继电保护装置，是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。如果电气元件运行状态不正常，继电保护装置会发出信号，提醒运行人员注意；如果电气元件发生故障，继电保护装置会动作于开关跳闸，使故障部分和系统中其余正常运行部分隔离开，保证系统稳定可靠运行。
根据保护采集的信息，可以把保护分为电量保护和非电量保护。我们把采集电量信息工作的保护称为电量保护（如：电流保护、电压保护），采集非电量信息工作的保护称为非电量保护（如：瓦斯保护、温度保护）。
保护还可分为主保护和后备保护。主保护是指反映被保护元件本身的故障，并以尽可能短的时限切除故障的保护；后备保护是指在主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。
下面以第二节中出现的主接线图为例，梳理110kV终端变电站的典型保护配置。
主接线图如下：
对于一个110kV的变电站，最重要的设备就是主变，所以我们先从主变保护开始。
为方便理解，先认识一下变压器的原理和主要部件。（规定：黄、绿、红分别表示A、B、C三相。）
变压器是改变交流电压的设备，变压的原理是电磁感应。给变压器的原端线圈加交流电压，则原端线圈上会流过交流电流，交流电流建立起交变的磁势（ ），交变的磁势通过闭合磁路形成交变的磁通（ ， 为磁阻），交变的磁通在副端线圈上感应出交变的电势（ ），若副端接负载，则会在负载上流过交流电流。
先看变压器的主体：铁芯和绕组。
⒈铁芯
这是变压器的铁芯：
铁芯是变压器的磁路部分，通常用硅钢片制成。铁芯分为铁芯柱和铁轭两部分，铁芯柱上套绕组，铁轭将铁芯闭合起来，使之形成闭合磁路。图上夹件的作用是夹紧铁芯硅钢片，夹件位于铁芯上下铁轭的两侧。
⒉绕组
这是变压器的绕组和有载分接开关：
绕组一般用绝缘纸包裹的铜线或铝线绕成。高、低压绕组同心地套在铁芯柱上，通常低压绕组靠近铁芯，高压绕组在外侧。
变压器的铁芯和绕组置于油箱内，箱内注满变压器油。变压器油具有比空气高得多的绝缘强度，因此可起绝缘作用；变压器油的比热大，因此可起散热作用。
这是我们平时在站里能看到的变压器的样子：
⒊套管
高压绕组经110kV套管引出，低压绕组经10kV套管引出，套管起相与相之间和相与地之间的绝缘作用。
套管升高座起支撑和固定套管作用。同时，升高座内装有套管电流互感器，供继电保护和仪器仪表使用（如：主变高后备保护）。
⒋有载分接开关操作机构
有载分接开关操作机构与有载分接开关相连接，供我们从外部操作有载分接开关。有载分接开关有单独的储油柜和气体继电器。
⒌储油柜（油枕）
储油柜（油枕）起储油和补油作用，保证在变压器油的体积随油温的升降而膨胀或缩小时，油箱内始终充满油。油枕上装有油位计，变压器的油位计指示和变压器油的温度相对应，用以监视变压器油位的变化。
我们可以在变压器上找到一个油位（H）——温度（T）指示曲线，用以判断油枕油位指示和变压器油温度是否相对应。
⒍温度计
变压器油的温度由温度计指示：
温度计由温包、导管和压力计组成。将温包插入箱盖上注有油的安装座中，使油的温度能均匀地传到温包，温包中的气体随温度变化而胀缩，产生压力，使压力计指针转动，指示温度。
我们可以在温度计上看到红黑两根针。黑针指示当前温度，红针指示历史最高温度。
温度计内还装有PT100电阻：
PT100电阻的阻值随温度呈线性变化，这使得它能够将油温变量转换成可传送的信号，用于在主控室后台监控电脑上观察变压器油温。
⒎呼吸器
和油枕连接的呼吸器内装有干燥剂（硅胶），对吸入或排出油枕的空气起过滤作用，从而保证了油枕内空气的干燥清洁。
⒏气体继电器（瓦斯继电器）
油枕通过油管和油箱连接，气体继电器就装在油管上。气体继电器也称瓦斯继电器，供变压器瓦斯保护使用。
