差动保护电流计算
NSR600RF差动保护试验
一、差动保护是由于变压器内部故障引起的不平衡电流故障。采集变压器两侧电流三相保护电流，计算各侧经相角转换后的电流，各侧电流转换原则为：
1、各侧角度由Y向△转换，如Y/△-11接线方式的变压器，经各侧经相角转换后的电流。对于高压侧Y侧转换后的电流为：IA=Ia-Ic，IB=Ib-Ia，IC=Ic-Ib。低压侧△侧转换后的电流为：IA=Ia，IB=Ib，IC=Ic。对于变压器各侧额定电流计算方法为
2、对于变比系数转换，乔、中、低电流以高压侧基准，分别乘以高压侧与相应侧变比校正系数，KBHQ，KBHM，KBHL。
二、差动保护功能一般分为三个区域，以下图为例，分别是制动区，比率差动动作区，差动速断动作区。
1、差动速断功能：Ir1适用下列公式（1）：只要大于Icdqd就保护动作。
2、比率差动功能：大于Ir1，小于Ir2适用于下列公式（2）：在这个区域要满足线性Kb1。大于Ir2适用于下列公式（3）：在这个区域要满足线性Kb2。
3、制动功能。
三、以以下变压器系数为例：
位置 高压侧
中压侧 低压侧
额定容量（MVA ） 40 额定电压（kV ）
110 38.5 11 CT 变比 400/5 1500/5 3000/5 调整系数 1.1 1.44 1.428 比率制动系数
0.5Ie
1、调整系数计算：
高压侧调整系数1.140400110=?=?=
MVA A
Kv Sn CT U 中压侧调整系数44.140150035=?=?=
MVA A
Kv Sn CT U 低压侧调整系数428.140400001033=??=??=MVA
A
Kv Sn CT U
2、额定电流计算：
545.440011054012=??=??=
A kV A
MVA CT U CT Sn Ieh 463.315003554012=??=??=
A kV A
MVA CT U CT Sn Iem 499
.3000
4013A
540M V A C T 1U 32=???=???=A kV CT Sn Iel 3、设点计算加入电流：（Icdsd 、Icdqd 、Ir1、Ir2、Kb1、Kb2为已知数）
1）、Ir1至Ir2点之间的动作电流：
I c d q d
Ir Ir Kb Id +-?=)1(1…………………………………………① 2
'
'Il Ih Ir +=……………………………………………………………②
''Il Ih Id +=…………………………………………………………③
I e h Ih
Ih =
'……………………………………………………………④ I e l
Il
Il ='………………………………………………………………⑤
由以上公式可得出
I e h Id
Ir Ih ?+=)2(……………………………………………………⑥
I e l Id
Ir Il ?-=)2
(……………………………………………………⑦
式中Ir 、Ieh 、Iel 、Icdqd 、Ir1为已知数或设定数，可算出Ieh 、Iel 。
当Ir=1.5Ie ，Icdqd=0.5Ie, Ir1=0.5Ie;已知Ieh=4.545,Iel=3.499。 Ih=9.09A,Il=3.5A 2)、大于Ir2的动作电流：
I c d q d Ir Ir Kb Ir Ir Kb Id +-?+-?=)12(1)2(2…………………①
2
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'Il Ih Ir +=………………………………………………………②
''Il Ih Id += ……………………………………………………③
I e h Ih
Ih =
'…………………………………………………………④ I e l
Il
Il ='……………………………………………………………⑤
由以上公式可得出
I e h Id
Ir Ih ?+=)2(…………………………………………………⑥
I e l Id
Ir Il ?-=)2
(……………………………………………………⑦
式中Ir 、Ieh 、Iel 、Icdqd 、Ir1为已知数或设定数，可算出Ieh 、Iel 。
当Ir=3.5Ie, Icdqd=0.5Ie, Ir1=0.5Ie, Ir2=3Ie;已知Ieh=4.545,Iel=3.499。 Ih=21.02A,Il=8.31A
变压器一二次侧电流计算
变压器一、二次额定电流计算 容量处电流，系数相乘求。 六千零点一，十千点零六。 低压流好算，容量一倍半。 说明：通常我们说变压器多大，是指额定容量而言，如何通过容量很快算出变压器一、二次额定电流?口诀说明了只要用变压器容量数(千伏安数)乘以系数，便可得出额定电流。 “6 千乘零点1，10千乘点零6”是指一次电压为6千伏的三相变压器，它的一次额定电流为容量数乘0.1，即千伏安数乘0.1。一次电压为10千伏的三相变压器，一次额定电流为容量数乘0.06，即千伏安数乘0.06。以上两种变压的二次侧(低压侧)额定电流皆为千伏安数乘1.5，这就是“低压流好算，容量一倍半”的意思。 已知变压器容量，求其各电压等级侧额定电流 口诀 a ： 容量除以电压值，其商乘六除以十。 说明：适用于任何电压等级。 在日常工作中，有些电工只涉及一两种电压等级的变压器额定电流的计算。将以上口诀简化，则可推导出计算各电压等级侧额定电流的口诀： 容量系数相乘求。 已知变压器容量，速算其一、二次保护熔断体(俗称保险丝)的电流值。 口诀 b ： 配变高压熔断体，容量电压相比求。 配变低压熔断体，容量乘9除以5。 说明： 正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时，熔体的正确选用更为重要。这是电工经常碰到和要解决的问题。
