比率制动式差动保护
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''nh
I1''
低图一nB
CT2
nl
I2''CT1I1'
高
I2'
Ia'
低In'高差动In Ia
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=240000KV A,
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）
判此电流为非故障电流，进行谐波闭锁。500kv一下等级的变压器之进行二次谐波判别，500kv及以上变压器，则还需进行5次谐波判别。以
二次谐波为例：二次谐波系数=差电流中的二次谐波分量与基波分量
的比值。当谐波系数大于整定值时，保护被闭锁；小于整定值时，
保护被开放；根据经验，二次谐波制动比可整定为0.15~0.2；
五、不平衡电流
实际上，差动保护比率制动也好，谐波制动也好，归根结底都是要躲过变压器的不平衡电流，而不平衡电流，也正是可能引起差动保护误动的最重要因素之一。
产生变压器不平衡电流有以下几个重要的原因：
1、由变压器励磁涌流Ily所产生的不平衡电流；
励磁涌流主要是由于在变压器空投时产生的含有大量高次谐波含量的电流，其中以2次谐波为主。我们的800变压器差动保护中有“二次谐波制动系数”一项定值，用来防止此原因造成的差动误动。
二次谐波制动系数：差电流中的二次谐波分量与基波分量的比值；
根据经验，此系数可整定为15%~25%
2、由于变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流；
由于变压器常采用Y，d11的接线方式，因此，如果两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式，则二次侧电流由于相位不同，也会有一个差
电流流入我们的保护装置。为了消除这种不平衡电流的影响，通常都是
将变压器星星侧的三个电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的
三个电流互感器接成星形，并适当考虑联结方式后即可把二次电流的相
位校正过来。
但我们的保护要求现场二次侧电流互感器的接线都接为星形接线，因此，一次侧为Y，d11的接线方式的变压器将产生差流，差动保护靠
程序将此不平衡电流补偿掉，具体方法如下：
如图所示为Y，d11两卷变压器两侧绕组及电流互感器接线方式及其中通过的一次、二次电流流向：（各电流均为向量值）
其中：IA,IB,IC表示流过变压器高压侧一次绕组的电流；
Ia,Ib,Ic 表示流过变压器低压侧一次绕组的电流；
IAＹ’,IBＹ’,ICＹ’表示流过变
压器高压侧电流互感器二次侧
的电流；
Ia△,Ib△,Ic△表示流过变压器低
压侧电流互感器的一次侧电
流；
各电流关系如下：
Ia= Ia△+ Ib<=> Ia△= Ia- Ib
Ib= Ib△+ Ic<=> Ib△= Ib- Ic
Ic= Ic△+ Ia<=> Ic△= Ic- Ia 向量图：
Ic Ic
IC
Ic
IB
Ib
Ia
IAY'
IA
Ia
Ib
Ib
Ia
为了消除相位上带来的差异：
Iah’= IAＹ- IBＹ
Ibh’= IBＹ- ICＹ
Ich’= ICＹ- IAＹ
为了消除幅值上带来的差异：
Iah=Iah’/1.732=（IAＹ- IBＹ）
Ibh= Ibh’/1.732=（IBＹ- ICＹ）
Ich=Ich’/1.732=（ICＹ- IAＹ）
而低压侧电流保持不变
Ial= Ia△
Ibl= Ib△
Icl= Ic△
其中：Iah，Ibh，Ich表示保护装置中实际采到的高压侧电流；
Ial，Ibl，Icl表示保护装置中实际采到的高压侧电流；
向量图
Ich'
IC
Ic
因此，差动保护的高、低压侧电流相位一致，高压侧电流幅值不变。
3、由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流
由于两侧的电流互感器都是根据产品目录选取标准的变比，而变压器的变比也是一致的，因此，三者的关系很难满足nl2/nl1=n B的
