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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：
传感器实验报告
陈晓东
12061302
实验三 差动变压器性能、零残及补偿、标定实验
一、 差动变压器性能
实验目的：了解差动变压器的原理及工作情况。
实验准备：预习
实验仪器和设备：音频振荡器、测微头、双踪示波器、差动式电感。
实验原理：交流电通过偶合的线圈产生感应电势。
实验注意事项：旋钮初始位置是，音频振荡器4KHz～6 KHz左右，幅度适中，双踪示波器第一通道灵敏度500mV/cm，第二通道灵敏度10mV／cm。其它还须注意的事项有：
（1）差动变压器的激励源必须从音频振荡器的电源输出插口（LV插口）输出。
（2）差动变压器的两个次级线圈必须接成差动形式，即，两个同名端短接，另两个同名端则构成输出。
（3）差动变压器与激励信号的连线应尽量短一些，以避免引入干扰。
实验内容：
（1） 按图5接线，音频振荡器必须从LV接出，LV、GND接差动式电感的Li，2个L0构成差 动输出。
图 5 差动变压器接线方式
（2）调整音频振荡器幅度旋钮，观察第一通道示波器，使音频LV信号输入到初级线圈的电 压为VPP＝2伏。
（3）调整测微头，使衔铁处于中间位置M（此时输出信号最小），记下此时测微头的刻度 值填入下表
（4）旋动测微头，从示波器第二通道上读出次级差动输出电压的峰一峰值填入下表：
X（mm） M-
2.0 M-
1.5 M-
1.0 M-
0.5 M（中间位置） M+ 0.5 M+ 1.0 M+
1.5 M+
2.0
Vop-p（mV） 160 124 83 40 8 39 80 120 162
*如果第二通道的信号实在太弱，可先接差放再行观察。
读数过程中应注意初、次级波形的相位关系：
当铁芯从上至下过零位时,相位由 同 （同、反）相变为 反 （同、反）相；再由下至上过零位时，相位由 反 相变为 同 相；
差动变压器位移性能实验
一、实验目的：
了解差动变压器的工作原理和特性。
二、基本原理：
差动变压器如图（3-1），由一只初级线圈和二只次级线圈及一个铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，本实验采用三段式结构。在传感器的初级线圈上接入高频交流信号，当初、次中间的铁芯随着被测体移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感磁通量发生变化促使两个次级线圈感应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级线圈反向串接(同名端连接)，在另两端就能引出差动电势输出，其输出电势的大小反映出被测体的移动量。
图（3-1）
三、需用器件与单元：
差动变压器、差动变压器实验模块、测微头、双踪示波器、音频振荡器、直流稳压电源、数字电压表。
四、实验步骤：
1、根据图（3-2），将差动变压器装在差动变压器实验模块上。
2、在模块上如图（3-3）接线，音频振荡器信号必须从主控箱中的Lv端子输出，调节音频振荡器的频率旋钮，输出频率为4～5KHz(可用主控箱的数显频率表来监测)，调节幅度旋钮使输出幅度为Vp-p=2V—5V之间(可用示波器监测)，模块上L1表示初级线圈,L2、L3表示两个次级线圈且同名端相连。
图（3-2）差动变压器/电容传感器安装示意图
图（3-3）
3、将测微头旋至10mm处，，调整测微头的左右位置，使之与差动变压器活动杆吸合并且使示波器第二通道显示的波形值Vp-p为最小，然后将测量支架顶部的镙钉拧紧固定住测微头；这时就可以进行位移性能实验了，假设其中一个方向为正位移，则另一方向为负位移。4、从Vp-p最小处开始旋动测微头，每隔0.2或0.5mm从示波器上读出电压Vp-p值并填入表(3-1)，直到测微头旋至20mm处。
4、测微头旋回到Vp-p最小处并反向旋转测微头，隔0.2或0.5mm从示波器上读出电压Vp-p值并填入表(3-1)，在实验过程中注意观察两个不同方向位移时初、次级波形的相位关系。
变压器差动保护整定计算
一、差动保护原理
变压器差动保护是通过测量变压器两侧电流的差值来实现。差动电流是指变压器两侧电流的差值，当变压器正常运行时，两侧电流大小是相等的，差动电流为零。但当变压器发生内部故障时，两侧电流会不同，产生差动电流，差动保护即通过检测差动电流实现对变压器内部故障的保护。
二、整定计算方法
1、动作电流的整定
（1）按变压器额定电流进行整定
动作电流整定值为变压器额定电流的5%~15%。
（2）按变压器额定容量进行整定
动作电流整定值为变压器额定容量的3%~10%。
（3）按计算值进行整定
由于变压器容量的变化和负荷的波动，按照变压器的额定电流或额定容量进行整定会产生误判。因此，一般采用计算法进行动作电流的整定。计算公式为：
式中，Is为动作电流，S为变压器容量，k为重合闸系数，一般取0.8~0.9。
2、校对系数的整定 差动保护装置精度有一定的误差，为了提高差动保护的精度，需要进行校对系数的整定。校对系数的整定方法一般有以下两种：
（1）按精度等级进行整定
按照差动保护装置的精度等级进行整定，一般取0.8~0.9。
（2）按变压器灵敏系数进行整定
根据变压器的灵敏系数进行整定，灵敏系数一般取0.1~0.3。
3、时间延迟的整定
为了避免因瞬时故障而误动，差动保护需要进行时间延迟的整定，延迟时间一般为0.15~0.3s。
三、差动保护整定计算示例
假设一个变压器的容量为1000kVA，额定电流为100A，差动保护装置的精度等级为0.5级，重合闸系数为0.9，灵敏系数为0.2，时间延迟为0.2s。则进行差动保护的整定计算如下：
（1）动作电流的整定
按计算值进行动作电流的整定，Is=0.2某1000某0.9/100=1.8A
（2）校对系数的整定
根据设备的精度等级进行整定，校对系数为0.9。
（3）时间延迟的整定
时间延迟为0.2s。 以上就是变压器差动保护整定计算的详细介绍，差动保护整定是保障变压器安全运行的重要环节，需要进行合理的整定计算，以提高差动保护装置的精度和可靠性。