已知三相电动机容量，求其额定电流 口诀(c)：容量除以千伏数，商乘系数点七六。 说明： (1)口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。由公式及口诀均可说明容量相同的电压等级不同的电动机的额定电流是不相同的，即电压千伏数不一样，去除以相同的容量，所得“商数”显然不相同，不相同的商数去乘相同的系数0.76，所得的电流值也不相同。若把以上口诀叫做通用口诀，则可推导出计算220、 380、660、3.6kV电压等级电动机的额定电流专用计算口诀，用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时，容量千瓦与电流安培关系直接倍数化，省去了容量除以千伏数，商数再乘系数0.76。 三相二百二电机，千瓦三点五安培。 常用三百八电机，一个千瓦两安培。 低压六百六电机，千瓦一点二安培。 高压三千伏电机，四个千瓦一安培。 高压六千伏电机，八个千瓦一安培。 (2)口诀c 使用时，容量单位为kW，电压单位为kV，电流单位为A，此点一定要注意。 (3)口诀c 中系数0.76是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。功率因数为0.85，效率不0.9，此两个数值比较适用于几十千瓦以上的电动机，对常用的 10kW以下电动机则显得大些。这就得使用口诀c计算出的电动机额定电流与电动机铭牌上标注的数值有误差，此误差对10kW以下电动机按额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。 (4)运用口诀计算技巧。用口诀计算常用380V电动机额定电流时，先用电动机配接电源电压0.38kV数去除0.76、商数2去乘容量(kW)数。若遇容量较大的6kV电动机，容量kW数又恰是6kV数的倍数，则容量除以千伏数，商数乘以0.76系数。 (5)误差。由口诀c 中系数0.76是取电动机功率因数为0.85、效率为0.9
变压器差的动保护原理(详细)
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
线路电流差动保护自适应CT变比的方法
1、引言 高压输电线路采用基于基尔霍夫定理分相电流差动，做为线路保护的主保护，越来越多在高压、超高压输电线路中采用，它具有良好的选择性，能灵敏地、快速地切除保护区内地故障。输电线路双端差动电流保护中，需要两侧的电流，两侧电流在同一基准值下比较，即两侧电流统一到同一标么值。如果线路保护两侧CT变比不同，保护装置直接采用采样的二次电流差动运算，在正常运行状态负荷电流的影响会出现差动电流，区外故障保护装置亦会出现差动电流，导致保护装置误动作，线路差动保护需解决两侧CT 变比不一致的问题。 2．解决CT变比不一致的常规方法 线路差动保护解决CT变比不一致常规的方法有两种，均为需要本侧整定一项定值，该项定值为本侧CT变比与对侧变比的相互关系。以下介绍这两种方法： 1）整定两侧CT变比的比值 保护装置定值中的一项定值为两侧TA变比系数K CT，K CT=CT M/CT N,即两侧CT变比的比值,CT M为本侧CT变比，CT N为对侧CT变比。例如：本侧一次电流互感器变比为1250/5，对侧变比为2500/1，则本侧变比系数K CTM=0.1，对侧变比系数K CTN＝10，假设区外故障系统一次电流5000A,本侧二次电流20A,对侧二次电流2A,本侧二次电流与本侧变比系数相乘为2A,与对侧传送过来的二次电流相等，为同一基准值，对侧也同样处理。 2）整定大的一侧为1，小的一侧为与大的一侧之比 将电流一次额定值大的一侧整定为1，小的一侧整定为本侧电流一次额定值于对侧电流一次额定值的比值，该方法与两侧的电流二次额定值无关。例如：本侧一次电流互感器变比为1250/5，对侧变比为2500/1，则本侧TA变比系数K CT=0.5，对侧K CT=1。假设区外故障系统一次电流5000A,本侧二次电流20A,对侧二次电流2A,本侧二次电流与本侧变比系数相乘为10A,除以本侧额定电流为2A，与对侧传送过来的二次电流相等，为同一基准值，对侧也同样处理。 该两种方法均需知道本侧CT与对侧的关系，通道传送的是二次电流值，传输数据不需处理，传输数据不会溢出，缺点是本侧定值与对侧CT变比有关，不便于运行管理。 3．整定本侧CT变比、传送一次电流法 采用了自动适应于CT变比不一致的方法，仅整定本侧CT变比与对侧CT变比无关。利用输电线路一次电流相同的基本原理，在保护通道中不再传输电流二次采样值，而是传输由二次采样值根据本侧CT变比而处理后得到的一次电流值。 保护装置本侧采样所得二次电流I M值不再直接通过通道传到对侧，而要根据本侧的CT变比CT M将二次电流值I M转化为系统一次电流值，把转换后的本侧一次电流值通过差动通道传到对侧。转换公式如下： I M1=I M CT M(1) 其中：I M1为本侧一次电流值。 在实际的应用中，需要考虑I M1在很大时可能溢出的问题。一般要求在满足电力系统最大CT变比及保护装置最大精工电流的条件下，有I M1几种型号的分相电流差动保护的异同
