论微机型变压器差动保护中平衡系数及差流的计算

差动保护平衡系数的意义计算方法1，差动保护的平衡原因差动保护的平衡主要是由于变压器各侧电压等级不相等，在两边同样功率的情况下，两侧的电流值不相等，同时由于互感器的选择是固定型号选择，所以会产生二次侧电流的不平衡，同时对于Y -△接线方式由于一次线电流存在相位差（30°），所以要对相位进行平衡。

2， 平衡系数Kph 的意义常规继电器采用绕组的多少来平衡保护二次电流的差别，同时通过电流互感器的接线方式（二次接成△-Y ）来实现。

微机保护采用内部算法来实现包含角度，平衡系数在这里产生了。

就是微机保护用来进行两侧电流平衡计算系数（包括接线系数）3， 平衡系数Kph 的算法因为差动计算采用公式计算如：Ir=（I1+I2）/2，Iz=I1-I2，这个公式中的I1、I2为计算电流，并非互感器二次电流，互感器二次电流应该乘以1/Kph 才能得到这个值现在举例说明平衡系数的算法：1.南瑞RCS978的平衡系数就是互感器二次额定电流的倒数。

即：2.南自厂PST12001）当保护为Y/Y 接线时，互感器都接成Y 型K ph 1＝31Kph 2＝31KU KU 1122当保护为Y/Δ接线时，互感器都接成Y 型K ph 1＝31K ph 2＝KU K U 1122当保护为Δ/Y 接线时，互感器都接成Y 型K ph 1＝1K ph 2＝31KU KU 1122当保护为Δ/Δ接线时，互感器都接成Y 型K ph 1＝1Kph 2＝KU K U 11224， 接线方式6电流机器对应将IA 、IB 、IC 接到保护1侧的IA 、IB 、IC ，Ia 、Ib 、Ic 接到保护2侧的IA 、。

平衡系数在微机变压器差动保护校验中的应用平衡系数在微机变压器差动保护校验中的应用【摘要】在继电保护取证培训中，学员在微机变压器差动保护逻辑校验时，出现不懂得平衡系数的应用问题，结果出现差动保护逻辑的校验正确性判断不够准确，在校验逻辑时对原理接线难于理解，接线接错或角度加错等问题。

本文提出差动保护消除差动不平衡电流的两种相位补偿方法和平衡系数计算方法，并介绍平衡系数在比率制动差动校验中的应用，使培训人员更能理解差动不平衡电流及消除，少出差错，从而提高培训教学质量。

【关键词】变压器；差动保护；不平衡电流；相位补偿；平衡系数；应用1. 引言本人经过一年多对变电二次检修人员（继电保护人员）的技能培训，发现较多的保护人员在检验微机变压器比率制动差动逻辑回路时，不会计算微机变压器保护中比率制动差动回路中差流。

本文对相位补偿和不平衡系数计算进行分析和举例。

因变压器保护两侧电压不同，造成变压器的两侧电流不同，故采用的电流互感器TA变比不同；同时因变压器大多采用的是Y，d11接线，两侧三相绕组连接不同。

这两种原因在比率制动差动回路中引起差流。

为消除差流，在微机变压器的差动回路保护中引入平衡系数。

根据微机变压器保护中相位补偿法可以是Y 侧补偿也可以△侧补偿。

由于变压器绕组的连接组别采用的是Y，d11接线，即使二次侧两侧电流幅值相等，但两侧的电流相位存在30°相位差，如果用这两侧的电流直接构成差动回路，会产生很大差流（如图1所示）。

要想满足差动回路，必须使两侧的电流相位和幅值相同。

微机变压器保护用软件计算进行相位补偿，相位补偿方式有Y 侧电流移相和△侧电流移相两种。

下面介绍变压器Y，d11接线的补偿差流的两种相位补偿方法的分析和平衡系数的计算。

3.2变压器星形Y侧电流经过软件计算后流入各相差动回路计算电流为：因变压器高压侧（Y侧）通常采用中性点直接接地运行方式。

当在高压侧区外发生单相接地故障时，在高压侧差流回路会有零序电流，而在低压侧（△侧）无零序电流，在差动回路中因有差流会造成差动保护误动。

变压器微机差动保护调试时差流计算问题浅析【摘要】在变压器微机保护中，由于软件的补偿作用，在调试过程中其差流计算问题应根据生产保护的不同厂家不同型号进行计算。

本文以广泛应用的国电南京自动化股份有限公司生产的DGT801系列数字式发电机变压器组保护装置为例，来分析变压器差动保护中差流计算问题。

【关键词】差动保护差流计算平衡系数1、引言由于变压器各侧接线组别不同、电压等级不同、电流互感器的型号变比不同，在变压器的差动保护中不能够直接比较各侧的二次电流，必须采取措施和方法消除上述因素的影响，才能够正确计算出差动电流，各个保护厂家普遍采用了利用平衡系数进行补偿的办法，但是各个微机保护的生产厂家关于平衡系数的计算方法又不尽相同，针对不同型号的微机保护应采用不同的计算方法。

