零序差动说明
为什么要配置零序差动
Dcap-3041C
在已有的普通变压器及自耦变压器一般采取Y/?接线，用三相电流互感器对主变实现纵差保护，为了让高低压侧相位达到一致，同时为了防止星形侧外部发生接地短路时，Y侧有零序电流而?侧没有，引起纵差保护误动，星形侧二次均接成三角形；在普遍采用这种二次接线方式下，当变压器内部接地短路时（单相超高压大型变压器绕组的短路类型主要是绕组对铁蕊即地的绝缘损坏）由于Y 侧二次接成三角形，内部短路所产生的零序电流将被滤去，而纵差保护根本不能反映零序电流，所以在要求纵差保护的同时也能够反映变压器内部接地短路即必须增设零序差动保护。
一、普通变压器及自耦变压器的零序差动
1、普通变压器的零序差动保护：
如图所示，当YN侧C相绕组某点单相接地短路时，该相绕组被短路点分为两部份，短路相电流各为I1与I2，而绕组匝数也被短路点分为W1与W2
试分析：非故障相负荷电流忽略不记，短路点对正常相无影响，故两侧非故障相电流各为0，若有I2 W2＞I1 W1则三角形侧绕组C相I2△的方向将由I2决定，相位一致，从图中可看出：三角形侧三相绕组电流分别为0/0/ I2△，则三角形侧的线电流也如图所示，这样两侧的一次电流则为：
Ia=0 Ib=0 Ic= I2△
IA=0 IB=0 IC= I2
根据纵差保护的原理：由于C相两侧接地电流I2与I2△同相位，纯属于穿越性电流，其大小虽不完全一致，但纵差保护的比例制动越限门槛值可随之改变，故纵差保护对YN侧绕组单相接地短路所反映的零敏度可能较低，其对变压器内部单相接地短路时可能拒动。
2、自耦变压器的零序差动保护：
首先，纵差保护接线按常规变压器接成Y/Y/△形式，其二次Y形侧均接成三角形，自耦变又是共一个地，前面所述单相绕组接地所产生的零序电流可被滤去，所以这种差动保护对变压器内部接地短路可能拒动。
对于高中压侧中性点均直接接地的自耦变压器，其主要故障为单相接地。如下图所示：在结构相同/高在压变比相同的情况下，自耦变压器的标准容量等于普通变压器的额定容量则自耦变压器高中压间的短路电抗为普通变的1-（1/K）倍，K为高中压变比,这是因为中压侧短路，高压侧加电压只作用在串联绕组（W1-W2）上，普通变压器高压侧加电压却作用在全部原边绕组W1上，两者的副边绕组均为W2，匝数比（W1－W2）／W1=1－（1／K），而漏电抗与匝数一次方成正比，所以两者高中压间漏抗之比为1－（1／K）倍，由此可知，自耦变压器高中压侧短路电流大。
二、普通变压器及自耦变压器零序差动的接线方式
1、普通变压器（图三）及自耦变压器（图四）零序差动原理接线图如下图所示，图中YN侧三相电流互感器同时作用相间纵差和零序差动，为此加装TAA 中间互感器，TAA的二次接成三角形实现相间纵差保护
2、上图所示：两健全相与故障相并联于互感器零序差动，健全相互感器将从故障相汲出电流，自耦变更是严重，但总的来说，加装此零序差动的灵敏度相对于纵差保护可靠度大大提高。
3、本公司DCAP-3041C零序差动保护装置二次CT对应接线的二种方式：
方式0（JXFS=0）：高中压侧取三相电流，采用Y接线；中性点侧取单相零序电流。
方式1（JXFS=1）：三侧全部取三相电流，采用Y接线。
三、DCAP-3041C 零序差动保护的整定计算：
装置采用常规比率制动原理
比率制动动作判据为：cd I 0≥Idz0 并且 cd I 0≥Idz0+k1(Izd-Izd0)
满足上述方程差动元件动作，式中：cd I 0为零序差动电流，Idz0为零序差动启动电流定值，Izd 为制动电流，K1为比率制动系数，Izd0为制动电流定值。
动作电流：cd I 0=|0?I H +0?I M +0?
I N |
制动电流：I zd =MAX （|a I H ?+c I M ?|,|b I H ?+a I M ?|,|c I H ?+b I M ?|）
高压侧零序电流：0?I H =(a I H ?+b I H ?+c I H ?)
中压侧零序电流：0?I M =(a I M ?+b I M ?+c I M ?)
中性点侧零序电流：
方式0：来自专用的零序CT
方式1：来自三相电流的和电流，即0?I N =(a I N ?+b I N ?+c I N ?)