下图圈内即为瓦斯继电器。
瓦斯继电器结构如下图：
变压器正常运行时，气体继电器内充满绝缘油，开口杯内也盛满绝缘油，处于平衡位置，开口杯磁铁远离干簧管，触点打开。
若变压器油面下降或变压器油和油内杂质发生化学反应产生气体，会使得继电器周围油位下降，开口杯在重力作用下向下移动，使开口杯磁铁靠近干簧管，在磁力作用下触点闭合，发“轻瓦斯动作”信号。
若变压器本体内发生短路故障，变压器油受热分解，产生大量气体，使变压器油由本体快速向储油柜方向流动，当油流速度到达一定值时，油会推动挡板，使挡板磁铁碰到干簧管，触点闭合，重瓦斯动作，跳开变压器各侧断路器。
我们可以在变压器上看到像下图这样的取气盒，取气盒和瓦斯继电器连通，用于取瓦斯继电器中的气体检验。
⒐压力释放阀
变压器的顶部有压力释放阀。如果变压器出现故障，油箱内变压器油迅速汽化膨胀，压力增加到一定数值，会使压力释放阀动作，释放油箱内压力，从而保护油箱。
⒑散热器
用于变压器散热。
变压器运行过程中铁芯和绕组由于绕组铜损和铁芯铁损发热，铁芯和绕组周围的热油密度较小，自然向上流动，通过散热器散热；同时经散热后相对低温的油又接触到铁芯和绕组，如此往复循环，达到散热目的。
对于安装有散热器风扇的变压器，当油温高于整定值，会自动启动风扇，使空气快速流过散热器，从而更快散热。
变压器主要部件介绍完毕，下面介绍变压器保护（以#1主变保护为例）。
⒈非电量保护
⒈1 瓦斯保护
变压器本体和有载调压部分均设有瓦斯保护。
瓦斯保护是非电量保护，用来反映变压器的内部故障和漏油造成的油面降低，保护范围是变压器本体。
瓦斯保护有轻瓦斯、重瓦斯之分，重瓦斯保护是主保护。一般重瓦斯动作于跳闸，轻瓦斯动作于信号。
当变压器由于漏油等造成油面降低时，轻瓦斯动作于信号；当变压器的内部发生短路故障时，电弧分解油产生的气体在流向油枕的途中冲击气体继电器，使重瓦斯动作于跳闸（0s跳开变压器两侧断路器：111、11M、91A）。
我们可以在现场的变压器非电量保护定值单上看到轻瓦斯和重瓦斯保护的整定值。轻瓦斯保护以气体在气体继电器中的积聚量为定值，重瓦斯保护以从本体流向储油柜方向的油流速度为定值。
⒈2 其它非电量保护
如：变压器本体和有载调压部分的油温保护（油温高启动冷却器、油温高告警）、变压器的压力释放保护、油位异常保护等。
⒉纵联差动保护
纵联差动保护是主保护，保护范围是主变两侧断路器电流互感器之间的一次设备，见下图：
差动保护是反映差流增大动作的保护。正常运行或外部故障时，保护范围内理论上不会产生差流，流进多大电流，就流出多大电流；而如果在保护范围内发生短路，由于电流都向短路点流，流进的电流必然不等于流出电流，会有较大差流产生。
⒊高压侧后备保护（高后备保护）
⒊1 高压侧复压方向过流保护
“复压”指母线PT采集到的线电压和负序电压。线电压低于整定值或负序电压高于整定值时，复压开放，此时若流过高压侧套管电流互感器的电流高于整定值，则保护动作。
复压闭锁元件和过电流元件构成“与”逻辑，也就是说，如果复压没有开放，电流再大，保护也不会动作。
通常方向指向主变，作为主变内部故障的后备保护，同时作为主变低压侧后备保护的后备保护。
保护范围见下图：
⒊2 高压侧复压过流保护
作为主变内部故障的后备保护，同时作为主变低压侧后备保护的后备保护；主变低压侧有电源时可作为110kV线路、110kV母线的后备保护。
⒊3 高压侧零序电流保护
流过主变中性点零序CT的电流大于整定值时保护动作。
作为主变中性点接地运行时110kV系统发生接地故障时的后备保护。
⒊4 间隙保护
间隙保护分为间隙零序电流保护和零序电压保护。
