变压器差动保护分析与研究
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因变电站主变压器差动保护是保护变电站主变压器安全运行的重要装置之一，它能够对变压器进行差动保护，及时发现和处理变压器内部出现的故障。
不平衡电流是造成差动保护误动作的常见原因之一。
本文将从不平衡电流产生的原因进行分析，以便更好地深入了解主变压器差动保护故障的成因。
1. 主变压器内部故障主变压器内部的故障是导致不平衡电流产生的主要原因之一。
当主变压器出现短路、接地故障或绕组内部接触不良等故障时，容易导致不同相之间电流不平衡。
在绕组短路时，故障相的电流会明显大于正常相的电流，这样就会导致差动保护误动作。
主变压器内部故障是造成不平衡电流的主要原因之一。
2. 绕组接地故障3. 负载不平衡主变压器负载不平衡也是导致不平衡电流产生的原因之一。
在负载不平衡的情况下，变压器各相的负载不一样，导致各相电流不平衡。
特别是在大型工业用电场合，负载不平衡现象十分常见，这就需要主变压器差动保护对不平衡电流进行准确判断，避免误动作。
4. 谐波的影响电网中存在谐波也是导致不平衡电流产生的一个重要原因。
当电网中存在谐波时，会引起主变压器内部的不平衡电流，尤其当谐波电流通过绕组时，会产生非对称的磁场，导致不同相之间的电流不平衡，从而影响差动保护的灵敏度和可靠性。
不平衡电流是主变压器差动保护误动作的一个常见问题。
主要原因包括主变压器内部故障、绕组接地故障、负载不平衡和谐波的影响。
对这些产生不平衡电流的原因进行深入分析，可以为差动保护的改进提供一些借鉴和参考，进一步提高其灵敏度和可靠性。
变压器的差动保护
从计算结果可以看出正常情况下流入差动回路 的不平衡电流为 Ibp= I2Ｙ- I2Δ=4.55A-4.32A=0.23A。 为了消除这不平衡电流的影响，可将平衡线圈 接入低压侧的保护臂中，由于I2Ｙ>I2Δ，则有 I2Ｙ- I2Δ的差电流流过差动回路，形成磁势 （I2Ｙ- I2Δ）Wcd,适当选取Wph的匝数，并应 满足下式的要求: I2ΔWph =（I2Ｙ- I2Δ）Wcd 接线时要注意极性，应使I2Δ在Wph上所产生的 磁势，与（I2Ｙ- I2Δ）在Wcd上产生的磁势方 向相反，互相抵消，这样差动继电器的执行元 件中就没有电流。
三、两侧电流互感器的型号和所选变比不
完全合适。
所谓所选变比不完全合适是指变压器两侧的 电流互感器都是采用定型产品。所以实际的计算 变比与产品的标准变比是往往不一样的，而且对 变压器两侧的电流互感器来说，这种程度又不一 样。这就在差动回路中引起了不平衡电流。 因变比选择不合适而引起的不平衡电流，可以采 用BCH型差动继电器的平衡线圈Wph利用磁势平 衡原理来消除其影响。其接线图如图（2）所示：
纵差保护：是利用比较被保护 元件各端电流的幅值和相位原 理构成。
1LH
1DL
I
2LH
2DL
变压器纵差保护
变压器纵差保护是反应变压器一、二次侧电流差值的一种快速动 作的保护装置，用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相 间短路。 由于变压器各侧的额定电压和额定电流不等，各侧电流相位也不 相同。且高低压侧是通过电磁联系，在电源一侧中有励磁涌流出 现。这些特点都将导致差动回路中暂态不平衡电流和稳态不平衡 电流大大增大。这便构成了实现变压器纵差保的特殊问题。为了 提高纵差保护的灵敏度，有必要分析有关不平衡增大的原因和克 服的办法。
电力变压器差动保护技术分析
