
这三种是最常见的，高压侧复合电压闭锁方向过电流保护因外部相间短路引起的过电流而动作，它可以做为变压器内部相间短路故障时差动保护和瓦斯保护的后备保护，也可以做为其它侧的后备保护。
当方向指向线路和母线，或不带方向时，还可以做为本侧线路或母线的后备保护。高压侧零序方向过电流保护因外部单相接地短路引起的过电流而动作，它可以做为变压器内部单相接地短路故障时差动保护和瓦斯保护的后备保护，也可以做为其它侧的后备保护。
当方向指向线路和母线，或不带方向时，还可以做为本侧线路或母线的后备保护。它们都可以作用于变压器本侧或三侧或本侧母联开关跳闸。过负荷保护是当变压器过负荷时感知高压侧负荷电流增大而动作，一般只动作于信号。
参考资料来源：百度百科——高后备保护

STS 369T 数字式变压器后备保护装置

一、概述
STS369T数字式变压器后备保护装置适用于110kV及以下电压等级的电力变压器。可完成变压器后备保护功能，各种保护功能均由软件实现。STS369T数字式变压器后备保护装置的保护配置和各保护时限的跳闸逻辑可在线编
程。
基本配置见右图。
二、技术参数
2.1 额定参数
2.1.1 额定直流电压： 220V 或1 10V（订货注明）
2.1.2 额定交流数据：
a) 相电压 100 / 3 V
b) 线路抽取电压 100 V 或 100 / 3 V
c) 交流电流 5A 或1A（订货注明）
d) 额定频率 50Hz
2.1.3 功率消耗：
a) 直流回路 正常工作时：不大于20W
动作时： 不大于30W
b) 交流电压回路 每相不大于0.5VA
c) 交流电流回路 额定电流为5A 时：每相不大于1VA
额定电流为1A 时：每相不大于0.5VA
2.1.4 状态量电平：

CPU 及通信接口模件的输入状态量电平 24V（18 V～30V） GPS 对时脉冲输入电平 24V（18 V～30V） CPU 输出状态量（光耦输出）允许电平 24V（18 V～30V）
基本配置：
保护和控制
☆ 复合电压闭锁（方向）过流保护（一段三时限）
☆ 复合电压闭锁过流保护（一段三时限）
☆ 零序（方向）过流保护（一段三时限）
☆ 零序过流保护（一段二时限）
☆ 间隙零序保护（一段二时限）
监视与测量
☆ 跳闸回路监视
☆ 保护级CT
☆ GPS 对时
☆ 防误闭锁
☆ 远方管理
1 主要技术性能
2 采样回路精确工作范围（10％误差）

电压：0.4 V～120V
电流：0.04In－20In
2.2.2 接点容量
信号回路接点载流容量 400VA
信号回路接点断弧容量 100VA
2.2.3 跳合闸电流

本装置跳合闸电流采用自适应模式，无需选择。
2.2.4 各类元件定值精度 电流元件： <±5% 电压元件： <±5% 时间元件： 0s-1s 时，误差不超过40ms；
1s以上时，误差不超过<±2.5％；
三、保护功能说明
3.1 启动元件 保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理程序。 启动元件包括电流突变量启动元件、电流越限启动元件。任一启动元件动作则保护启动。a) 电流突变量启动元件：当任一电流突变量连续三次大于启动门坎时，保护启动。b) 零序电流越限启动元件，其动作判据为： 3I0 >I0qd； 其中：3I0为零序电流，取自本侧零序TA。 I0qd为零序电流越限启动元件定值，软件设定为0.1倍的本侧CT额定电流值； c) 间隙零序电流电压越限启动元件，其动作判据同为： 1) In>Inqd； 2) 3U0 >3U0qd； 其中：In 为本侧间隙零序电流，取自本侧零序TA ；3U0为本侧零序电压。 Inqd为间隙零序电流越限启动元件定值，软件设定为间隙零序电流定值的0.8倍； 3U0qd为间隙零序电压越限启动元件定值，软件设定为间隙零序电压定值的0.8倍；
d) 稳态启动，其动作判据为： 动作量大于保护定值时保护启动
2 复合电压闭锁方向过流保护(一段三时限) 本保护反应相间短路故障，交流回路采用90°接线；本侧TV断线时，本保护的方向元件开放；TV断线后若电压恢复正常，本保护也随之恢复正常。本保护包括以下元件： 1) 复合电压元件，电压取自本侧的TV 或变压器对侧TV，动作判据为： min(Uab,Ubc,Uca)Ufx； 以上两个条件为“或”的关系； 其中：Uab、Ubc、Uca为线电压； Uddy 为低电压定值； U2 为负序电压； Ufx 为负序电压定值； 2) 方向元件，电压电流取自本侧的TV 和TA，动作判据为： a) 若方向由控制字选择为正向： Uab～Ic Ubc～Ia Uca～Ib 三个夹角δ（电流落后电压时角度为正），其中任一个满足

