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变压器差动保护校验小结摘要: 众所周知，变压器保护在电网安全运行中扮演着重要的角色，无论在国外还是在国内，变压器保护都受到极高的重视。
不同的地区电网运行变电站结合自身的地域特点和气候环境，配备了不同的变压器保护。
结合本人对其不同电压等级，型号的南瑞变压器保护装置调试的工作经验和部分的了解，介绍一下个人对南瑞系列变压器差动保护装置校验中的异同点分析理解。
关键词：零差保护、联结组别Abstract: as we all know, transformer protection in the grid security plays an important role, whether in foreign countries or in China, by the transformer protection high attention. Different area of the operation of the electric substation in connection with its own characteristics and climate environment, and equipped with different transformer protection. Combined with oneself to the different voltage grade, type of transformer protection device south red the commissioning of the work experience and part of the understanding, to introduce individual of the south red series transformer differential protection device of the differences and similarities between calibration understanding and analyzing.Keywords: zero differential protection, link categories纵差保护是变压器主保护，它是所有变压器保护装置中主要配置之一，下面就南瑞厂家型号为9671C变压器保护装置的纵差保护进行说明。
RCS-978系列变压器保护测试、RCS-978型超高压线路成套保护RCS-978 配置：主保护：稳态比率差动，工频变化量比率差动，零序比率差动，谐波制动，后备保护：复合电压闭锁（启动）方向过流零序方向过流保护间隙零序过流过压保护零序过压稳态比率差动一、保护原理基尔霍夫电流定律，流入=流出（1）差动元件的动作特性在国内生产的微机型变压器差动保护中，差动元件的动作特性较多采用具有二段折线的动作特性曲线，如下图：在上图中，I .为差动元件起始动作电流幅值，也称为最小动作电流；op.minI 为最小制动电流，又称为拐点电流；res.minK=tan a为制动特性斜率，也称为比率制动系数。
微机变压器差动保护的差动元件采用分相差动，其动作具有比率制动特性。
动作特性为：拐点前（含拐点）：' ＞一忆V JmJ拐点后： I op - I op mn + K （I es — JmJ / J .mJ式中 I op ——差动电流的幅值I res ——制动电流的幅值也有某些变压器差动保护采用三折线的制动曲线。
（2）动作方程和制动方程：差动电流Iop 和制动电流Ires 的获取差动电流（即动作电流）：取各侧差动电流互感器（TA ）二次电流相量和的绝对值。
以双绕组变压器为例，在微机保护中，变压器制动电流的取得方法比较灵活。
国内微机保护有以下几种取得方 式：I = I —I /2I = (I + I )/2resIres二、测试要点：标么值的概念另：注意，978可以自动辅助计算当前的差流，但其同时显示的“制流X 相”并不是当前X 相的制动电流，而是当前X 相制动电流下的动作电流边界！！ ！三、试验举例：保护定值：动作门槛：0.3差动速断电流：4I 侧（Y 接线）二次侧额定电流：3.935；II 侧（Y 接线）二次侧额定电流：3.765；III 侧（D 接线）二次侧额定电流：3.955由于该保护的补偿系数由标么值的方式计算，则每一侧的补偿系数是该侧二次侧额定 电流的倒数。
自耦变压器零序差动保护问题0引言在超高压电力系统中，自耦变压器因体积小、效率高、用材省等优点而得到了广泛应用。
在为自耦变压器配置保护时，其相间差动保护、匝间保护、瓦斯保护及相间后备保护与普通变压器基本相同，一般不需作特殊考虑，但其零序保护及过负荷保护却有着不同于普通变压器保护的特点。
对于过负荷保护，曾有许多专家及工程技术人员进行过大量的论述［1］，本文将主要讨论自耦变压器的零序差动保护。