一般可选取Idz0=（0.1~0.2）In`
为使外部三相短路零序差动不误动，其制动电流采取各侧相电流的不平衡电流作为制动量，即：HIA+MIc ； HIB+MIa; HIC+Mib. 在外部单相短路时，将有很大的零序电流作为制动量，依靠比率制动特性保证不误动！
零序电流及方向
零序电流及方向保护 一、零序电流方向保护的基本原理； 1、基本原理； 零序电流保护： 在正常运行时没有零序电流，只有在接地短路时才有零序电流。 并且流过保护的零序电流大小反应了短路点的远近； 当短路点越近时，保护动作越快，短路点越远保护动作得越慢。 输电线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。反应输电线路一端电气量变化的保护由于无法区分本线路末端短路和相邻线路始端的短路，为了在相邻线路始端短路不越级跳闸。 所以反应输电线路一端电气量弯化的保护都要做成多段式保护。零序电流一段的任务： 保护本线路的一部分。它的定值按躲过本线路末端（实质是躲过相邻线路始端）接地短路时流过保护的最大零序电流整定（其他整定条件姑且不论）。 零序电流二段的任务： 能以较短的延时尽可能地切除本线路范围内的故障。 零序电流三段的任务： 应可靠保护本线路的全长，在本线路末端金属性接地短路时有一定的灵敏系数。 零序电流四段的任务：
起可靠的后备作用。第四段的定值应不大于300A，用它保护本线路的高阻接地短路。在110KV的线路上，零序电流保护中的第四段还应作为相邻线路保护的后备。 零序电流保护只能用来保护接地故障，所以对于两相不接地的短路和三相短路不能起到保护作用。另外零序一段保护范围受运行方式的影响也较大，有时可能保护范围缩得很小，这一点比同样保护接地故障的接地距离一段要逊色得多。但是零序电流保护的最后一段——零序过电流保护，由于很灵敏，保护过渡电阻的能力很强，这一点又比接地距离第三段强； 所以，现在有一些高压电网中有线路纵联保护，又配有保护接地短路的三段式的接地距离保护，并有双重化的保护配置，所以，生产一种保护装置的型号，把零序电流保护的第一段省略而只配零序电流保护二、三段； 零序电流保护中： 零序电流的大小与中性点接地的变压器的多少有很大关系。 零序方向继电器的原理、实现方法、性能评述： 零序方向继电器的最基本思想是比较零序电压的零序电流的相位来区分正、反方向的接地短路。 零序电流以母线流向被保护线路的方向为其正方向。 如果系统中各元件零序阻抗的阻抗角为80°，正方向短路时，零序电压超前零序电流的角度为：-100°，反方向短路时，零序电压超前零序电流的角度为80°；ARG表示的幅角，是分子相量超前分母相量
主变零序电压保护
中性点直接接地运行时的零序保护 变压器零序保护由零序电流保护组成，电流元件接到变压器中性点电流互感器的二次侧。为提高可靠性和满足选择性，变压器中性点均配置两段式零序电流保护，每段均设置两个延时。 零序保护I段的动作电流延时t1和t2与相邻元件单相接地保护I段相配合。一般取t1=0.5～1.Os，而取t2=t1+△t 为时限阶段。零序保护I段以t1延时动作于母线解列，以缩小故障影响范围；动作后仍不能消除故障，再以t2延时动作于发变组解列灭磁。设置I段的目的主要是对付母线及其附近的短路，因这类故障对电力系统影响特别严重，应尽快切除。零序保护Ⅱ段的动作电流及相应的延时t3和t4与相邻元件零序保护的后备段相配合，而t4=t3+△t。t3作用于母线解列，t4作用于解列灭磁。 为防止变压器与系统并列之前，在变压器高压侧发生单相接地而误跳母联断路器，零序保护动作于母线解列的出口回路应经主变高压侧断路器的辅助触点闭锁。 主变中性点不接地运行时的零序保护 22OKV及以上的大型变压器高压绕组均采用分级绝缘，绝缘水平偏低，例如220kV变压器中性点冲击耐压为400kV，l0 min；工频耐压为200kV。主变不接地运行时，单相接地故障引起的工频过电压将超过变压器中性点绝缘水平。如220kV主变最高工作电压为242kV，而其中性点不能长时间耐受242/√3=140kV的稳态电压，同时暂态电压值可能高达252kV（取暂态系数为1.8），超过了工频过电压允许值200kV，这时中性点避雷器可能会在暂态过电压下放电。避雷器按冲击过电压设计，热容量小，在工频过电压下放电后不能灭弧，将造成避雷器爆炸。另外在系统故障引起断路器非全相跳、合闸时，若发生失步也会使中性点与地之间最高电压超过中性点耐压允许值，甚至引起避雷器爆炸。对此,前述零序保护往往不能起到保护作用，故目前在变压器中性点装设了放电间隙作为过电压保护。但由于放电间隙是一种比较粗糙的保护，受外界环境状况变化的影响较大，并不可靠，且放电时间不能允许过长。因此又装设了专门的零序电流电压保护，其任务是及时切除变压器，防止间隙长时间放电，并作为放电间隙拒动的后备。 零序电压元件的输入取自相应的母线电压互感器的开口三角形，用于反应单相接地时的零序过电压，间隙零序电流元件的输入取自放电间隙对地连线的电流互感器，用于反应间隙放电电流。单相接地后，若放电间隙未动，则零序电压元件（3Uo）动作，经延时t（一般取t≤0.5s）动作于解列灭磁，切除变压器；若间隙零序电流元件(3Io)动作,则瞬时动作于解列灭磁。零序电压元件3U。的动作电压应低于变压器中性点绝缘耐压水平,但在电力系统中单相接地且不失去接地中性点的情况下，保护装置不应动作。定值需经过计算,一般电压互感器二次侧电压为150～180V（α=2～3）。间隙零序电流元件3I。的动作电流，根据放电电流的经验数据整定，一般一次动作电流取为100A。过电压继电器，用作变压器中性点过电压保护元件；过电流继电器用作变压器中性点过电流保护元件。
变压器保护校验方法
RCS-978系列变压器保护测试 一、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 op.min 为差动元件起始动作电流幅值，也称为最小动作电流； I res.min 为最小制动电流，又称为拐点电流； K=tan α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）： .min .min ()op op res res I I I I ≥≤