本文以国电南京自动化股份有限公司生产的DGT801系列数字式发电机变压器组保护装置为例，来分析变压器差动保护中差流计算问题。

2、变压器接线组别对电流相位的影响双绕组变压器常常采用Y0，d11的接线方式，因此其两侧的电流的相位差为30°，如图1所示。

此时如果两侧电流互感器都采用星型接线方式，则二次电流由于相位不同，也会产生一个差电流。

为了消除这种不平衡电流的影响，在电磁式继电保护中，通常是采用将变压器星型侧的电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的电流互感器接成星型，并适当考虑连接方式后即可把二次电流的相位校正过来。

在微机型的继电保护中则不用这样做，各侧的电流互感器都接成星型，角度的校正通过软件来实现。

图 1 Y，d11接法变压器接线及其二次电流相量图DGT801系列数字式发电机变压器组保护装置对电流相位差的补偿措施如下：该装置是以变压器低压侧（三角形侧）作为基准，将变压器高压侧（星型侧）的电流变换到变压器低压侧，需要注意的是经补偿后，电流的幅值是原电流幅值的√3倍，所以补偿后需把电流幅值除于√3，才能保持幅值不变。

转角变换的公式如下■Ya 2=■YA 2-■YB 2（1）■Yb 2=■YB 2-■YC 2（2）■Yc 2=■YC 2-■YA 2（3）经过角度补偿后三角形侧的电流相量图如图2所示。

差动保护【平衡系数】计算⽅方法差动保护是继电保护的主要原理理，平衡系数的计算⾄至关重要。

本⽂文介绍平衡系数的计算⽅方法，并探究了了Yd变压器器Y侧电流除1.732的根源。

橙⾊色设备为被保护对象，在没有区内故障时，应有Im1=In1，即Im1-In1=0，这是差动保护的基本原理理。

Im1 = In时，Im2与In2不不⼀一定相等，需要引⼊入平衡系数Kph使得：In2*Kph = Im2以m侧为基准，n侧电流“折算”到m侧需要乘以⼀一个“系数”，这个系数叫平衡系数。

对于⺟母线、线路路、电动机等不不跨电压等级的差动保护，平衡系数仅和CT变⽐比有关。

m侧CT变⽐比为Km，n侧CT变⽐比为Kn，应有 In2*Kn = Im2*Km。

即：In2*(Kn/Km) = Im2CT变⽐比引发的平衡系数： Kph = Kn/Km。

对于变压器器⽽而⾔言，两侧电流不不相等，其⽐比例例关系与两侧绕组的匝数有关。

功率守恒 Um*Im = Un*In，故有In*(Un/Um) = Im。

变压器器引发的平衡系数 Kph = Un/Um注意：Un/Um等于两侧绕组匝数⽐比n/m。

再综合考虑CT变⽐比，变压器器差动保护平衡系数对于Y/d11变压器器，为何要计算(IA-IB)/1.732与低压侧Ia进⾏行行差动计算呢？回答：因为|IA-IB| = 1.732|IA|，故把电流放⼤大了了1.732倍，所以要除以1.732。

这个回答对吗？如果发⽣生区外故障，IA和IB幅值不不⼀一定相等，相位也不不⼀一定相差120°，这个回答就解释不不通了了。

Y侧电流除1.732的根源在哪⼉儿？下图是Y/d11变压器器绕组及电流图低压侧绕组电流Ix和Iy和⾼高压侧IA、IB有⽐比例例关系：IA = Ix*(n/m)IB = Iy*(n/m)由于Ix - Iy = Ia，因此有：⾼高压侧额定线电压为UH，低压侧额定线电压为UL。

显然有：UL/UH = n/(1.732*m)即 n/m = 1.732*UL/UH，带⼊入式②得到：再将1.732除到⾼高压侧，得到：这样可以将Yd变压器器的平衡系数计算公式和公式①保持⼀一致，⽽而不不必区分绕组是Y或d联结。