几种常见型号的分相电流差动保护的比较 本文将对目前工区范围内常见的几种分相电流差动的保护原理，装置结构、日常运行操作等方面做一个简要的介绍和比较，从而找出其共性和不同之处，为日常运行工作提供参考。 1. 分相电流差动的基本原理 1) 基本原理 保护通过通讯通道把一端的带有时标的电流信息数据传送到另一端，各侧保护利用本地和对侧电流数据按相将同一时刻的电流值进行差动电流计算，比较两端的电流的大小与相位，以此判断出是正常运行、区内故障还是区外故障。 以母线指向线路为正方向，根据基尔霍夫电流定律，在不考虑电容电流和CT 采样误差的情况下：正常运行或区外故障时一侧电流由母线流向线路，为正值，另一侧电流由线路流向母线，为负值，两电流大小相同，方向相反，所以0M N I I += ，差流元件不动作。区内故障时两侧实际短路电流都是由母线流向线路，和参考方向一致，都是正值，差动电流会很大，满足差动方程，差流元件动作。 2) 与相差高频在原理上的区别 相差高频保护是比较被保护线路两侧电流相位的高频保护。当两侧故障电流相位相同时保护被闭锁，两侧电流相位相反时保护动作跳闸。 两者区别在于相差高频不比较电流值只比较相位，分相电流差动同时比较两侧的电流幅值和相位。 3) 保护的通道 分相电流差动保护需要将线路两端的电流信息进行比较，应此要有专门的通道来传输这些电流信息，目前保护通道主要有载波通道与光纤通道。由于光纤通道具有可靠性好，传输信息量大的优点，因此分相电流差动保护均使用光纤通道。 光纤通道分为两种：一种为复用通道，另一种为专用通道。 专用光纤通道：专用纤芯方式相对比较简单，运行的可靠性也比较高 ，220kV 及以下线路光纤保护多采用专用纤芯方式 复用光纤通道：两地之间通过通信网通信。由于通信网是复用的，所以需要用通信设备进行信号的复接。多用于500kV 长距离输电线路。 2. 分相电流差动保护的优势 与高频距离、相差高频等纵联保护相比分相电流差动主要有以下优点： A. 分相电流的差动保护中只要引入电流量就能实现故障判别，而无需引入电压量。因 而在原理上得到了很大的简化。 B. 分相电流差动保护中只对电流值进行测量计算，不对故障距离阻抗进行计算，因此 提高了耐过渡电阻的能力。 C. 分相电流差动保护中只要对两端电流差值和相位进行测量计算就能明确选出故障 相，故障选相变得非常容易，而这在其它保护方法中是难点。 D. 分相电流差动保护不受系统振荡影响。在系统振荡时两端电流方向与正常时相同， 相位的摆动完全一致，即使在系统振荡时发生故障，保护装置也能根据两端电流相位变化正确动作。
变压器差动保护整定计算
变压器差动保护整定计算 1. 比率差动 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 n n 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： LH n 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(min 2max 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，因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。 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 ? ??-=
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
各种差动保护比较..
采样值差动于常规相量差动的比较 与常规相量差动相比较，采样值差动的一个突出特点是它不是计算某一数据窗的差流值，而是通过多点重复判别来判定动作与否。利用这个特点，通过合理选择重复判别次数R，S，可有效抑制区外故障时TA暂态响应不一致对差动保护的影响。利用采样值差动能有效区分区内区外故障，同时也能有效鉴别励磁涌流，比传统相量差动更能保证故障快速动作具体分析见《采样值差动及其应用》胡玉峰、陈树德、尹相根，电力系统自动化，2000，24，No10，第42页。 基于故障分量的菜采样值差动保护与常规相量差动和采样值差动的比较常规的相量电流差动保护还是采样值电流差动保护，都无法解决差动保护在内部高阻接地故障时的敏度和负荷电流对差动保护的影响等问题．而基于故障分量的保护存原理上与正常运行时的负荷几关，与接地故障时的过渡电阻大小无直接关系，具有相当优越性 故障分量的差动保护与常规相量差动保护相比，其突出特点是可大幅度提高保护灵敏度，并可较好地解决高阻接地或轻微短路且有负荷电流流出时差动保护所存在的缺陷， 采样值电流差动保护可以提高电流差动保护的动作速度，但是并没有改善保护的灵敏度 故障分量差动保护动作特性详见||王维倚(Wang Weijian)．电气主设备继电保护原理与应用(The Theory and Application of Electric Main Equipments Protection)．