变压器的差动保护

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变压器差动保护

一：这里讲的是差动保护的一种，即变压器比例制动式完全纵差保护（以下简称差动）；

二：差动保护的定义

由于在各种参考书中没有找到差动保护的具体定义，这里只根据自己所掌握的知识给差动保护下一个定义：当区内发生某些短路性故障的时候，在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同，相位不同的短路电流，当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时，跳开变压器各侧断路器的保护，就是变压器差动保护

三：下面我以两圈变变压器为例，针对以上所述变压器差动保护的定义，对差动保护进行阐述：

I2'-I2''nhI1''低图一nBCT2nlI2''CT1I1'高I2'Ia'低In'高差动InIa

1、 图一所示：为一两圈变变压器，具体参数如下：主变高压侧电压U高=220KV,主变低压侧电压U低=110KV,变压器容量Sn=240000KVA,

I1’：流过变压器高压侧的一次电流；

I”： 流过变压器低压侧的一次电流；

I2’：流过变压器高压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流；

I2”：流过变压器低压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流；

nh： 高压侧电流互感器CT1变比；

nl： 低压侧电流互感器CT2变比；

nB：变压器的变比；

各参数之间的关系：I1’/ I2’= nh I”/ I2”= nl I2’= I2” I1’/ I”= nh/ nl=1/ nB

2、区内：CT1到CT2的范围之内；

3、反映故障类型：高压侧内部相间短路故障，高压侧（中性点直接接地）单相接地故障以及匝间、层间短路故障； 第 2 页 共 6 页

四：差动的特性

1、比率制动：如图二所示，为差动保护比率特性的曲线图：

IopocIres.oOf制动电流Ires图二bdeIop动作电流aP下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性：

变压器微机差动保护的整定计算

作者：程秀娟

(扬子石油化工设计公司 南京 210048)

摘要：本文首先对变压器差动保护误动的原因作了初步分析,然后介绍了三段折线式比率制动特性的变压器差动保护的基本原理，并对各种参数的整定值设置进行了详细论述。

关键词： 变压器 差动保护 三折线参数 整定

1 前言

电力变压器是电力系统中十分重要的供电设备，它出现故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。纵联差动保护是大容量变压器的主保护之一，然而，相对于线路保护和发电机保护来说，变压器保护的正确动作率显得较低，据各大电网的不完全统计，正确动作率尚不足70%。究其原因，就在于变压器结构及其内部独特的电磁关系。要提高变压器差动保护的动作正确率，首先必须找出误动的原因，从而在整定计算时充分考虑这些因素，才能有效地避免误动的出现。

2 变压器差动保护误动原因分析

2.1 空载投入时误动

变压器空载投入时瞬间的励磁电流可能很大，其值可达额定电流的10倍以上，该电流称为励磁涌流。其产生的根本原因是铁心中磁通在合闸瞬间不能突变，在合闸瞬间产生了非周期性分量磁通。

励磁涌流波形特征是：含有很大成分的非周期分量；含有大量的谐波分量，并以二次谐波为主；出现间断。励磁涌流的影响因素有：电源电压值和合闸初相角；合闸前铁芯磁通值和剩磁方向；系统等值阻抗值和相角；变压器绕组的接线方式和中心点接地方式；铁芯材质的磁化特性、磁滞特性等，铁芯结构型式、工艺组装水平。

为防止变压器空投时保护误动，其差动保护通常利用二次谐波作制动。原理是通过计算差动电流中的二次谐波电流分量来判断是否发生励磁涌流。当出现励磁涌流时应有：Id2 > K Id1。其中，Id1、Id2分别为差动电流中的基波和二次谐波电流的幅值；K为二次谐波制动比。但是，由于变压器磁特性的变化，某些工况下励磁涌流的二次谐波含量低，容易导致误动；而大容量变压器、远距离输电的发展，使得内部故障时暂态电流可能产生较大二次谐波，容易导致拒动。这时，就必须选用其它制动方式，如偶次谐波电流制动、判断电流间断角识别励磁涌流、半波叠加制动等。

变压器主保护纵差保护与差动速断保护的区别

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1. 引言

在变压器保护中，纵差保护和差动速断保护是两种常见的保护方式。它们在原理、作用和应用场景上有着明显的区别。本文将分别对纵差保护和差动速断保护进行介绍，并比较它们之间的差异。

— 1 — 变压器差动保护

一、差动保护原理

变压器差动保护的动作原理与线路纵差动保护相同，通过比较变压器两侧电流的大小和相位决定保护是否动作，单相原理接线图如图4-4所示。三绕组变压器的差动保护，其原理与图4-4相类似，只是将三侧的“和电流”接人差动继电器KD，这里不再赘述。

电力系统中，变压器通常采用Y，dll接线方式，两侧线电流的相位相差300。如果将变压器两侧同名相的线电流经过电流互感器变换后，直接接入保护的差动回路，即使两个电流互感器的变比选择合适，使其二次电流数值相等，即21II，流入差动继电器的电流也不等于零，因此在电流互感器二次采用相位补偿接线和幅值调整。具体为变压器星形侧的三个电流互感器二次绕组采用三角形接线(自然消除了零序电流的影响)，变压器三角侧的三个电流互感器二次绕组采用星形接线，将引入差动继电器的电流校正为同相位；同时，二次绕组采用三角形接线的电流互感器变比调整为原来的3倍。微型机变压器差动保护，可以通过软件计算实现相位校正。

1．变压器正常运行或外部故障

根据图4-4(a)所示电流分布，此时流入差动继电器KD的电流是变压器两侧电流的二次值相量之差，适当选择电流互感器1TA和2TA的变比，再经过相位补偿接线和幅值调整，实际流人差动继电器的电流为不平衡电流，继电器不会动作，差动保护不动作。此时流人差动继电器的电流为

unbTATAKDInInIIII••••221121 (4—1)

式中 TAn1——电流互感器1TA、2TA的变比；

unbI——流人差动继电器的不平衡电流。

2．变压器内部故障 — 2 — 根据图4-4(b)所示电流分布，此时流人差动继电器KD的电流是变压器两侧电流的二次值相量之和，使继电器动作，差动保护动作。此时流人差动继电器的电流为

TATAKDnInIIII221121•••• (4—2)