式45°>δ>-135°最大灵敏角为-45°，动作特性为：
Ua


Ubc
Uc
b) 若方向由控制字选择为反向，则动作区与正向相反。 c) 复压功率方向与控制字选择 TA的正极性端指向母线 当KG-FYGF(KG1的第10位)=1时，复压功率方向指向系统（母线）,保护动作区：
225°>δ>45°，最大灵敏角为135°； 当KG-FYGF(KG1 的第10 位)=0 时，复压功率方向指向变压器， 保护动作区： 45°>δ>-135°，最大灵敏角为-45°；3)过流元件，电流取自本侧的TA。动作判据为： Ia>Ifgl； Ib>Ifgl； Ic>Ifgl； 其中：Ia,Ib,Ic为三相电流； Ifgl 为过电流定值； 其动作逻辑如下：

3.3 复合电压闭锁过流保护(一段三时限)本保护反应相间短路故障，本保护包括以下元件：1）复合电压元件，电压取自本侧的TV或变压器对侧TV，动作判据为： min(Uab,Ubc,Uca)Ufx； 以上两个条件为“或”的关系； 其中：Uab、Ubc、Uca为线电压； Uddy 为低电压定值； U2为负序电压； Ufx为负序电压定值； 2) 过流元件，电流取自本侧的TA。动作判据为： Ia>Ifgl； Ib>Ifgl； Ic>Ifgl；
其中：Ia,Ib,Ic为三相电流； Ifgl 为过电流定值； 其动作逻辑如下：

本保护反应单相接地故障，交流回路采用0°接线， 电压电流取自本侧的TV 和TA。TV 断线时，本保护的方向元件开放；TV断线后若电压恢复正常，本保护也随之恢复正常。本保护包括以下元件：
1） 零序过流元件，动作判据为： 3I0 >I0gl； 其中：3I0为零序电流，取自本侧零序TA。
I0gl为零序过流的电流定值； 2) 零序功率方向元件，动作判据为： 3U0～3I0夹角δ（电流落后电压时角度为正并且3U0>5V）
-195°>δ>-15°
其中： 3I0 为三相电流Ia,Ib,Ic 在软件中合成的零序电流 3I0=Ia+Ib+Ic； 3U0为三相电压Ua，Ub，Uc在软件中合成的零序电压， 3U0=Ua+Ub+Uc。
最大灵敏角为-105°，动作特性为： 3I0
-105
3U0
其动作逻辑如下：

3.5 零序过流保护(一段两时限) 本保护反应单相接地故障，本保护包括以下元件： 零序过流元件，动作判据为： 3I0>I0gl； 其中：3I0为零序电流，取自本侧零序TA。
I0gl为零序过流的电流定值； 其动作逻辑如下：