北京I中国电力出版社(Beiiing：China Electdeal Powar Press)，1996/尹项根，陈德树，张哲，等(Yin Xianggent Chen Deshu—Zhang Zhe，et a1)．故障分量差动保护(DifferentialProtection Ba sed On Fault—Component)．电力系统自动化(Automation of Electric Power Systems)．1999．23(11) 由图中可以看出，由于制动区与动作区之间存在一个缓冲区，因而可使故障分量差动保护具有极为优良的动作选择性。 将采样值差动与故障分量原理相结合，同样可起到提高灵敏度的作用。对于采样值差动，由于存在过零点附近采样值差动判据不满足，最严重时可能出现过零点为两采样值的中点而导致连续两点不满足判据。故差动电流需达到一定幅值才能保证可靠动作。因而对于某些故障情况，如变压器轻微匝问故障同时有负荷
变压器额定电流
变压器额定电流计算 变压器额定电流I1N/I2N,单位为A、kA。是变压器正常运行时所能承担的电流，在三相变压器中均代表线电流。 对单相变压器： I1N = SN / U1N I2N = SN / U2N 对三相变压器： I1N=SN/[sqrt(3)U1N] I2N=SN/[sqrt(3)U2N] U1N为正常运行时一次侧应加的电压。U2N为一次侧加额定电压、二次侧处于空载时的电压。单位为V。相变压器中，额定电压指的是线电压。 SN为变压器额定容量,单位为VA、kVA、MVA,N为变压器的视在功率。通常把变压器一、二次侧的额定容量设计为。 I1N为正常运行时一次侧变压器额定电流。I2N为一次侧变压器额定电流。单位为A。
250KVA有效使用功率等于百分之八十，250KVA等于200KW 变压器二次侧电流=变压器额定容量* 例如：100KVA变压器二次侧电流 I=100*=144（A） 各种容量变压器高低压侧额定电流的数据（包括20、30、50、80、100、160、200、250、315、400KVA 等） 变压器容量20、30、50、80、100、160、200、250、315、400KVA 高压侧电流、、、、、、、、、 低压侧电流、、72、、144、、288、360、、576 已知变压器容量，求其各电压等级侧额定电流口诀a ： 容量除以电压值，其商乘六除以十。 说明：适用于任何电压等级。 在日常工作中，有些电工只涉及一两种电压等级的变压器额定电流的计算。将 以上口诀简化，则可推导出计算各电压等级侧额定电流的口诀：容量系数相乘求。 已知变压器容量，速算其一、二次保护熔断体（俗称保险丝）的电流值。口诀b ： 配变高压熔断体，容量电压相比求。 配变低压熔断体，容量乘9除以5。 说明：正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时，熔体的正确选用更为重要。这是电工经常碰到和要解决的问题。
变压器差动保护计算要领
变压器比率制动纵差保护 整定计算步骤及要领 1.计算制动电流启动值 正常运行中变压器负荷电流通常在额定电流I e 以下，不平衡I bp 电流很小， 无需比率制动，差动动作电流I cd 为恒定，不随制动电流的增大而增大。 所以制动电流启动值：I Zd qd =（0.8～1.0）I e /n L 式中：n L －电流互感器变比 制动电流启动值也就是一折线的拐点电流值。 2.计算差动保护启动电流值 差动保护启动电流(门槛值)现场一般取：I cd qd =（0.4～0.7）I e /n L 如果有条件，最好在现场实测变压器的不平衡电流I bph ,作为差动启动电流 整定计算的依据。 3.计算差动保护速断电流值 差动速断电流值：I cd sd =（6～8）I e /n L 4.计算比率制动系数 比率制动系数K zd 与变压器外部三相最大短路电流、制动电流启动值相关， 与差动电流启动值、速断值相关。 计算比率制动系数：K zd ＝ e I .max )3(I e I 23.0.max )3(I 5.40--外外 5.计算制动电流 制动电流：I Zd ＝(I cd sd - I cd qd )/ K zd ＋I Zd qd 举 例 一、已知参数： 主变容量＝10000KVA ；额定电压＝35/10.5KV ；
计算变压器一次侧额定电流=35 310000?=165（A ）； 一次侧CT 变比=300/5、CT 二次额定电流=60 165=2.75（A ） 主变阻抗电压百分比=7.33% 通过短路电流计算已知主变外部三相最大短路电流=2095（A ） 二、计算定值 1.计算制动电流启动定值：I Zd qd =1.0I e /n L =60 165＝2.75（A ） 2.计算差动启动电流定值：I cd qd =0.7I 2e =0.7×2.75=1.925 取I cd qd =2.0 3.计算差动速断电流定值：I cd sd =8I e /n L =60 1658?= 22（A ） 4. 计算比率制动系数：K zd ＝e max )3(e .max )3(I .I I 23.0I 5.40--外外 =165 209516523.02095I 5.40-?-? =0.468 取K zd ＝0.5 5.计算制动电流：I Zd =(I cd sd - I cd qd )/ K zd ＋I Zd qd =（22-2）/0.5＋2.75 =42.75A 取I Zd =43A 说明：本计算公式中的代表符号与说明书不一致，在使用时应注意。