拐点后： .min .min .min () ()op op res res res res I I K I I I I ≥+-> 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， op h l I I I =+ 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： ① /2res h l I I I =- ② ()/2res h l I I I =+ ③ max{,}res h l I I I = ④ ()/2res op h l I I I I =-- ⑤ res l I I = 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：4 I 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。 1．选择“差动菜单”——“扩展差动” 2．在“Id,r 定义”页面，选择“测试项目”为“比例制动”；“动作电流Id ”为“K1×I1＋
零序差动说明
为什么要配置零序差动 Dcap-3041C 在已有的普通变压器及自耦变压器一般采取Y/?接线，用三相电流互感器对主变实现纵差保护，为了让高低压侧相位达到一致，同时为了防止星形侧外部发生接地短路时，Y侧有零序电流而?侧没有，引起纵差保护误动，星形侧二次均接成三角形；在普遍采用这种二次接线方式下，当变压器内部接地短路时（单相超高压大型变压器绕组的短路类型主要是绕组对铁蕊即地的绝缘损坏）由于Y 侧二次接成三角形，内部短路所产生的零序电流将被滤去，而纵差保护根本不能反映零序电流，所以在要求纵差保护的同时也能够反映变压器内部接地短路即必须增设零序差动保护。 一、普通变压器及自耦变压器的零序差动 1、普通变压器的零序差动保护： 如图所示，当YN侧C相绕组某点单相接地短路时，该相绕组被短路点分为两部份，短路相电流各为I1与I2，而绕组匝数也被短路点分为W1与W2 试分析：非故障相负荷电流忽略不记，短路点对正常相无影响，故两侧非故障相电流各为0，若有I2 W2＞I1 W1则三角形侧绕组C相I2△的方向将由I2决定，相位一致，从图中可看出：三角形侧三相绕组电流分别为0/0/ I2△，则三角形侧的线电流也如图所示，这样两侧的一次电流则为： Ia=0 Ib=0 Ic= I2△ IA=0 IB=0 IC= I2 根据纵差保护的原理：由于C相两侧接地电流I2与I2△同相位，纯属于穿越性电流，其大小虽不完全一致，但纵差保护的比例制动越限门槛值可随之改变，故纵差保护对YN侧绕组单相接地短路所反映的零敏度可能较低，其对变压器内部单相接地短路时可能拒动。
2、自耦变压器的零序差动保护： 首先，纵差保护接线按常规变压器接成Y/Y/△形式，其二次Y形侧均接成三角形，自耦变又是共一个地，前面所述单相绕组接地所产生的零序电流可被滤去，所以这种差动保护对变压器内部接地短路可能拒动。 对于高中压侧中性点均直接接地的自耦变压器，其主要故障为单相接地。如下图所示：在结构相同/高在压变比相同的情况下，自耦变压器的标准容量等于普通变压器的额定容量则自耦变压器高中压间的短路电抗为普通变的1-（1/K）倍，K为高中压变比,这是因为中压侧短路，高压侧加电压只作用在串联绕组（W1-W2）上，普通变压器高压侧加电压却作用在全部原边绕组W1上，两者的副边绕组均为W2，匝数比（W1－W2）／W1=1－（1／K），而漏电抗与匝数一次方成正比，所以两者高中压间漏抗之比为1－（1／K）倍，由此可知，自耦变压器高中压侧短路电流大。 二、普通变压器及自耦变压器零序差动的接线方式 1、普通变压器（图三）及自耦变压器（图四）零序差动原理接线图如下图所示，图中YN侧三相电流互感器同时作用相间纵差和零序差动，为此加装TAA 中间互感器，TAA的二次接成三角形实现相间纵差保护
差动保护的工作原理
1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别： 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器，应使 8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 （1）励磁涌流：
在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 （2）产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
（3）励磁涌流的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 （4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施： 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护； ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护； ③利用间断角原理构成的变压器差动保护； ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 （1）稳态情况下的不平衡电流
零序保护原理