3.6 间隙零序保护(一段两时限)
本保护反应变压器间隙电压和间隙击穿的零序电流，保护包括以下元件：
1)间隙零序过压元件，动作判据为： 3U0 >U0L； 其中：3U0为零序电压，取自本侧零序TV； U0L为间隙零序过压的电压定值； 2)间隙零序过流元件，动作判据为： 3I0g >Iggl； 其中：3I0g为间隙零序电流，取自本侧中性点间隙TA； Iggl为间隙零序过流的电流定值； 其动作逻辑如下：

3.7 数据记录 装置具备故障录波功能，可记录各输入模拟量，可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令。为避免因系统扰动使保护频繁启动，导致存储不需要的数据，本装置录波数据仅当保护动作后，才存入FLASH RAM 中（掉电保持）。否则，本次数据只保存在RAM 中（掉电不保持），可被PC 机读取。可记录的录波报告为8 至50 个，可记录的事件不少于1000 条。数据存入FLASH RAM 中。
装置除记录系统扰动数据外，还记录装置的操作事件、状态输入量变位事件、更改定值事件及装置告警事件等。


四、装置的整定
4.1 装置整定值清单
序号 定值名称 参考范围 单位 备注
1 控制字 0000-FFFF 无
2 复压低电压定值 0.0～99.99 V
3 复压负序电压定值 0.0～99.99 V
4 复方过流电流定值 0.0～99.99 A
5 复方过流1 时限 0.0～99.99 S

6 复方1 时限密码 0000～0FFF 无
7 复方过流2 时限 0.0～99.99 S
8 复方2 时限密码 0000～0FFF 无
9 复方过流3 时限 0.0～99.99 S
10 复方3 时限密码 0000～0FFF 无
11 复压过流电流定值 0.0～99.99 A
12 复压过流1 时限 0.0～99.99 S
13 复压1 时限密码 0000～0FFF 无
14 复压过流2 时限 0.0～99.99 S
15 复压2 时限密码 0000～0FFF 无
16 复压过流3 时限 0.0～99.99 S
17 复压3 时限密码 0000～0FFF 无
18 零方过流电流定值 0.0～99.99 A
19 零方过流1 时限 0.0～99.99 S
20 零方1 时限密码 0000～0FFF 无
21 零方过流2 时限 0.0～99.99 S
22 零方2 时限密码 0000～0FFF 无
23 零方过流3 时限 0.0～99.99 S
24 零方3 时限密码 0000～0FFF 无
25 零序过流电流定值 0.0～99.99 A
26 零序过流1 时限 0.0～99.99 S
27 零序1 时限密码 0000～0FFF 无
28 零序过流2 时限 0.0～99.99 S
29 零序2 时限密码 0000～0FFF 无
30 间隙保护过流定值 0.0～99.99 A
31 间隙保护电压定值 0.0～999.9 V
32 间隙保护1 时限 0.0～99.99 S
33 间隙1 时限密码 0000～0FFF 无
34 间隙保护2 时限 0.0～99.99 S
35 间隙2 时限密码 0000～0FFF 无


控制字定义：
位 置0 时的含义 置1 时的含义
15 PT 自检退出 PT 自检投入
13-14 备用
12 复压过流不判复压 复压过流判复压
11 备用
10 复压方向指向变压器 复压方向指向系统
09 复方过流方向退出 复方过流方向投入
08 复方过流不判复压 复方过流判复压
05-07 备用
04 零序过流用自产I0 零序过流用I0 通道
03 备用
02 零序方向指向变压器 零序方向指向系统
01 零方过流用自产I0 零方过流用I0 通道
00 零序方向元件退出 零序方向元件投入

4.2 整定说明 以上为标准产品定值，非标准产品将额外提供；
与方向有关控制字的定义都以TA极性指向系统为参考； 保护跳闸密码各位定义见下表： 举例如下：
断路器名称 对应跳闸密码控制位 对应出口继电器名称
备用 00,05,07 备用
高压侧断路器 01 CK1(7X3-4,7X5-6)
中压侧断路器 02 CK2(7X7-8,7X9-10)
低压侧断路器 03 CK3(7X11-12,7X13-14)
跳分段 06 CK6(7X15-16,7X17-18)
跳并网线 08 CK4(7X1-2)
保护动作信号 04
备用 09～15 备用