变压器微机差动保护平衡系数说明1、影响变压器差动保护差流计算的因素1）、变压器高低压侧电流幅值不同造成的不平衡。

由于变压器高低压侧电压等级不同，所以变压器高低压侧的电流幅值不同。

2）、变压器高低压侧电流相位不同造成的不平衡。

由于变压器接线方式导致高低压侧电压的相位不同，所以变压器高低压侧的电流相位也不同。

3）、变压器高低压侧电流互感器的不匹配造成的不平衡。

由于电流互感器的变比是一个标准的数值，而变压器虽然容量是一个标准值，但其额定电流是一个不规则的数，所以，电流互感器的选择并不考虑其对差流的影响。

2、消除电流不平衡的方法1）、通过引入平衡系数消除高低压侧电流幅值不同及高低压侧电流互感器不匹配造成的不平衡。

2）、根据变压器高低压侧电流的相位关系，通过数学公式的计算，消除变压器高低压侧电流相位不同造成的不平衡。

3、平衡系数概念和计算方法1）、概念：两个不同单位或相同单位而基准不同的物量归算到同一单位或同一基准时所用到的比例系数就是平衡系数。

举例如下：a、一斤大米3元，一斤白面2元，归算到大米侧，白面的平衡系数为2/3。

b、一斤大米3元，一斤白面2元，归算到白面侧，大米的平衡系数为3/2。

c、一斤大米3元，一斤白面2元，一斤鸡蛋4元，归算到鸡蛋侧，大米的平衡系数为3/4，白面的平衡系数为1/2。

2）、计算方法主变的型号为100000kVA-110kV/35kV，高压侧一次额定电流：Ieg1=524.9A，低压侧一次额定电流：Ie d1=1649.6A，高压侧电流互感器变比：800/5，低压侧电流互感器变比：2000/1。

a、以高压侧电流互感器为基准，把高压侧电流互感器折算到低压侧。

I12=800*110/35=2514.3A，K ph2=2000/ I12=2000/2514.3=0.80。

b、以低压侧电流互感器为基准，把低压侧电流互感器折算到高压侧。

I21=2000*35/110=636.4A，K ph1=800/ I21=800/636.4=1.26。

变压器差动保护整定计算1.比率差动1.1装置中的平衡系数的计算1）．计算变压器各侧一次额定电流：式中n S 为变压器最大额定容量，n U 1为变压器计算侧额定电压。

2）．计算变压器各侧二次额定电流：式中n I 1为变压器计算侧一次额定电流，LH n 为变压器计算侧TA 变比。

3）．计算变压器各侧平衡系数：b n n PH K I I K 2min 2，其中)4,min(min 2max 2n n b I I K 式中n I 2为变压器计算侧二次额定电流，min 2n I 为变压器各侧二次额定电流值中最小值，max 2n I 为变压器各侧二次额定电流值中最大值。

平衡系数的计算方法即以变压器各侧中二次额定电流为最小的一侧为基准，其它侧依次放大。

若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值大于4，则取放大倍数最大的一侧倍数为4，其它侧依次减小；若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值小于4，则取放大倍数最小的一侧倍数为1，其它侧依次放大。

装置为了保证精度，所能接受的最小系数ph K 为0.25，因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。

1.2差动各侧电流相位差的补偿变压器各侧电流互感器采用星形接线，二次电流直接接入本装置。

电流互感器各侧的极性都以母线侧为极性端。

变压器各侧TA 二次电流相位由软件调整，装置采用Δ->Y 变化调整差流平衡，这样可明确区分涌流和故障的特征，大大加快保护的动作速度。

对于Yo/Δ-11的接线，其校正方法如下：Yo 侧：Δ侧：式中：a I 、b I 、c I 为Δ侧TA 二次电流，a I '、b I '、c I '为Δ侧校正后的各相电流；A I 、B I 、C I 为Yo 侧TA 二次电流，aI '、b I '、c I '为Yo 侧校正后的各相电流。

其它接线方式可以类推。

装置中可通过变压器接线方式整定控制字（参见装置系统参数定值）选择接线方式。

变压器差动保护整定计算1. 比率差动1.1 装置中的平衡系数的计算1）．计算变压器各侧一次额定电流：n nn U S I 113=式中n S 为变压器最大额定容量，n U 1为变压器计算侧额定电压。

2）．计算变压器各侧二次额定电流：LHn n n I I 12= 式中n I 1为变压器计算侧一次额定电流，LH n 为变压器计算侧TA 变比。

3）．计算变压器各侧平衡系数：b n n PH K I I K ⨯=-2min 2，其中)4,min(min2max 2--=n n b I I K 式中n I 2为变压器计算侧二次额定电流，min 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最小值，max 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最大值。

平衡系数的计算方法即以变压器各侧中二次额定电流为最小的一侧为基准，其它侧依次放大。

若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值大于4，则取放大倍数最大的一侧倍数为4，其它侧依次减小；若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值小于4，则取放大倍数最小的一侧倍数为1，其它侧依次放大。

装置为了保证精度，所能接受的最小系数ph K 为0.25，因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。

1.2 差动各侧电流相位差的补偿变压器各侧电流互感器采用星形接线，二次电流直接接入本装置。

电流互感器各侧的极性都以母线侧为极性端。

变压器各侧TA 二次电流相位由软件调整，装置采用Δ->Y 变化调整差流平衡，这样可明确区分涌流和故障的特征，大大加快保护的动作速度。

对于Yo/Δ-11的接线，其校正方法如下：Yo 侧：)0('I I I A A •••-=)0('I I I B B •••-= )0('I I I C C •••-=Δ侧：3/)('c a a I I I •••-=3/)('a b b I I I •••-=3/)('b c c I I I •••-= 式中：a I •、b I •、c I •为Δ侧TA 二次电流，a I '•、b I '•、cI '•为Δ侧校正后的各相电流；A I •、B I •、C I •为Yo 侧TA 二次电流，a I '•、b I '•、c I '•为Yo 侧校正后的各相电流。

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 I d1。

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。