电力变压器差动保护技术分析【摘要】电力变压器是电力系统中最关键的主设备之一，它承担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务，变压器差动保护中诸多问题，不能够很好的解决这些问题，就会直接影响变压器差动保护的性能，甚至造成变压器差动保护的误动或拒动。
本文笔者根据多年从事工作经验对其技术进行阐述，谈谈个人一些认识与见解。
【关键词】电力系统；变压器；差动保护；技术分析1.电力变压器差动保护的原理差动保护的原理是基于节点电流定律，利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或发生区外故障时，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，差动继电器不动作。
当变压器内部故障时，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故障点电流，差动继电器动作。
因而它只对被保护设备内部发生的短路故障发出响应，因此差动保护具有百分之百的选择性，即使外部的故障极其严重，它也不会对其做出任何动作，因此也可以作为线路、电机等电力设施的主保护。
绕组变压器两侧设有电流互感器，而它的二次侧则是按照循环电流法进行线路连接。
两侧的电流互感器同极端如果同时朝向母线，则会与同极性的端子连接，并且会在两个接线之间接入电流继电器。
继电线圈内部的电流为两边的电流互感器的二次电流差，所以差动继电器的位置是在差动回路上。
2.变压器差动保护技术的实现总结变压器纵差保护所遇到的技术问题，要实现变压器差动保护必须做到：使差动保护各侧电流的相位相同或相反；使由变压器各侧ta二次流入差动保护的电流产生的效果相同，即是等效的；变压器差动保护能可靠躲过励磁涌流空，保证投变压器时不会误动；大电流侧系统内发生接地故障时保护不会误动，即避开零序电流的影响；能可靠躲过稳态及暂态不平衡电流。
2.1变压器差动保护两侧电流的移相呈y，d接线的变压器，两侧电流的相位不同，就不能满σi=0。
因此，要使正常工况下差动保护各侧的电流向量和为零，首先应将某一侧差动ta二次电流进行移相。
变压器差动保护问题分析
１ 变 压 器 纵 差 保 护 正 确 接 线 的 探 讨
１１ 纵 差保 护接 线概 述 ．
等。 这些故 障主要 是 由绝缘 子 的击 穿、 小动物 所导致 的短路和 雷击所 纵 差 保护 的 主要 作 用 是防 止 内 部套 管和 引 出线 可能 出现 的各 引起 的 ， 常具 有 明显 的故障 特征 ， 通 同时造 成 了一些 设 备 的损坏 ， 因 种 短 路故 障 ， 通常 按照 循 环 电流法 进行 接 线 由于在 电力 系统 中变 此通 过检查设 备或进 行简单 的绝缘 电阻试验就 可 以判 断 出来 。 压 器 一般 采用 的 接线 方式 是 ｙ Ａ １ 的接 线 ， 就使 得 两侧 的 电流 ／ 一１ 这 （） 压 内部 短路 故 障 ， 括 内部 绕 组 的 相 问短 路 、 地 短 路 ２变 包 接 和 匝 间短路 。内部故 障通 常会 对 变压 器产 生 严重 的损 坏 ， 不仅 会 引 的电 流为 ，则 ， 超 前 ｌ侧 副方 向电流 ３。 因此 若此 时变 压 器两 起纵 差 动保 护 的 动作 ， 会 导致 重 瓦斯 或 轻 瓦斯 的动 作 ， 般要 借 ， 将 ， Ｏ。 还 一 侧 的 电流 互 感器 采 用 相 同 的接法 ，则在 两 侧 的二 次侧 将 出现相 同 助变 压器 本 体 油色谱 分 析或 瓦斯 气 体分 析来 鉴 别 。 的相位 差 ， 而会 产生 很 大的 不平 衡 电流 。为 了避 免上 述现 象 的发 ２． 常 见 的差 动保 护误 动 作原 因 从 ２ 生 ， 压器 两侧 的 电流 互 感器 通常 采 用 不 同的 接法 ， ｌ侧 的 电流 变 即 ， 互 感器 采 用 ｙ Ａ ｌ 的 接法 ，而侧 的 电流 互 感 器 为 Ｙ Ｙ １ 线 ， ／ —１ ／ 一２接 在变 压 器 的实 际 运行 中除 了短 路故 障会 引起 差动 保 护 正确 动 作外 ， 存在 一些 其 他能 够 引起 差动 保护 误动 作 的原 因 。 时 并正 还 及 向量 是不 一致 的 。 正 常 的三相 对 称 的情 况下 ， 变压 器 侧副 方 向 在 若