零序保护原理 零序电流与零序保护定义是什么呢？通过下面这篇简短的文章我们了解一下。 什么是零序电流 在正常的三相三线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+Ic=0。如果在三相三线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电流，即零序电流）。三项电流的向量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。 如何检测零序电流 当存在零序电流时，电流互感器二次线圈中就有一个感应电流，此电流加于检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相比较，若大于动作电流，则使灵敏继电器动作，作用于执行元件跳闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器。 图1 零序电流互感器 零序电流的危害 零序电流是由三相不平衡带来的，三相不平衡的危害非常多，下面列举两个三相不平衡的危害： 1、增加变压器损耗 假设变压器的三相损耗分别为：Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R，式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流，R为变压器的相电阻。则变压器的损耗表达式如下： Qa+Qb+Qc≥3√〔（Ia2 R）（Ib2 R）（Ic2 R）〕 由此可知，变压器的在负荷不变的情况下，当Ia=Ib=Ic时，即三相负荷达到平衡时，变压器的损耗最小。当存在零序电流时，三相负荷不平衡，增大变压器损耗。而当不平衡严重时，变压器损耗过大，会加速变压器的老化甚至烧毁。 2、增加高压线路的损耗 设高压线路每相的电流为I，其功率损耗为：ΔP1 = 3I2R，在最大不平衡时，高压对应相为1.5I，另外两相都为0.75 I，功率损耗为： ΔP2 = 2（0.75I）2R+（1.5I）2R = 3.375I2R =1.125（3I2R）即高压线路上电能损耗增加12.5%。 零序保护 在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电气量（比如零序电流）构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。
零序过流误动分析
关于三复线零序过流保护误动的分析1事故情况简介： 2011年7月23日，达州电力集团复兴变电站九复线末端九节滩水电站的开关与电流互感器之间发生C相接地故障，同时B相断线，110kV 三复线开关Y3零序Ⅰ段保护动作，跳开开关Y3，而九复线开关Y2零序Ⅰ段保护出口，但未跳闸，造成复兴变电站全站失电。 2事故前运行方式： 复兴变电站三复线开关Y3，九复线开关Y2均处于运行状态。三里坪的Y4和九节滩的Y1也都处于运行状态。三复线Y3和Y4采用了新世纪的EDCS7210线路保护装置。九复线Y1和Y2采用南瑞的DSA8343光纤纵差线路保护装置。检查开关Y2的保护配置，投入接地距离ⅠⅡⅢⅣ段保护，相间距离ⅠⅡⅢⅣ段保护，光纤纵差保护,零序ⅠⅡⅢⅣ段过流保护（方向退出）。检查开关Y2的保护配置，投入零序ⅠⅡⅢⅣ段方向过流保护，接地距离ⅠⅡⅢⅣ段保护，相间距离ⅠⅡⅢⅣ段保护。故障发生时，九节滩水电站Y1处发生C相接地同时B相短线。Y1处,距离Ⅰ段保护动作跳开开关Y1，但由于故障发生在开关与互感器之间,故障仍未消除。Y2与Y3零序Ⅰ段保护基本同时出口，但Y3先跳闸,消除故障,Y2返回。此时Y3是复兴变电站唯一的电源开关，故造成复兴变电站全站失电。 3保护动作情况分析
3.1保护动作报告分析 根据Y2，Y3的故障录波报告显示，几乎是同时存在C相接地故障与B相断线故障，A相正常运行。Y2处零序一段故障电流达到1700 A，超过整定电流值1340A。Y2保护出口属正常动作。Y3故障录波显示，故障电流达到1700A，超过其整定电流1540A，10ms后CPU零序Ⅰ段保护启动，大约30-40ms过后，Y3跳闸。但由于故障位于Y3反方向，Y3零序过流保护保护应闭锁，故此次动作为误动。 3.2保护装置检查情况 检查Y2，Y3的保护定值无误，模拟故障时刻的二次电流电压度对保护装置进行模拟实验，保护装置均不动。模拟正方向故障实验，保护均正确动作。Y2，Y3保护二次接线检查无误。 3.3保护误动原因分析 查看新世纪EDCS7210技术说明书，发现其保护零序方向过流元件，即使用装置自产零序电压3U0与零序电流3I0，又使用外接零序电压3U0与零序电流3I0。外接零序电压与自产零序电压相位有可能不一致。而零序电流采用外接零序电流，当外接零序电流超过自产零序电压100度时，外接零序电压落在反方向区，而自产零序电压落在正方向区，与故障点方向相反。此时无TV短线发生，按照零序保护逻辑应采用自产零序电压，保护装置判断为正方向故障，且动作电流大于零序一段定值，导致零序一段反方向误动。 在Y1处发生接地故障时，短路电流经大地流入复兴变电站1#主变中性点，导致TV安装处中性点相位偏移，导致自产零序电压相位失真，是这次零序保护发生反方向误动的根本原因。又由于此次故障发生于九复线开关与电流互感器之间，位置极为特殊，在Y1开关断开之后，故障仍未消除。同时由于Y2与Y3保护装置型号不同，DSA8343零序一段出口约有0.1S的延时，而EDCS7210保护动作出口很快，超前动作。 正常运行时，不管是自产零序电流还是外接零序电流，数值都很小，近似于0；自产零序电压和外接开口三角电压也是这种情况，因而零序过流保护的一些不安全因素很难被发现。 同时由于此次故障现象比较特殊，既有短路故障又有接地故障，且同时发生，造成非全相运行，在这种情况下，方向元件误动可能性很大。 4改进措施 4.1可在Y3的零序Ⅰ段过流保护加0.1S延时，以确保发生类似故障时，Y2先跳闸。 4.2为防止非全相运行状态中又产生振荡时零序电流保护误动作，常采用两个第一段组成的四段式保护。灵敏一段是按躲过被保护线路末端单相或两相接地短路时出现的最大零序电流整定的。其动作电流小，保护范围大，但在单相故障切除后的非全相运行状态下被闭锁。这时，如其他相再发中故障，则必须等重合闸重合以后靠重合闸后加速跳闸，使跳闸时间长，可能引起系统相邻线路由于保护不配而越级跳闸，故增设一套不灵敏一段保护。不灵敏一段是按躲过非全相运行又产生振荡时出现的最大零序电流整定的。其动作电流大，能躲开上述非全相情况下的零序电流，两者都是瞬时动作的。 5预控措施