什么是差动保护
差动保护 [1]电流差动保护是中的一种保护。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是 A 超前C,C超前B各是120度。有功方向变反只是和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。 差动保护是根据“电路中流入电流的总和等于零”原理制成的。 差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保护设备的各侧跳开，使故障设备断开电源。 差动保护原理 差动保护 差动保护是利用电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动不动作。当时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于，差动继电器动作。 差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。另外差动保护还有线路差动保护、差动保护等等。 变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。其接线方式，按原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，即：iJ=ibp=iI-iII=0。 如果内部故障，如图ZD点短路，流入继电器的电流等于短路点的总电流。即：iJ=ibp=iI2+iII2。当流入继电器的电流大于，保护动作断路器跳闸。 技术参数 1.环境条件 正常温度： -10℃~55℃ 极限温度： -30℃~70℃ 存储温度： -40℃~85℃ 相对湿度：≤95%，不凝露 大气压力： 80~110kPa 2.工作电源 电压范围： 85~265V（AC或DC) 正常功耗：<10W 最大功耗：<20W 电源跌落：200ms 上电冲击：4A 隔离耐压：3kV
双母线电流差动保护的基本原理及发展过程
第3期(总第147期) 2008年6月 山 西 电 力 SHANXI EL ECTRIC POWER No 13(Ser 1147) J un 12008 双母线电流差动保护的基本原理及发展过程 王为华1,刘云峰2,郭小丽3 (11山西电力科学研究院,山西太原 030012;21晋城供电分公司,山西晋城 048000; 31太原供电分公司,山西太原 030012) 摘要:介绍了不同时期母线保护采用的技术,并进行了比较,分析了母线保护技术的发展趋势,阐述了母线微机保护技术的特点及其优越性。 关键词:母线保护;基本原理;发展过程中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:167120320(2008)0320066203 收稿日期:2008201205,修回日期:2008204202 作者简介:王为华(19632),男,山西榆社人,2000年毕业于太 原理工大学计算机及应用专业,工程师; 刘云峰(19782),男,山西晋城人,2000年毕业于华北电力大学电气专业,助理工程师; 郭小丽(19692),女,山西太原人,1990年毕业于临汾电力技校输配电运行与检修专业。 1 双母线完全电流差动保护和母联相位比 较式保护 20世纪70至80年代,双母线完全电流差动 和母联相位比较式母线保护,因其原理及二次接线简单等特点,在电网上广泛应用。111 元件固定连接的母线完全差动保护11111 工作原理(见图1) 双母线同时运行时,将元件固定连接于2条母线上,这种母线称为固定连接母线。其差动保护称为固定连接方式的母线完全差动保护 。 图1 原理接线图 在正常运行及区外故障时,启动元件KA ,选择元件KA1,KA2均无电流通过。区内母线1故障时,启动元件KA ,选择元件KA1均有故障电流通过,选择元件KA2的电流为零,因此母联断 路器及连接在1母上元件的断路器均动作跳闸。同理区内母线2故障时,将母联断路器及连接在2母 上元件的断路器动作跳闸。11112 双母线完全电流差动保护的评价 双母线完全电流差动保护的优点是: a )接线比较简单,调试方便,运行人员易于掌握; b )当元件固定连接时,母差保护有很好的选择性; c )当母联断路器断开时,母线差动保护仍有选择能力;在2组母线先后发生短路时,母线差动保护仍能可靠的动作。 其缺点是:当元件固定连接方式破坏时,若任1组母线上发生短路故障时,就会将2组母线上的连接元件全部切除,因此它适应运行方式变化的能力较差。 112 母联相位比较式母线差动保护11211 工作原理 总差动电流回路由母线上连接元件(不包括母联断路器)的电流互感器的二次回路组成,母联断路器的电流互感器的二次回路单独引出,接入相位比较回路(见图2)。 a 交流电流回路 · 66·
变压器计算公式