众所周知，自耦变压器与普通变压器的功率传递方式不尽相同，在普通变压器中，高、中压线圈之间没有电的联系，全部是由电磁感应的作用进行功率传递的，而在自耦变压器中，高、中压线圈之间有电的联系，其功率传递除一部分是靠电磁感应的作用外，另一部分则是靠电的直接传导传递的；并且由自耦变压器的原理、结构所定，其高、中压侧的中性点必须连在一起，且同时接地。
这是自耦变压器与普通变压器的主要差异［2］。
在超高压系统中，大多数大容量的自耦变压器都是分相式。
显而易见，对于分相式的自耦变压器而言，其内部发生接地故障的概率远大于相间故障，因此，对于自耦变压器的接地故障必须有高可靠系数的零序保护。
1自耦变压器单相接地故障时的电流分析为了更清楚地说明自耦变压器的特殊性，首先可以利用图1中500 kV/220 kV自耦变压器作为原型，对其中压侧、高压侧发生区外接地故障时的零序电流分布进行分析。
图1 自耦压器主接线图Fig.1 Connection diagram of autotransformera.当自耦变压器的中压侧发生区外接地故障时，对折合到中压侧的零序等效电路(如图2)进行分析，可以得到式(1)、式(2)。
图2自耦变压器中压侧区外单相短路电流分析Fig.2Current analysis of autotransformerwhen single phase ground fault occurs outsideof the protected zone at medium voltage side(1)(2) 其中nGZ=U G/U Z，为自耦变压器高、中压变比；Z0为中压侧(短路点)的零序电流；ZX为中性点提供的零序电流；GG0为自耦变压器公共绕组中的零序电流；G0为自耦变压器高压侧零序电流；G0′为折合到中压侧的高压侧零序电流；XG0，XD0分别为自耦变压器高、低压侧的零序电抗；XSM0为自耦变压器高压侧的系统零序阻抗。
线路零序电流差动保护调试方法分析吴玉鹏;张乐安;邱立伟;冒杰【摘要】介绍了零序电流差动保护原理,分析PCS-931GM(M)超高压线路保护装置零序电流比率制动差动保护判据,探讨了零序电流差动保护的调试方法和保护联调步骤,为现场调试人员提供了一定的参考.【期刊名称】《电力安全技术》【年(卷),期】2015(017)009【总页数】3页(P62-64)【关键词】超高压线路保护;零序电流差动保护;单体调试;保护联调【作者】吴玉鹏;张乐安;邱立伟;冒杰【作者单位】中核核电运行管理有限公司,浙江嘉兴314300;中核核电运行管理有限公司,浙江嘉兴314300;中核核电运行管理有限公司,浙江嘉兴314300;中核核电运行管理有限公司,浙江嘉兴314300【正文语种】中文0 引言近年来，随着通信技术的发展，作为线路主保护之一的光纤电流差动保护得到了越来越广泛的应用。
光纤电流差动保护原理简单、灵敏度高，具有不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相运行、单侧电源运行方式等影响的特点，动作速度快、选择性好，能可靠反映线路上各种类型故障，并且具备天然的选相能力，可准确分辨区内、区外故障，具有其他纵联保护不可比拟的优势。
光纤电流差动保护包括分相电流差动保护和零序电流差动保护。
在保护验收和日常预防性维修时，需对光纤电流差动保护进行调试，而其中零序电流差动保护是调试项目中难度系数最高的部分。
本文以南瑞继保电气有限公司生产的PCS-931GM(M)超高压线路成套保护装置为例，介绍零序电流差动保护的单体调试方法和保护联调的步骤。
1 零序电流差动保护原理对电流差动保护而言，负荷电流是穿越性电流，是制动电流，不产生动作电流；经高电阻接地后，其短路电流很小，因此动作电流很小。
在重负荷情况下，线路内部发生经高阻接地故障，制动电流很大，但动作电流不大，此种情况下的稳态量差动保护灵敏度可能不足，会导致保护拒动。
对零序差动保护而言，其不反应负荷电流，所以无负荷电流产生的制动作用，受过渡电阻影响较小。
变压器差动保护一、引言：电力变压器对电力系统的安全稳定运行至关重要。
一旦发生故障遭到损坏，将会造成很大的经济损失，因此，对继电保护的要求很高，差动保护是变压器主保护之一，动作迅速、灵敏而且可靠。
该保护也是我们继电保护调试人员在工作中经常接触到的设备。
下面将介绍一些有关于差动保护方面的一些知识。
二、差动保护的作用：差动保护是防止变压器内部故障的主保护，在35KV及以上变电站中普遍采用，主要用于保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。
差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备以及连接这些设备的导线。
简单地讲，就是输入的两端TA之间的设备。
由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，发生区内故障时，可以整定为瞬时动作。
差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，所以用于变压器主保护。