变压器差动保护
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： 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） 单相接地故障以及匝间、层间短路故障；
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： 下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性： o：图二的坐标原点； f：差动保护的最小制动电流； d：差动保护的最小动作电流； p：比率制动斜线上的任一点； e：p点的纵坐标； b：p点的横坐标； 动作区：在of范围内，由于电流小于最小制动电流，因此在此范围内，只要电流大于最小动作电流Iopo，差动保护动作；当电流大于f点时， 由于电流大于最小制动电流，此时保护开始进行比率制动运算，曲 线抬高，此时只有当电流在比率制动曲线以上时保护动作；因此， 图中阴影部分，即差动保护的动作区； 制动区：当电流在落在曲线以下而大于最小动作电流的时候，由于受比率制动系数的制约，保护部动作，这个区域就是差动保护的制动区； 比率制动系数K：实际上比率制动系数，就是图二中斜线的斜率，因此我们只要计算出此斜线的斜率，就等于算出了比率制动系数。以p点为 例：计算出斜线pc的斜率K=pa/ac=(pb-ab)/(ob-of)；举例说明一下： 差动保护有关定值整定如下：最小动作电流Iopo=2,最小制动电流 Iopo=5,比率制动系数k=0.5；按照做差动保护比率制动系数的方法， 施加高压侧电流I1=6A,180度，低压侧电流I2=6A,0度，固定I1升 I2,当I2升到9.4A的时候保护动作，计算一下此时的比率制动系数。 由于两圈变差动的制动电流为（I1+I2）/2,因此，Izd=(9.4+6)/2=7.7, 所以K=(9.4-6-2)/(7.7-5)=1.4/2.7=0.52; 2、谐波制动：当差动电流中的谐波含量达到一定值的时候，我们的装置就 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
第六节 变压器的零序电流保护
二、变电所多台变压器的零序电流保护
每台变压器都装有同样的零序电流保护，它是由电流元件和电压元件两部分组成。正常时零序电流及零序电压很小，零序电流继电器及零序电压继电器皆不动作，不会发出跳闸脉冲。发生接地故障时，出现零序电流及零序电压，当它们大于起动值后，零序电流继电器及零序电压继电器皆动作。电流继电器起动后，常开触点闭合，起动时间继电器KT1。时间继电器的瞬动触点闭合，给小母线A接通正电源，将正电源送至中性点不接地变压器的零序电流保护。不接地的变压器零序电流保护的零序电流继电器不会动作，常闭触点闭合。小母线A的正电源经零序电压继电器的常开触点、零序电流继电器的常闭触点起动有较短延时的时间继电器KT2经较短时限首先切除中性点不接地的变压器。若接地故障消失，零序电流消失，则接地变压器的零序电流保护的零序电流继电器返回，保护复归。。若接地故障没有消失，接地点在接地变压器处，零序电流继电器不返回，时间继电器KT1一直在起动状态，经过较长的延时KT1跳开中性点接地的变压器。 零序电流保护的整定计算： 动作电流： (1)与被保护侧母线引出线零序电流第三段保护在灵敏度上相配合，所以 (2)与中性点不接地变压器零序电压元件在灵敏度上相配合，以保证零序电压元件的灵敏度高于零序电流元件的灵敏度。 设零序电压元件的动作电压为U dz.0，则 U dz.0=3I0X0.T 零序电流元件的动作电流为 动作电压整定：按躲开正常运行时的最大不平衡零序电压进行整定。根据经验，零序电压继电器的动作电压一般为5V。当电压互感器的变比为nTV时，电压继电器的一次动作电压为 U dz.0=5n TV 变压器零序电流保护作为后备保护，其动作时限应比线路零序电流保护第三段动作时限长一个时限阶段。即 灵敏度校验：按保证远后备灵敏度满足要求进行校验 返回 第二节微机保护的硬件框图简介 微机保护硬件示意框图如下图所示。
电流差动保护
L90 技术规范指南 固件修订版 3.00 用于2或3终端输电线路的保护继电器应为综合型数字式继电器，该继电器应具备输电线路保护、故障测距、控制、监视和测量功能，而且，该继电器应能集成于变电站综合自动化系统中。保护系统应能实现三相跳闸逻辑或单相跳闸逻辑。 该继电器应具有自同步功能，其操作无需外部时钟信号，它应使用具备通讯丢失检测和报警功能的专用光纤通讯方式，通讯通道应具备确定通道工况、测量和连续补偿通道延时功能。 I．保护功能： 电流差动保护 ?电流差动保护应为具有自适应制动功能的相隔离保护 ?电流差动保护应适用于串联补偿线路 ?对于长距离的架空线路或电缆应用场合，电流差动保护应包括充电电流补偿功能 ?电流差动保护应能通过使用一次电流差动通讯方式集成直传跳闸（DTT）功能，直传跳闸或通过电流差动内部发送信号，或通过外部发送信号 ?应配备8个用户自定义纵联差动整定位，纵联方案通过一次电流差动通讯实现 ?继电器ID检查应支持直接光纤通讯接口、G.703通讯接口或RS422通讯接口 ?对于线路中带有抽头变压器的应用情况，应具备零序电流去除功能 ?应配备自适应灵敏电流干扰检测器 (故障检测器) ?应提供用于单相跳闸的跳闸逻辑 ?为了提高安全性，应提供CT饱和检测功能 ?应提供短引线保护功能 ?应提供通道平衡补偿功能，该功能应使用由继电器IRIG-B输入信号提供的GPS基准时间，此项功能应用于发送和接收延时可能不一致的SONET环网中 ?CT变比匹配应具备最多5倍偏差匹配能力 相间和接地距离保护 ?相间和接地距离保护特性应包括：mho、透镜和四边形特性 ?该元件应具有独立的方向、形状、范围、最大扭矩角、过流监视、零序补偿、死区和时间整定值 ?所有相间距离元件均应与CT 和VT配合工作，CT和VT的位置彼此独立，并位于三相星形-三角形连接变压器的任意侧，对于在串行补偿线路中的应用，距离元件应包括自适应到达范围特性，该到达范围应能够根据电流值自动进行调整以实现最高的安全性