变压器计算公式已知容量，求其各电压等级侧额定电流 口诀a ： 容量除以电压值，其商乘六除以十。 说明：适用于任何电压等级。 在日常工作中，有些只涉及一两种电压等级的变压器额定电流的计算。将以上口诀简化，则可推导出计算各电压等级侧额定电流的口诀： 容量系数相乘求。 已知变压器容量，速算其一、二次保护熔断体（俗称保险丝）的电流值。 口诀b ： 配变高压熔断体，容量电压相比求。 配变低压熔断体，容量乘9除以5。 说明： 正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时，熔体的正确选用更为重要。 这是电工经常碰到和要解决的问题。 已知三相电动机容量，求其额定电流 口诀（c）：容量除以千伏数，商乘系数点七六。 说明： （1）口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。由公式及口诀均可说明容量相同的电压等级不同的电动机的额定电流是不相同的，即电压千伏数不一样，去除以相同的容量，所得“商数”显然不相同，不相同的商数去乘相同的系数，所得的电流值也不相同。若把以上口诀叫做通用口诀，则可推导出计算220、380、660、电压等级电动机的额定电流专用计算口诀，用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时，容量千瓦与电流安培关系直接倍数化， 省去了容量除以千伏数，商数再乘系数。 三相二百二电机，千瓦三点五安培。 常用三百八电机，一个千瓦两安培。 低压六百六电机，千瓦一点二安培。
高压三千伏电机，四个千瓦一安培。 高压六千伏电机，八个千瓦一安培。 （2）口诀c 使用时，容量单位为kW，电压单位为kV，电流单位为A，此点一定要注意。 （3）口诀c 中系数是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。功率因数为，效率不，此两个数值比较适用于几十千瓦以上的电动机，对常用的10kW以下电动机则显得大些。这就得使用口诀c计算出的电动机额定电流与电动机铭牌上标注的数值有误差，此误差对10kW以下电动机按额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。 （4）运用口诀计算技巧。用口诀计算常用380V电动机额定电流时，先用电动机配接电压数去除、商数2去乘容量（kW）数。若遇容量较大的6kV电动机，容量kW 数又恰是6kV数的倍数，则容量除以千伏数，商数乘以系数。 （5）误差。由口诀c 中系数是取电动机功率因数为、效率为而算得，这样计算不同功率因数、效率的电动机额定电流就存在误差。由口诀c 推导出的5个专用口诀，容量（kW）与电流（A）的倍数，则是各电压等级（kV）数除去系数的商。专用口诀简便易心算，但应注意其误差会增大。一般千瓦数较大的，算得的电流比铭牌上的略大些；而千瓦数较小的，算得的电流则比铭牌上的略小些。对此，在计算电流时，当电流达十多安或几十安时，则不必算到小数点以后。可以四舍而五不入，只取整数，这样既简单又不影响实用。对于较小的电流也只要算到一位小数即可。 *测知电流求容量 测知无铭牌电动机的空载电流，估算其额定容量 口诀： 无牌电机的容量，测得空载电流值， 乘十除以八求算，近靠等级千瓦数。 说明：口诀是对无铭牌的三相异步电动机，不知其容量千瓦数是多少，可按通过测量电动机空载电流值，估算电动机容量千瓦数的方法。 测知电力变压器二次侧电流，求算其所载负荷容量 口诀： 已知配变二次压，测得电流求千瓦。 电压等级四百伏，一安零点六千瓦。
变压器差动电流计算原理之变压器CT的接线方式
上一期我们和大家一起了解了变压器的接线组别，定量分析了变压器高低压侧一次电流的相位、幅值关系。我们的继电保护装置在进行差流计算时使用的是二次电流，因此需要经过电流互感器（CT）将一次电流转换为供保护使用的二次电流。本期我们和大家一起来讨论一下变压器CT的接线方式。 1、CT的极性 我们先来了解一下CT接线的极性问题。这就需要搞清楚几个名词：极性端、同名端、减极性。 极性端一般用“*”标记，在图中，一次侧P1为极性端，P2为非极性端，一般设计P1装于母线侧（或变压器侧），P2装于负荷侧。二次侧S1为极性端，S2为非极性端。P1和S1（P2和S2）互为同名端。 至于减极性，我们只需要简单的记住：若CT采用减极性，对于一次绕组电流从极性端流入，对于二次绕组电流从极性端流出。 如果将CT二次回路断开，将保护装置直接串联在一次回路中，流过装置的电流方向与CT减极性标注的二次电流方向相同。所以减极性标注对于判断二次电流的流向非常直观。
所以我国CT均采用减极性标注。 2、变压器两侧CT的接线方式 在模拟型变压器保护中，为了相位校正的需要CT有些情况下需要接成三角形。现在的微机型保护中，相位校正都在软件中实现，所以变压器两侧CT均使用Y接线。以下图所示的Yd-11变压器两侧CT的接线方式为例：
如图所示的CT接线形式，其高压侧及低压侧电流互感器二次绕组中，靠近变压器侧的端子连在一起，我们称为封CT的变压器侧。如果是靠近母线侧的二次绕组端子连在一起，则称为封CT的母线侧。 设高压侧电流互感器变比为nH，低压侧电流互感器变比为nL。分析流入保护装置的二次电流（Iha，Ihb，Ihc，Ila，Ilb，Ilc）与变压器一次电流（IHa，IHb，IHc，ILa，ILb，ILc）的对应关系。从图中可以看出高压侧二次电流从极性端流出，流入保护装置。低压侧二次电流从保护装置流出，从极性端流入CT二次绕组。若程序设定二次电流的方向以流入保护装置的（A,B,C）端为正方向，则有：
差动保护调试方法