定值名称 十六进制值 08 07 06 05 04 03 02 01 00
复压过流保护1 时限出口密码 0002 0 0 0 0 0 0 0 1 0

若复压过流保护1时限保护跳高压侧断路器，则复压过流保护1时限出口密码为0002H；
当某一保护的出口密码整定为0000H时，保护装置认为本保护功能退出；如复压过流保护1时限出口密码为0000H，则复压过流保护1时限退出运行；
复压过流保护的复合电压元件可通过控制字投、退；当复合电压元件退出，复压过流保护变为定时限速断过流保护；
复压方向过流保护的复合电压元件和功率方向元件可通过控制字投、退；当功率方向元件退出，复压方向过流保护变为复压过流保护；当复合电压元件和功率方向元件都退出，复压方向过流保护变为定时限速断过流保护；
零序方向过流保护的方向元件可通过控制字投、退；当方向元件退出，零序方向过流保护变为零序过流保护；
当本保护装置作为66KV及以下电压等级的后备保护时，定值的第18到第35项可不整定。
五、背板端子图
1X 3X4X 6X 8X


+XM1 1

+KM 1 1
信号复归1
Ia
1
投入复压方向I段
远方操作2 保护动作1 2 压力降低禁止跳闸
-24V 3
告警信号1 3 压力降低禁止操作
Ia'
投入复压过流
GPS+ 4 备用1 4 压力降低禁止合闸
GPS-5
PT 断线1 5
手动跳闸入
Ib +XM2 6
投入零序方向过流
CANH 6
手动合闸入CANL 7
保护动作2 7 跳闸入
Ib'
投入零序过流保护
8 告警信号2 8
至合闸线圈HQ 9
备用2 9 跳位出至合圈HQ
Ic
10 PT 断线2 10
至跳闸线圈TQ 11
+XM3 11 -KMIc'
投入间隙过流保护12
保护动作3 12 公共端
外部复压14X 13
告警信号3 13 合闸压力低
I0
投入复压闭锁保护
14 备用3 14 跳闸压力低
15 PT 断线3 15 控制回路断线
I0'
16 16
公共端COM(24V-) 网络A口17
至绿灯复压接点1 17
15X 18
18 至红灯
2X 7X 9X
1
1
公共端
复压接点2(并网21
I0g 网络B口2
分闸位置
合闸位置
I0g' 3
跳高压侧1 344
公共端5X 5
5 分闸位置
Ua
跳高压侧2 66
合闸位置7
合闸压力低
Ub
跳中压侧1 788 跳闸压力低

1 +24V -24V
2
3
4
5
6

7
8
电源输入(+) 9 公共端
Uc
跳中压侧2 10 9 10 分闸位置
电源异常11 11 合闸位置
Un
跳低压侧1 12
电源输入(-) 12 接地13 13
3U0
跳低压侧2 14 KK分闸位置
14
3U0' 15

跳分段1 15 KK分后位置
16
16 17
跳分段2 17 KK合后位置
18 18
上海天正明日电力自动化有限公司 STS369T
标记 处数更改文件号 签字 日期
设计 标准化 STS 369T 变压器后备保护装置


六、原理接线图

STS369T 设计原理图
七、逻辑框图

你是做继电保护试验还是二次调试？如果做继保试验你根本没必要管方向是不是指向变压器，你从装置正方向加入电流即可。如果是调试，带一定负荷后，用钳形相位表量，根据你现场的运行方式，结合测量、计量的电流方向，看电流与电压的相位差，来判断极性是否正确。

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讲讲变压器高后备保护的电流方向的动作原理（功率方向元件）！视频