三、差动保护的原理：差动保护是利用基尔霍夫电流定律中“在任意时刻，对电路中的任一节点，流经该节点的电流代数和恒为零”的原理工作的。
差动保护把被保护的变压器看成是一个节点，在变压器的各侧均装设电流互感器，把变压器各侧电流互感器副边按差接线法接线，即各侧电流互感器的同极性端都朝向母线侧，将同极性端子相连，并联接入差动继电器。
在继电器线圈中流过的电流是各侧电流互感器的副边电流之差，也就是说差动继电器是接在差动回路的，从理论上讲，正常情况下或外部故障时，流入变压器的电流和流出的电流（折算后的电流）相等，差回路中的电流为零。
当变压器正常运行或区外故障（流过穿越性电流）时，各侧电流互感器的副边电流流入保护装置，通过微机保护程序运行，各侧电流存在的相位差由软件自动进行校正，自动计算出各侧电流IH-(IM-IL)接近为零（IH为高压侧电流，IM为中压侧电流，IL为低压侧电流）则保护不动作。
露熊璺凰关于撤除零序量的变压器差动保护的校验方法李敏肖涛古(广州市地下铁道总公司运营事业总部，广东广州510000)喃要】变压嚣在正常运行或外部故障时可能在斋低压僻存在零序电流差，所以变压器保护装置为了防止差动保护误动作，有必要．在计算差动电流时把所有绕组电流中的零序分量撤除掉，利用撤除了零序电流量的高低压侧电流计算差动和制动电流值。
在这种情况下加单相电流进行板验和加三相电流校验时的差动电滴屈制动电流之间存在差异，本文给出了在在加单相电流进行板验的差流计算公式并进行了现场校验。
供键阆差动保护；零序电流；较验1变压器差动保护撤除零序量的原因变压器差动保护是按比较变压器高低压侧的电流的大小及相位而构成的一种保护，根据变压器正常工作和发生外部故障时流八和流出变压器的功率相等的条件建立差动平衡方程。
以广州地铁某主变保护装置SR745为例，其差动保护的工作原理见下图1：图1变压器差动保护的工作原理主变保护S R745的三绕组变压器的比例差动的基本工作原理可用下列公式表示：差动电流乒匠瑚；制动电流三=m缸(同，固，团)；斜r，1凇LO PE=I睾l x10090；其中-、不嚣芭经过cT变L-t；不匹陇和相【{J‘’。
角校正之后的值。
双绕组变压器的基本工作原理也可以表示为：五=I；乜I西,--m a x (卧㈨；r，1％SL OPE=-l睾fxl000／oo‘、i是经过C7"变比不匹配校正和相角校【‘J‘。
正之后的值。
由于变压器的特殊结构，在正常运行或外部故障时可能在高低压侧存在零序电流差，所以有必要在计算差动电流时把所有绕组的电流零序量撤除，原因分析如下三点：1)如果零序电流能够流入和流出变压器某个绕组(如中性点接地Y型绕组)但不能在其他的绕组(如△型绕组)，外部接地故障将导致差动元件不正确地动作，该问题的经典解决方法为在一台Y，△变压器的Y侧按照△型来连接C T，因此流^继电器的电流都是相位正确的并且无零序电流。
零序电压：正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。
只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。
对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。
当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。
下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。
由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。
从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，不要画成太极端）。
1）求零序分量：把三个向量相加求和。
即A相不动，B相的原点平移到A相的顶端（箭头处），注意B相只是平移，不能转动。
同方法把C相的平移到B相的顶端。
此时作A相原点到C相顶端的向量（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。
最后取此向量幅值的三分一，这就是零序分量的幅值，方向与此向量是一样的。
2）求正序分量：对原来三相向量图先作下面的处理：A相的不动，B相逆时针转120度，C相顺时针转120度，因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分一，这就得到正序的A相，用A 相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。
这就得出了正序分量。
3）求负序分量：注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。
A相的不动，B相顺时针转120度，C 相逆时针转120度，因此得到新的向量图。
下面的方法就与正序时一样了。
通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况，如为何出现单相接地时零序保护会动作，而两相短路时基本没有零序电流。