微机变压器差动保护 一、微机变压器差动保护中电流互感器二次电流的相位校正问题电力系统中变压器常采用Y/D-11接线方式，因此，变压器两侧电流的相位差为30°。如果不采取措施，差回路中将会由于变压器两侧电流相位不同而产生不平衡电流。必需消除这种不平衡电流。 （中华人民共和国行业标准DL—400—91《继电保护和安全自 动装置技术规程》2.3.32条：对6.3MV A及以上厂用工作变压器和并 联运行变压器。10MV A及上厂用变压器和备用变压器和单独运行的 变压器。以及2MV A及以上用电速断保护灵敏度不符合要求的变压 器，应装设纵联差动保护。） （一）用电流互感器二次接线进行相位补偿 其方法是将变压器星形侧的电流互感器接成三角形，将变压器三角形侧的电流互感器接成星形，如图1所示。 图1变压器为Y0/△-11连接和TA为△/Y连接的差动保护原理接线
图2 向量图 采用相位补偿后，变压器星形侧电流互感器二次回路差动臂中的电流2A I 、2B I 、2C I ， 刚好与三角形侧的电流互感器二次回路中的电流2a I 、2b I 、2c I 同相位，如图2所示。 （二） 用保护内部算法进行相位补偿 当变压器各侧电流互感器二次均采用星型接线时，其二次电流直接接入保护装置，从而简化了TA 二次接线，增加了电流回路的可靠性。但是如图3当变压器为Y 0/△-11连接 时，高、低两侧TA 二次电流之间将存在30°的角度差，图4（a ）为TA 原边的电流相量图。
图3 变压器为Y 0/△-11连接和TA 为Y/Y 连接的差动保护原理接线 图4 向量图 为消除各侧TA 二次电流之间的角度差，由保护软件通过算法进行调整。 1、常规差动保护中电流互感器二次电流的相位校正 大部分保护装置采用Y →△变化调整差流平衡，如四方的CST31、南自厂的PST-1200、WBZ-500H 、南瑞的LFP-972、RCS-985等，其校正方法如下： Y 0侧：2A I ' =（2A I －2B I ）/3 2B I ' =（2 B I －2 C I ）/3 2C I ' =（2C I －2 A I ）/3 △侧：2a I ' =2 a I 2 b I ' =2b I 2c I ' =2c I 式中：2A I 、2B I 、2C I 为Y 0侧TA 二次电流，2A I ' 、2B I ' 、2C I ' 为Y 0侧校正后的各相电流；2 a I 、2 b I 、2 c I 为△侧TA 二次电流，2a I ' 、2b I ' 、2 c I ' 为△侧校正后的各相电流。 经过软件校正后，差动回路两侧电流之间的相位一致，见图4（b ）所示。同理，对于三绕组变压器，若采用Y 0/ Y 0/△-11接线方式，Y 0侧的相位校正方法都是相同的。 2、RCS －978中电流互感器二次电流的相位校正
很实用-很准的计算变压器资料
MOSFET开关管工作的最大占空比Dmax： 式中：Vor为副边折射到原边的反射电压，当输入为AC220V时反射电压为135V；VminDC为整流后的最低直流电压；VDS为MOSFET功率管导通时D与S极间电压，一般取10V。 变压器原边绕组电流峰值IPK为: 式中：η为变压器的转换效率；Po为输出额定功率，单位为W。 变压器原边电感量LP: 式中：Ts为开关管的周期(s)；LP单位为H。 变压器的气隙lg:
式中：Ae为磁芯的有效截面积(cm2)；△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T)；Lp单位取H，IPK单位取A，lg单位为mm。 变压器磁芯 反激式变换器功率通常较小，一般选用铁氧体磁芯作为变压器磁芯，其功率容量AP为 式中：AQ为磁芯窗口面积，单位为cm2；Ae为磁芯的有效截面积，单位为cm2；Po 是变压器的标称输出功率，单位为W；fs为开关管的开关频率；Bm为磁芯最大磁感应强度，单位为T；δ为线圈导线的电流密度，通常取200～300A/cm2，η是变压器的转换效率；Km 为窗口填充系数，一般为0.2~0.4；KC为磁芯的填充系数，对于铁氧体为1.0。 根据求得的AP值选择余量稍大的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减少漏感。 变压器原边匝数NP: 式中：△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T)，Ae单位为cm2，Ts单位为s。 变压器副边匝数Ns:
式中：VD为变压器二次侧整流二极管导通的正向压降。 功率开关管的选择 开关管的最小电压应力UDS 一般选择DS间击穿电压应比式(9)计算值稍大的MOSFET功率管。 绕组电阻值R： 式中：MUT为平均每匝导线长度(cm)；N为导线匝数； 为20℃时导线每cm的电阻值(μΩ)。 绕组铜耗PCU为： 原、副边绕组电阻值可通过求绕组电阻值R的公式求出，当求原边绕组铜耗时，电流用原边峰值电流IPK来计算;求副边绕组铜耗时，电流用输出电流Io来计算。 磁芯损耗 磁芯损耗取决于工作频率、工作磁感应强度、电路工作状态和所选用的磁芯材料的性能。对于双极性开关变压器，磁芯损耗PC：
变压器差动保护的功能及定值计算