变压器保护整定中的差动保护的整定与校验方法
变压器保护整定中的差动保护的整定与校验方法在变压器保护装置中，差动保护是一种常见且重要的保护方式。
为了确保差动保护能够发挥其应有的保护作用，需要对差动保护进行整定和校验。
本文将从整定和校验两个方面介绍变压器差动保护的相关方法。
一、差动保护的整定方法差动保护的整定是为了确保在变压器正常运行时不发生误动作，同时能够在发生故障时能够准确可靠地动作。
以下是差动保护整定的一般步骤：1. 确定保护区域：根据变压器的接线图和实际情况，确定差动保护所要覆盖的保护区域。
通常情况下，保护区域应包括变压器的高压侧和低压侧。
2. 确定整定电流：根据变压器的额定电流和负载情况，确定差动保护的整定电流。
整定电流一般设置为变压器额定电流的百分之几，具体数值根据实际情况而定。
3. 确定动作特性：根据差动保护的动作特性曲线，确定差动保护的整定参数。
常见的动作特性曲线有梯形曲线、平板曲线等，具体选择应考虑变压器的性能和运行要求。
4. 确定整定参数：根据变压器的特性、接线方式和运行要求，确定差动保护的整定参数。
整定参数包括时间定值、灵敏系数等，可以根据经验值或者故障模拟等方法确定。
二、差动保护的校验方法差动保护的校验是为了验证整定参数的准确性和保护装置的可靠性。
以下是差动保护校验的一般步骤：1. 检查接线：首先，检查差动保护装置的接线情况，确保连接正确可靠。
同时，还应检查变压器主绕组和各侧绕组之间的连接，确保变压器内部电路的连通性。
2. 模拟故障：通过模拟故障的方式进行校验，例如在变压器的高压侧或低压侧接入故障电阻、故障电容等。
模拟故障时，需要记录差动保护的动作时间和动作电流，与整定参数进行对比。
3. 调整整定参数：如果校验结果与整定参数存在较大偏差，需要进行整定参数的调整。
可以通过调整灵敏系数、时间定值等参数来准确匹配差动保护的整定与校验结果。
4. 验证保护可靠性：校验完成后，需要进行保护可靠性的验证。
可以通过变压器的正常运行和模拟故障实验等方式来验证差动保护的可靠性和准确性。
变压器保护分析之差动保护
差 动 电流 的绕 组 都 以变 压 器 侧 为基 准 侧 。 由 于
变压器两侧 的电流大小不 同，电流相位在 Ｙ， ｄ接 线时也不相 同，故保护装置必须要对 两侧 电流进行相位补偿和数值补偿 ，才能使变压器 正常运行时 ，流入继 电器的不平衡 电流为零或 较小 。此外 ，差动保护还应考虑变压器励磁 涌 流及 不平衡 电流的影响。
作用 ，
双 绕组变压 器差 动保 护原理 接线如 下 图
所示 ，
Ｉ ｚ ｄ＞ Ｉ ｅ 时 ，比率差动有较大的制动作用 。
２ ． ３ ． ５差 动 速 断 保 护
电流互感器采用减极性标注 。一般来说 ，
差 动保护 是变压 器 的主保 护 ，差 动保 护 的比率制动保护一般能满足正常运 行的变压器 需要 ，能正确及时的动作。但是在变压器 内部
根据 变压器 的各 种故 障状 态 ，变压 器继 电保护装置一般应配置下列保护功能 ： 斯保护 ，瓦斯保护能迅速的反应变压器 内部故
态传变严重恶化 ，使差动回路 中的 电流改变了 方向或等于零 （ 无源侧），高次谐波分量增大 ，