变压器零序差动保护的原理与调试摘要：在电力系统中，变压器占据重要地位，是电力系统的核心因素。
在变压器其使用过程中，其内部故障保护至关重要，保护方式包括后备保护、纵联差动保护、零序差动保护等。
其中，由于零序差动保护具有灵敏度高、保护安全等优点，因此，在近几年变压器保护中广泛应用。
本文主要对变压器零序差动保护原理进行阐述，分析零序差动保护的具体应用，研究变压器零序差动保护的调试方法，为零序差动保护使用提供参考。
关键词：零序差动保护；变压器；原理；调试Principle and debugging of transformer zero sequence differential protectionYuan Haihua China Academy of Railway SciencesAbstract：In the power system，transformer occupies an important position.It is the core factor of the power system.In theprocess of using transformer，the internalfault protection is essential.Protection method includes backup protection，longitudinal differential protection，zero-sequence differential protection and soon.Amongthem zero-sequence differential protection is widely used in the transformer protection in recent years due to itsadvantages such as high sensitivity，safety protectionetc.This paper is mainly about the describing of principle，the analyzing of the specific application，and the studying of debugging method of zero-sequencedifferential protection；it provides the reference for the application of zero-sequence differential protection.Keywords：zero-sequence differential protection；transformer；principle；debugging随着我国工业生产、经济的快速发展，人们对用电需求更大，电力系统承载更大压力。
在高压电力系统中，自耦变电器具有用材省、体积小、效率高点等优点，应用广泛。
同时，电力系统得以运行的前提保障是安全性，电力企业、部门极为重视变压器电力设备的安全性，通过保护装置保护变压器内部故障安全。
在对自耦变压器配置保护时，其与普通变压器具有相同的后备保护、匝间保护、瓦斯保护，但自耦变压器的功率传递方式与普通变压器存在差异，主要通过直接传导、电磁感应传递，易发生接地故障，需配置专门反应接地故障保护的零序差动保护[1]。
一、变压器零序差动保护原理在变压器运行过程中，变压器中压侧、公共侧绕组、高压侧接地故障的主保护是变压器零序差动，其对中压侧、公共侧绕组、高压侧三侧之间的相互关系、电流大小进行比较，从而构成差动保护。
其中，差动保护即当两端输入的CT 电流矢量差与设定的动作值一致时，动作元件将被启动，保护两端CT 间的设备[2]。
而变压器零序差动保护的组成部分为零序电流互感器及互感器，其工作不受变压器电流相移、励磁电流、涌流电流等因素的影响，对接地故障反映灵敏。
零序差动保护原理如图1 所示。
图1 零序差动保护原理图根据图1 可知，在系统正常运行过程中，中性点零序电流为零，即3I0'=0，且自产零序电流3I0''=0。
而区内接地故障在系统中发生时，自产零序电流3I0''、中性点零序电流3I0'保持相同大小及相位，这样，零序差动便具有较高灵敏度，动作可靠。
同时，在区外接地故障在系统中发生时，自产零序电流3I0''、中性点零序电流3I0'保持相反的相位、相同大小，从而差动可靠。
同时，当中性点零序电流3I0'超过变压器装置内整定动作定值时，装置内的元件动作被启动，零序差动保护开放。
二、零序差动保护在变压器中的具体使用（一）、合理区分外部故障在变压器运行过程中，当外部故接地故障发生时，中性点电流随着增加，且随着故障的延伸、发展，电流互感器发生饱和，差电流增加。
这样，当中性点电流剧增过程中，如果具有较小的差电流，则可判断外部接地障碍，而如果中性点电流与差电流同时出现，便无需判断区外故障[3]。
同时，当变压器发生区外、区内故障时，电路中呈现不同的电流分布。