中性点不接地系统发生接地故障时，中性点电压升高，升高到一定值时放电间隙击穿接地，间隙CT流过零序电流，同时在故障母线PT开口三角形绕组两端产生零序电压。间隙保护取流过主变中性点间隙CT的零序电流和110kV母线PT电压组成“或”逻辑，也就是说，间隙零序电流和母线PT开口三角形零序电压之中的任何一个大于整定值，都会使间隙保护动作。
作为主变中性点不接地运行时110kV系统发生接地故障时的后备保护。
高后备保护一时限跳两侧开关（111、11M、91A）。
⒊5 过负荷保护
过负荷保护采集变压器高压侧套管CT电流，电流超过过负荷整定值则延时作用于发信号、启动风冷（如果有）、闭锁有载调压。
⒋低压侧后备保护（低后备保护）
⒋1 低压侧复压方向过流保护
通常方向指向母线，作为10kV线路、10kV母线故障时的后备保护。
保护范围见下图：
⒋2 低压侧复压过流保护
10kV线路、10kV母线故障时的后备保护；主变低压侧有电源时可作为主变内部故障的后备保护。
低后备保护一时限跳母分开关（91M），二时限跳本侧开关（91A），三时限跳两侧开关（111、11M、91A）。
⒋3 过负荷保护
采集流过位于主变低压侧91A开关柜内的CT的电流，电流超过过负荷整定值则延时作用于发信号、启动风冷（如果有）、闭锁有载调压。
⒋4 零序过电压报警
采集低压侧母线CT开口三角电压。
若10kV系统发生单相接地故障，则会出现零序电压，零序电压超过零序过电压报警整定值，则保护作用于信号。
用一张图对主变保护进行总结：
我们可以在位于继保室的主变保护屏上找到主变保护装置。
目前我们使用的都是微机保护装置。不同厂家的保护装置外观有所不同，但面板上一定会有指示灯、显示屏、按钮等。
下图是南瑞的RCS-9661B变压器非电量保护装置：
电流、电压等模拟量以及触点状态（接通或断开）或逻辑电平高低等开关量输入保护装置，在装置内完成模数转换和逻辑判断。如果装置判定满足保护动作跳闸条件，保护即发出跳闸信号，出口至开关控制回路，使开关动作。
有时我们可以在保护屏上看到“操作箱”，操作箱内就包含开关控制回路。
下图是南瑞的CZX-12R2操作继电器箱：
有时控制回路被包含在保护装置中，屏上就看不到操作箱。至于控制回路的组成是什么样的，具体如何控制开关分合闸，将在以后说明，此处不详述。
保护装置的开关量输入多被称为“开入”，开关量输出多被称为“开出”。以非电量保护为例，瓦斯继电器上的触点的接通或断开就是开关量，将瓦斯继电器的触点通过电缆引入到非电量保护装置，就是开关量输入（开入）；保护的跳闸出口就是开关量输出（开出）。
如果是常规站，保护屏上有非电量保护装置、差动保护装置、高后备保护装置、低后备保护装置，保护屏下方有保护压板（也叫保护连片LP），包括保护功能压板、保护跳合闸出口压板、备用压板。
压板长这样：
或者，如果你们站用的是南瑞的保护装置，那么你们的压板可能长这样：
我们对压板标签的颜色是有规定的，红色代表出口压板，黄色代表功能压板；另外，对于常投的压板，需要粘贴小红点作为提示。
如果解除功能压板，将造成发生故障时对应保护无法动作；如果解除出口压板，发生故障时保护能够正常动作，但无法出口给开关跳闸。保护屏下方的压板叫做“硬压板”，除了硬压板，保护内部还有软压板，软压板和硬压板是逻辑“与”的关系，也就是说，只有软、硬压板同时投入，才能算是压板投入。我们可以在保护装置中查看保护采样值、动作记录等，不同厂家生产的保护装置操作方法有所不同，详情可查看现场保护说明书。
如果是智能站，我们可以在保护屏上找到两套主变电量保护，两套保护都在运行状态；和一套主变非电量保护。主变差动保护和高、低后备保护放在一个保护装置里，合并为“主变电量保护”。保护的功能压板和出口压板都在保护装置内部由软压板实现，因此在屏上除了备用压板以外只能看到一块检修压板。
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