变压器零序方向过流保护
零序方向过流保护小结 变压器高压侧（110kV及以上）及中压侧一般为中性点直接接地系统(又称大接地电流系统),当发生接地短路时,将出现很大的零序电流,对变压器的电气性能产生极大的危害,因此必须配备接地短路保护。变压器单相接地短路的主保护为比率制动式差动或零序差动，同时应装设后备保护，作为变压器高压绕组和相邻元件接地故障的后备。 一、变压器接地后备保护概述 变压器因其绝缘水平和接地方式的不同，所配置的接地短路后备保护也不同。 对于全绝缘变压器，中性点装设接地隔离刀闸和避雷器，隔离刀闸闭合为中性点直接接地方式，隔离刀闸断开为中性点不接地运行方式。中性点直接接地运行时用零序过流保护，中性点不接地运行时用零序过压保护。 对于分级绝缘变压器，若其中性点绝缘水平低，中性点必须直接接地，若其中性点绝缘水平较高，则中性点可以直接接地，也可在系统不失去接地点的情况下不接地运行，其大多装设放电间隙。在220kV 系统中的变压器，他们的中性点仅部分接地，另一部分不接地。当发生接地故障时应先跳开不接地变压器，然后跳开接地变压器。因此，这类变压器接地后备保护的配置需要考虑该变压器中性点在系统中的接地情况。对于中性点未装设放电间隙的分级绝缘变压器，若其中性点直接接地，则用零序过流保护，若其中性点不接地，则用零序联跳保护。对于中性点装设放电间隙的分级绝缘变压器，中性点直接接地运行时用零序过流保护，中性点不接地时用间隙零序保护。 综上所述，中性点直接接地变压器的接地故障后备保护无一例外地采用零序过流保护，对高中压侧中性点均直接接地的自耦变和三绕组变压器，当有选择性要求时，应增设零序方向元件。 二、零序方向过流保护逻辑 零序方向过流保护一般由“零序过流元件”和“零序方向元件”相与构成，如果带零序电压闭锁， 所示。 图1 零序方向过流保护逻辑框图 零序电压闭锁元件的零序电压取自TV开口三角。 零序过流元件的零序电流可以自产，也可取自中性点零序TA。 零序方向元件的方向电压，可以取开口三角电压，也可以取自产，但方向电流必须取自产，而不能取中性点专用零序TA的电流。其原因在于，中性点零序电流对方向没有选择性。
差动保护
800系列线路保护装置 3.2.2 WXH-803主保护元件 3.2.2.1主要功能原理 a)启动元件 b)基于相量的电流差动元件 c)电容电流补偿 d)TA 饱和判据 e) TA 断线 f)TV 断线 g)测试防误逻辑 h)数据传输及传输内容 i)同步采样调整 j)远传和远跳功能 k)跳闸逻辑 l)创新和应用 3.2.2.2详细介绍 a)启动元件 ·相电流突变量启动元件 判据： △i φmax>1.25△iT+0.2In 其中： 0.2In 为固定门槛。 △iT 为浮动门槛，随着变化量输出增大而逐步自动提高，取1.25倍可保证门槛电流始终略 高于不平衡输出。 △i φmax 是取三相中最大一相电流的突变量。 当任一相电流突变量连续6次大于启动门槛时保护启动。 ·分相差流启动元件 为防止远距离故障或经大电阻接地时相电流突变量启动元件灵敏度不够，差动保护设有分相差流启动元件，该辅助启动元件对故障量分相差动保护不起作用。 判据： cdset I I I N M >+φφ φ φφφN M N M I I I I ->+0.6 V U 5>?Φ 式中：φM I . 、φN I . 为两侧相电流稳态量，?＝A,B,C 。 bph cdset I I I dz ＋＝ （电容电流补偿投入时）
1 n bph cdset 2C dz X U I I I ＋ ＋＝ （电容电流补偿退出时） I dz 为稳态量分相差动动作定值，I bph 为正常时的不平衡电流。 U n 为额定相电压，X C1为线路正序容抗。 若TA 断线闭锁保护控制字不投，判据中的电压条件取消。 （验证：低电压是否可以？不可以） 满足条件延时30ms 启动 分相差流启动元件动作而保护未出口，延时3s 给出差流越限告警。 ·零序差流启动元件 为防止远距离故障或经大电阻接地时相电流突变量启动元件灵敏度不够，差动保护还设有零序差流启动元件，该辅助启动元件对故障量分相差动保护不起作用。 判据： 00000.75N M N M I I I I ->+ 0dz 00I I I N M >+ V U 5.130>? 或3U0>7V 或两侧3I0>0.6Iset (330kV 以上等级线路1.5V 改为1V) 式中： 0. M I 、0. N I 为两侧零序电流。 I 0dz 为零序电流差动整定值。 满足条件延时30ms 启动。 零序差流启动元件动作而保护未出口，延时3s 给出差流越限告警。 （将电压条件放宽，主要为了解决高阻接地时零序电流缓慢爬升的故障） ·弱馈辅助启动逻辑 发生区内故障时，弱馈负荷侧电流启动元件可能不动作，此时若收到对侧的启动信号，未启动侧无条件被对侧启动信号拉入启动，报“远方启动”；但出口条件附件以下任一判据： （1） 本侧“TA 断线闭锁保护”控制字投入时，任一侧有相电压突变量（大于8V ）或零序电压突变量（大于1.5V ）。 （2） 本侧“TA 断线闭锁保护”控制字未投入时。 ·跳位辅助启动逻辑 由于线路两侧手合开关不可能同时，当先合闸侧手合于故障时，可利用跳位辅助启动逻辑跳闸。 跳位辅助启动逻辑：本侧启动，若对侧在三跳位置时，则认为对侧已启动。 a) 基于相量的电流差动元件
变压器差动保护