例如，在自耦变压器运行中，由于其高中压侧有电的联系，且两者均需要直接接地，具有公共的接地中性点。
这样，自耦变压器系统发送单相接地故障时，零序电流便通过一个网络，经接地中性点向另一个网络流动，在因系统短路点、运行方式影响电流在中接地中性点发生较大变化。
因此，通过电流测定区分外部故障。
（二）、注意零序差动不平衡电流比较于相同差动，在系统外部短路、正常运行情况下，在理论上，零序差动保护没有不平衡电流。
但是，在实际应用中，一定量的不平衡电流存在，其主要包括空载合闸的励磁涌流、电流互感器的励磁电流、三相短路时各侧零序不平衡电流。
就空载合闸的励磁涌流而言，理论上，其是零差保护的穿越性电流，不产生不平衡电流。
但是，各互感器存在差异性，当空载合闸时，产生不平衡的零差保护，且由于不平衡电流量的值较小，因此，应根据变压器的具体运行资料确定零差保护的动作电流，不能用理论计算。
同时，当三相短路在自耦变压器外部发生时，各侧零序不平衡电流以相量和形式出现。
而为了躲避此不平衡电流，额定电流值将小于零序差动整体值，使零序差动保护对接地故障的可靠性、灵敏度降低。
因此，在变压器零序差动保护具体应用中，应使用带比率制动特性的变压器保护。
在具体应用中，设定零序差动保护计算在IN≥0.5Idmin 时启动，依据比率制动原理，根据计算方程：当Id>Idmin，Ir<1.25；当Id>Idmin+0.7（Ir-1.25），Ir∈[1.25，2.25]；当Id>Idmin+Ir-1.55，Ir∈[2.25，∞][4]，制动特性曲线如图2 所示。
图2 零序差动比率制动特性曲线（三）、采取措施避免保护误动在线路合环瞬间，不平衡电流会在线路上产生，产生零序差动保护误动，影响变压器的正常运行。
因此，在变压器零序差动保护应用过程中，应采取一些措施改进零序差动保护。
例如，通过增加零序差动保护动作时间，避免合闸时的保护误动。
同时，还可增加零序电压启动，在变压器单相接地时，增加零序电压，使零序电压二次高达100V[5]。
这样，在系统运行过程中，电压互感器开口三角电压值几乎接近于零，因此，启动零序电压，可防止零序差动保护误动，防止非接地故障。
此外，还可采用五次谐波原理，在电力系统运行过程中，高次谐波分量存在于电源感应电动势中，且受电压互感器、变压器等设备铁芯非线性影响，一些高次谐波分量存在于电网中。
此时，采用中性点经消弧线圈消接地，利用消弧线圈对谐波的强大感抗性，减弱高次谐波分量，准确判断接地系统故障。
三、变压器零序变压器保护调试（一）、合理按照步骤进行零序差动保护调试在进行零序差动保护调试过程中，需要先校验电流通道采样精度、差速电流定值及差动电流定值，然后根据校验结果进行保护调试。
其中，在先校验电流通道采样精度过程中，分别从保护装置各侧将三相对称电流通入电流端子处，对装置的零序电流、三相电流进行校验。
同时，将单相电流通入各侧电流端子处，对零序电流的精准度进行察看。
而在校验差速电流、差动电流定值过程中，将单相电流通入保护装置高压侧电流端子处，此时，如果当电流大小为1.5 倍及0.95 倍的零差保护电流定值时，校验0.95 倍的定值可靠不动作，1.5 倍定值可靠动作。
校验零序差动保护后，根据结果进行故障保护。
（二）选取变压器制动电流对于自耦变压器而言，制动电流按照I=max{（IAH-IBH），（IBH-ICM），（ICH-IAH）}公式进行选取，其中，高压侧三相电流用IAH、IBH、ICH 表示[6]。
根据电流保护可靠制动。
例如，对于区外相间故障，当发生如图3 所示的AB 相间故障时，I= max{（IAH-IBH），（IAM-IBM）}，其IAM、IBM 表示中压侧三相电流。
在故障发生时，I 值较大，相同故障引起的零序不平衡电流便为差动电流，在制动电流远大于差动电流时，保护可靠制动。
图3 AB 相间故障（三）、准确判断中性点CT在变压器零序差动保护过程中，保护动作的正确性是确保系统安全、可靠运行的关键因素，而正确的中性点零序CT 极性是保障保护动作正确的核心因素，因此，在变压器零序差动保护调试中，应对中心点CT 进行极性判别，准确连接CT 极性，避免发生因CT 极性接反而出现的保护误动情况。
在具体操作中，如果在变压器空载合闸时无内部故障，对于零序差动保护而言，励磁涌流是穿越性电流，此时，如果是正确的零序CT 极性，相位相反、大小相等的中性点、自产零序励磁涌流在合闸侧产生，变压器空载合闸纵差保护不动作。
同时，根据中性点、自产零序励磁涌流相位差对零序CT极性进行校验，如果两者具有相同相位，则将向现场投运人员发送告警信息提示，核实零序CT 极[7]。
四、结束语零序差动保护以其灵敏度高、可靠性强等优势广泛应用于变压器接地故障中，灵敏反应变压器存在的接地故障，为变压器运行提供保护。
在实际应用中，电力工作人员应根据变压器型号、输电要求选择配置合适的零序差动保护，科学调试设备，为故障判断提供依据，提高保护可靠性，确保电网正常运行。
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