转自：梁东明　袁晓青　广东电力集团有限公司佛山供电分公司

　　1999年7月20日，山西太原新店220kV变电所主变10kV侧隔离开关三相短路，10kV侧过流保护动作，主变低压断路器动作，但没能切除10kV侧电弧；主变高压侧过流保护灵敏度不够，不能以高、中压侧断路器切除故障。故障扩大，致高电压进入直流系统而烧坏，造成全所停电，控制室着火，烧毁一台主变等设备，先后有10多条220kV和110kV线路跳闸，系统内8台发电机组联跳。

　　一般110kV主变高压侧后备保护对低压故障有足够的灵敏度。但对220kV主变，为限制短路电流，有的在主变低压与低压母线之间装有限流电抗器，致低压侧母线故障时反映到高压侧的故障电流大为下降（与高压侧最大负荷电流相当），此时普通过电流保护，甚至复压过流保护的灵敏度可能不满足要求。

解决办法：

(1)主变低压侧过流保护应有跳高、中压侧断路器功能。

　　由于故障电流全部靠主变低侧TA反映，当低侧TA饱和或TA二次回路故障时，保护将失效。

　　在这种情况下，按《规程》4.2.10.4a要求"高压侧(主电源侧)相间短路后备保护动作方向指向主变，对中压侧有足够灵敏度"，高压侧保护对低压侧故障灵敏度不一定足够，因此可能会出现"7.20"事故的后果。

(2)高压侧采用阻抗原理的后备保护。

　　对于高侧有电源的降压变，较多的是在高侧装设带偏移圆特性的方向阻抗继电器，正方向指向主变。在这种情况下，利用负荷阻抗角β与短路阻抗α有较大的差别特点，可将阻抗保护动作范围Zzd整定到大于负荷阻抗Zfh，保证变压器低压故障时有足够灵敏度，即Zzd≥1.2ZK。为进一步提高躲过负荷电流，可采用透镜型、四边型的方向阻抗特性。对于10kV母线故障，这是一种远后备方式，是对上一方案的补充。但阻抗保护方式存在不足：

　　①在有两台或以上主变并列运行时，由于其它并列变压器对故障点提供短路电流，因此存在较大的助增，使保护安装处测量到的故障点的阻抗成倍放大，保护范围缩小。

　　②对于变压器的内部故障，如匝间故障、内部中性点侧部分短路故障时，电源侧引出线的三相电流、电压改变不大，测量阻抗将有较大偏差。在靠近中性点处发生短路时甚至出现Z-∞。因此，用阻抗继电器作为变压器内部的后备保护并不合适。

(3)不完全差动后备保护。

　　不完全差动保护方式是将可能带有电源的支路电流差接起来（非电源侧不接入差动回路），动作后带延时出口。

　　正常情况下，该保护虽然接入高、中压侧电流，但实际反映的是流过低压侧的电流，因此电流整定值可按变压器低压过流保护整定，即按躲过低压侧最大负荷电流整定。对于一般220kV降压变，低压侧绕组容量为高压侧50%，而且变压器负荷绝大部分从中压侧送出，低压侧负荷小，因此与纯高压侧过流保护相比，该后备保护可整定较小的动作值。

　　该观点待进一步考虑。该种保护方式以往一般用在发电机和母线保护上，但未曾用于主变保护中。

　　它可作主变本体的后备保护，兼做低压侧母线、出线的远后备保护，具有较高的灵敏度。该保护方案用在三绕组变压器上，可弥补了纯低压侧过流保护的不足，同时原理简单，克服了阻抗保护的缺陷。在可行性方面，现在微机主变保护普遍采用主后一体结构，不同原理的保护可在同一装置中共享输入量，由于该保护功能只需高、中压侧电流量，因此完全可以在不增加硬件的情况下，在现有的主变保护装置中实现。