第二节变压器差动保护 1.概述 电气主设备内部故障的主保护方案之一是差动保护，差动保护在发电机上的应用是比较简单的，但是作为变压器内部故障的主保护，差动保护将有许多特点和困难。 变压器有两个和更多个电压等级，构成差动保护所用电流互感器的额定参数各不相同，由此产生的差动保护不平衡电流将比发电机大得多。 变压器每相原副边电流之差(正常运行时的励磁涌流)将作为变压器差动保护不平衡电流的一种来源，特别是当变压器过励磁运行时，励磁电流可达变压器额定电流的水平，势必引起差动保护误动作。更有甚者，在空载变压器突然合闸时，或者变压器外部短路被切除而变压器端电压突然恢复时，暂态励磁电流(即励磁涌流)的大小可与短路电流相比拟，在这样大的不平衡电流下，要求差动保护不误动，是一个相当复杂困难的技术问题。 正常运行中的变压器，根据电力系统的要求，需要调节分接头，这又将增大变压器差动保护的不平衡电流。 变压器差动保护能反应高、低压绕组的匝间短路，而匝间短路时虽然短路环中的电流很大，但流入差动保护的电流可能不大。 变压器差动保护还应能反应高压侧(中性点直接接地系统)经高阻接地的单相短路，此时故障电流也较小。 综上所述，差动保护用于变压器，一方面由于各种因素产生较大和很大的不平衡电流，另一方面又要求能反应具有流出电流的轻微匝间短路，可见变压器差动保护要比发电机差动保护复杂得多。 2.配置原则 对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应装设相应的保护装置，并应符合下列规定： (1) 10MVA及以上的单独运行变压器和6.3MVA及以上的并列运行变压器，应装设纵联差动 保护。6.3MVA及以下单独运行的重要变压器，亦可装设纵联差动保护。 (2) 10MVA以下的变压器可装设电流速断保护和过电流保护。2MVA及以上的变压器，当电 流速断灵敏系数不符合要求时，宜装设纵联差动保护。 (3) 0.4MVA及以上，一次电压为10kV及以下，线圈为三角-星形连接的变压器，可采用两 相三继电器式的过流保护。 (4) 以上所述各相保护装置，应动作于断开变压器的各侧断路器。 3.要求达到的性能指标 (1) 具有防止区外故障误动的制动特性； (2) 具有防止励磁涌流引起误动的功能； (3) 宜具有TA断线判别功能，并能选择闭锁差动或报警，当电流超过额定电流的 1.5～2倍 时可自动解除闭锁； (4) 动作时间(2倍整定值时)不大于50ms； (5) 整定值允差±5%。 4.原理及其微机实现 4.1四方 4.1.1 保护原理 变压器差动包括主变差动、发变组差动、厂用变差动、起/备变差动、励磁变差动等，对于高压侧为500kV的一个半开关接线方式，发变组差动及主变差动保护应反应四侧的电流量。
低压侧零序电流保护
低压侧中性线零序电流保护使用商榷 低压接地故障保护的设置应能防止人身间接电击以及电气火灾、电气设备损坏、线路损坏等事故。低压侧中性点直接接地的变压器，低压侧单相接地短路应选择下列保护方式，保护装置应带时限动作于跳闸。 一、用高压侧的过电流保护： 高压侧过电流保护灵敏性符合要求时，对低压侧单相接地短路的保护作用。用于校验高压侧过电流保护灵敏性的低压侧短路电流，仅取变压器低压侧母线上的短路电流，也就仅能可靠地保护到变压器低压侧母线。距离变压器再远的低压侧，短路电流小至灵敏性不符合要求时，该处及以远线路处的接地故障就保护不到。高压侧的过电流保护，对低压侧接地短路的保护范围是有限的，并不能保护全低压系统。 二、低压侧中性线上的零序电流保护： 变压器低压侧中性线上所设置的零序电流保护的一次动作电流，应躲过正常运行时，变压器中性线上流过的最大不平衡电流。按国家标准 GB1094-1-5《电力变压器》规定：应不超过变压器额定电流的25%。变压器低压侧低压配电回路一般较多，变压器低压侧中性线上的零序电流保护的一次动作电流整定值大，灵敏度低保护范围小；整定电流值小，灵敏度
高保护范围大。零序保护的一次动作电流整定值大，如仅保护低压母线，则与高压侧的过电流保护重复；整定电流小，保护可深入到个别配电线路不长回路的末端，但也未必能保护到截面远距离回路末端，也不能保证保护全低压系统；不论整定电流大小，选择性很差。低压系统中，只要有一回路的接地故障，变压器零序保护动作，使该变压器全部低压系统停电，扩大了停电范围，各回路全部停电，故障发生在哪一回路，一时难以确定，故障点查找困难，排除故障时间长。从保护分工的角度要求，各保护应对其后的设备、线路起保护作用，保护上下级的整定值、动作时限达到协调配合，才能达到保护可靠、有选择、速动的要求。有一些地区，中性点直接接地的变压器，变压器中性点引出两条母线，一条母线同相母线一同设至变压器低压总断路器，在低压屏底部接地并分设N母线和PE母线；另一条母线在变压器下就近直接接地，这样使单相接地故障电流将通过两条母线回流至变压器中性点，套在变压器中性线上的零序电流互感器中，未流过全部故障电流，零序电流互感器测得的故障电流不准确，保护动作也不可靠。中性点直接接地的变压器中性点不应直接就近接地，应同相母线一同敷设至变压器低压屏底接地。 三、低压侧断路器的三相电流保护： 在变压器低压侧设有各级低压断路器，变压器低压侧的总断路器，一般均选用较先进的带智能控制器的框架式断路器，智能控制器有过载长延时、短路短延时、短路瞬时、接地故障保护功能。低压各配电出线回路还设有分回路断路器，大容量配电回路也会选用带智能控制器的框架式断路
变压器差动保护的基本原理及逻辑图
变压器差动保护的基本原理及逻辑图 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别： 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器 8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 （1）励磁涌流： 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 （2）产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