差动保护的功能及定值计算 1 微机变压器差动保护功能 1.1比率制动式差动保护 比率制动式差动保护作为变压器的主保护，能反映变压器内部相间短路故障，高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障。当突变量大于0.25倍差动定值时投入，动作判据为; ｛Icd≥Icdset 当Izd≤Izdset时， Icd≥Icdset+K1(Izd-Izdset) 当Izd〉Izdset时, 电流方向以实际的功率方向为准。其中Icd为差电流: Icdset为差动保护整定计算值; Icdset为差动保护门槛计算值； Izd为保护制动电流 K1为比率制动系数（0.4～0.7）可选; H为变压器35kV侧流进差动保护实际电流; L为变压器10kV侧流进差动保护实际电流; １. 2二次谐波闭锁功能 变压器投入时，励磁涌值为变压器额定电流的5~8倍，励磁涌中含有63％比率的二次谐波电流Im2。微机差动保护设置了二次谐波闭锁差动保护功能，来防止变压器空载投入时励磁涌流导致差动保护误动作。二次谐波制动功能的判据如下: Icd2≥K2Icd 式中，Icd为差动电流的基波分量; Icd2为差动电流中的二次谐波分量; K2为二次谐波制动系数（０.１～０.４）可选; １.３差动速断保护 当变压器内部发生严重短路时，短路电流很大，由于铁芯饱和输出电压波形将发生畸变，为提高保护的可靠性和动作速度，差速断保护不受二次谐波闭锁条件限制直接动作，此功能由软件控制投入或退出。 １.４差流过大告警 动作判据为: Icd≥Icdset/2 式中，Icd为任一相的差动电流; Icdset为差动保护最小定值; 任一相差动电流大于差动电流定值一半时，运行超过３Ｓ后，发出差流过大告警信号。此功能由软件控制投入或退出。 １.５电流互感器二次回路断线监视功能 微机差动保护与传统常规差动保护在接线不同之处是: 为了判断电流互感器ＴＡ二次断线，差保高压侧ＴＡ必须接成星形接线，保护装置给出以下判据为: | a+ b+ c|>0.5A时,保护会发出断线警告信号，并由微机软件控制是否闭锁差动保护。此项功能均由自适应的门槛值控制，无需整定定值。 1.6变压器高压侧相位差与平衡补偿 Y，d——11组双绕组变压器，Y侧电流相位需要校正相位，常规接线高压侧TA的二次侧接成d型接线，而微机差动保护具有软件校正功能，只要投入Y/d功能即可，就校正了相位，相当于把二次接成了d型接线，TA二次输出线电流。 1.7变压器低压侧电流平衡系数 差保接线，变压器低压侧TA与高压侧TA二次电流平衡补偿，常规差保接线靠适当选择变压器两侧TA变比来实现，而微机差动保护是靠软件功能来完成，以高压侧二次电流为基
差动保护电流计算
差动保护电流计算 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-SANYHUASANYUA8Q8-
N S R600R F差动保护试验 一、差动保护是由于变压器内部故障引起的不平衡电流故障。采集变压器两侧电流三相保护电流，计算各侧经相角转换后的电流，各侧电流转换原则为： 1、各侧角度由Y向△转换，如Y/△-11接线方式的变压器，经各侧经相角转换后的电流。对于高压侧Y侧转换后的电流为：IA=Ia-Ic，IB=Ib-Ia，IC=Ic-Ib。低压侧△侧转换后的电流为：IA=Ia，IB=Ib，IC=Ic。对于变压器各侧额定电流计算方法为 2、对于变比系数转换，乔、中、低电流以高压侧基准，分别乘以高压侧与相应侧变比校正系数，KBHQ，KBHM，KBHL。 二、差动保护功能一般分为三个区域，以下图为例，分别是制动区，比率差动动作区，差动速断动作区。
1、差动速断功能：Ir1适用下列公式（1）：只要大于Icdqd 就保护动作。 2、比率差动功能：大于Ir1，小于Ir2适用于下列公式（2）：在这个区域要满足线性Kb1。大于Ir2适用于下列公式（3）：在这个区域要满足线性Kb2。 3、制动功能。 高压侧调整系数1.140400110=?=?=MVA A Kv Sn CT U 中压侧调整系数44.140150035=?=?=MVA A Kv Sn CT U 低压侧调整系数428.140400001033=??=??= MVA A Kv Sn CT U 2、额定电流计算： 3、设点计算加入电流：（Icdsd 、Icdqd 、Ir1、Ir2、Kb1、Kb2为已知数） 1）、Ir1至Ir2点之间的动作电流： Icdqd Ir Ir Kb Id +-?=)1(1…………………………………………① 2 ' 'Il Ih Ir +=……………………………………………………………② ''Il Ih Id +=…………………………………………………………③ Ieh Ih Ih = '……………………………………………………………④ Iel Il Il ='………………………………………………………………⑤ 由以上公式可得出 Ieh Id Ir Ih ?+=)2(……………………………………………………⑥ Iel Id Ir Il ?-=)2 (……………………………………………………⑦ 式中Ir 、Ieh 、Iel 、Icdqd 、Ir1为已知数或设定数，可算出Ieh 、Iel 。 当Ir=1.5Ie ，Icdqd=0.5Ie,Ir1=0.5Ie;已知Ieh=4.545,Iel=3.499。 Ih=9.09A,Il=3.5A 2)、大于Ir2的动作电流： Icdqd Ir Ir Kb Ir Ir Kb Id +-?+-?=)12(1)2(2…………………①