（3）励磁涌流的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 （4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施： ①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护； ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护； ③利用间断角原理构成的变压器差动保护； ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 （1）稳态情况下的不平衡电流 ①变压器两侧电流相位不同 电力系统中变压器常采用Y，d11接线方式，因此，变压器两侧电流的相位差为30°，如下图所示，Y侧电流滞后△侧电流30°，若两侧的电流互感器采用相同的接线方式，则两侧对应相的二次电流也相差30°左右，从而产生很大的不平衡电流。 ②电流互感器计算变比与实际变比不同 由于变比的标准化使得其实际变比与计算变比不一致，从而产生不平衡电流。
变压器零序保护
变压器零序保护 变压器零序保护适用于110kV及以上电压等级的变压器。主变压器零序保护由零序电流、零序电压、间隙零序电流元件构成。根据变压器中性点接地方式的不同，设置不同的保护形式。 1．变压器中性点直接接地时的保护 变电站单台或并列运行的变压器中性点接地运行时，其接地保护一般采用零序电流保护，可从变压器中性点处零序电流互感器上取得零序电流。正常情况下，零序电流互感器中没有电流，当发生接地短路时，有零序电流通过，使零序保护动作。一般零序电流保护方式由两段构成。 2．中性点可接地也可不接地运行的变压器零序保护 为了限制短路电流并保证系统中零序电流的大小和分布不受系统运行方式变化的影响，变电站中通常只有部分变压器的中性点接地。变压器中性点不接地的运行方式有时根据需要也可以切换为中性点接地运行方式。 (1)全绝缘变压器。全绝缘变压器除了装设零序电流保护作为变压器中性点直接接地运行时的保护外，还应增设零序电压保护，作为变压器中性点不接地运行时的保护。 (2)中性点设有放电间隙的分级绝缘变压器。中性点设有放电间隙的分级绝缘变压器，除了装设零序电流保护作为变压器中性点直接接地运行的保护外，还应增设零序电流电压保护，作为变压器中性点不接地运行时的保护。 变压器中性点接地运行时，零序电流保护投入；变压器中性点如不接地运行，当电网发生单相接地故障且失去中性点时，中性点不接地的变压器中性点将出现零序电压，放电间隙击穿，间隙零序电流启动，跳开变压器，将事故切除，避免间隙放电时间过长。如果万一放电间隙拒动，则零序电压启动将变压器切除。 (3)中性点不设放电间隙的分级绝缘变压器。对中性点不设放电间隙的分级绝缘变压器，其中性点绝缘水平较低。为了防止中性点绝缘在工频过电压作用下损坏，当发生接地故障时，应采用零序电压保护先断开中性点不接地的变压器，后采用零序电流保护断开中性点接地的变压器。
变压器零序差动保护
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 autotransformer a.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)。
35kv变压器差动保护分析
摘要变压器的差动保护是反应变压器各端电流互感器二次电流流入差动继电器的电流差而动作的。在保护范围内无故障时，差动继电器内不平衡电流应接近于零。但在某些情况下，保护范围内无故障时差动继电器内仍有较大的不平衡电流。本文对变压器差动保护的这个特点进行介绍，并简单分析了变压器差动保护两种误动作的原因。 关键词变压器差动保护不平衡电流误动原因分析 引言差动保护是用某种通信通道将电气设备两端的保护装置纵向联接起来，并将两端的电气量进行比较，从而判断保护是否动作。根据基尔霍夫定律，保护范围内流入与流出的电流应该相等（变压器应该归算到同侧）。当保护范围内发生故障时，其流入与流出的电流就不相等了。差动保护就是根据这个不平衡电流动作的。因此，这种保护方法有很高的动作选择性和灵敏度，适用于保护大容量、强电流、高电压及对灵敏度要求高的电气设备。所以，这种方法广泛用于保护大容量、高电压的变压器，并以其优越的保护性能成为大容量、高电压变压器的主要保护方法。然而值得注意的是，由于变压器在结构和运行上具有一些特点，因此在实际运行中保护范围内无故障时，差动保护装置也具有较大的不平衡电流，这种不平衡电流可能引起差动保护装置的误动作。另外，即使考虑了变压器差动保护的这些特点并加以修正，由于这种保护装置的复杂性在有些情况下也常出现一些误动作现象。本文将就变压器差动保护两种误动作的原因加以简单的分析。 一、变压器差动保护的特点 1、变压器励磁涌流的存在 变压器励磁电流（激磁电流）仅流经变压器的某一侧，因此通过电流互感器反应到差动回路中将形成不平衡电流。稳态运行时，变压器的励磁电流不大，只有额定电流的2-5%。在差动范围外发生故障时，由于电压降低，励磁电流减小。所以这两种情况下所形成的不平衡电流都很小，对变压器的差动保护影响不大。 但是，当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的情况下，则可能出现很大的励磁电流即励磁涌流。这个现象的存在是由于变压器铁心饱和及剩磁的存在引起的，具体分析如下：当二次侧开路而一次侧接入电网时，一次电路的方程为 u1=umcos(wt+α)=i1R1+N1dφ/dt (1) u1：一次电压， um：一次电压的峰值， α：合闸瞬间的电压初相角， R1：变压器一次绕组的电阻， N1：变压器一次绕组的匝数， φ：变压器一次侧磁通。 由于i1R1相对比较小 诜治鏊蔡 坛跏冀锥慰梢院雎圆患?lt;BR>所以 u mcos(wt+α)= N1dφ/dt dφ= ( um/ N1) cos(wt+α) dt 积分，得 φ=( um/ N1) sin(wt+α)+c φ=φm sin(wt+α)+c φm为主磁通峰值，c为积分常数。 设铁芯无剩磁当t=0时，φ=0 所以c=-φmsinα 所以空载合闸磁通为 φ=φm sin(wt+α) -φmsinα（2） 由（2）式可得空载合闸磁通的大小与电压的初相角α有关考虑最不利情况 当α=900时，电压过零