反 应二 次谐 波 的判 据 误 将 比率 制 动 原 理 的 差 动
保 护闭琐 ，无法反映 区内短路故障 ，从而影响
２ ． ３ ． ２克服励磁 涌流对变压 器差动保 护影 响的 了比率差动保护 的快速动作 ，所以变压器 比率 制动原理 的差动保护还应配有差动速断保 护 ， 措施
ｌ ｄ — ｌ ｑ ｄ＞ ｋ （ １ ｚ ｄ — ｌ ｅ ） Ｉ ｚ ｄ＞ ｌ ｅ
式中ｌ ｑ ｄ 一 差 动 电 流起 动 定 值
Ｉ ｄ ． 差动 电流动作值 ，ｌ ｄ ＝＞ ｉ １＞ ｊ ２
变压器差动保护动作原因分析及预防措施
变压器差动保护动作原因分析及预防措施摘要：现阶段，我国对变压器的应用越来越广泛，变压器的差动保护工作也越来越受到重视。
变压器差动保护作为变压器内部故障的主保护之一，其保护范围包括变压器本身、电流互感器与变压器的引出线等，变压器保护误动作跳闸会严重影响供电可靠性，造成停电面积增大。
本文首先分析了变压器纵差动保护的原理，其次探讨了变压器差动保护动作原因，最后就变压器差动保护预防措施进行研究，以供参考。
关键词：差动保护；接线错误；保护配置引言电力网中联结组别为YNyn0d11的变压器分相电流纵差动数字式继电保护，考虑到变压器各侧电压等级、励磁涌流、电流互感器变比等影响因素，各继电保护装置生产厂家采取了不同的电流相位补偿方式和比率制动方法，正确地检验变压器电流纵差动保护装置成为工程实践中的难题。
1变压器纵差动保护的原理变压器电流纵差动保护作为电气量主保护被广泛地应用于电力网中，不需要与电力系统中其他元件的继电保护相配合，能正确地判别保护范围内故障和保护范围外故障，可以无延时地作用于断路器跳闸来切除保护范围内各种类型的故障。
2变压器差动保护动作原因分析44低压侧发生短路事故，短路点未在主变差动保护范围。
通过分析，现场测验检查，是由于16ＬＨ互感器接线极性接反，造成短路电流方向相反，流向主变低压侧，引起差动保护动作。
44Ｂ事故电流5.376Ａ，由于16ＬＨ接线极性相反，相当于2倍电流（10．752Ａ）流人差动保护回路，远超过差动保护动作电流1．301Ａ，造成差动保护快速动作，跳开2201ＤＬ、11ＤＬ，同时发出机组跳闸信号，切除故障。
后对电流互感器接线调整，电流互感器极性正确，经发电机对高圧回路进行递升加压，电流互感器电流指示一切正常。
3变压器差动保护预防措施3.1 5G通道数据安全为了保证5G通道的数据安全，提出了数据安全处理策略。
1)数据订阅机制。
仅当接收数据的IP地址、Appid、SVID、ConfRev版本号、ASDU数目、通道数、接收端口号信息与订阅一致时，才认为是有效数据。
对变压器差动保护的探讨
者 保 护 区 外 部 故 障 时 ， 差 动 电流 近 似 为 该
零 ， 出现 保 护 区内 故 障 时 ， 差动 电流 增 当 该 大 。 以 双 绕 组 变 压 器 为 例进 行说 明 。 现
值一般取（ ４～１ ）ｅ 海 南 地 区经 常 采 用 的 Ｉ（ ４ 值是 ７ｅ。 Ｉ ）
１ 变压器差动保护
变 压 器 差 动 保 护 一 般 包 括 ： 动 速 断 差 保护 、 比率 差 动 保 护 、 次 （ 次 ） 波 制 动 二 五 谐 的 比率 差 动 保 护 ， 管 哪 种 保 护 功 能 的 差 不
流 时 ， 们 在 铁 芯 中所 产 生 磁 通 方 向应 相 他
同 。 实 际 工 作 中 一般 利 用 楞 次 定 律 进 行 在
判 别 （ 直 流 判 断 法 ） 既 。
２． 电流互 感器接 线 ３ 变压器羞动继电器的ｃ Ｔ回路 接 线 ， 首
１． 差 动速 断 保护 的作 用 ２
为 采 变 Ｔ的极 性 ， 变 压 器 的 正 常 运 行 是 对 电 力 系 统 安 分量 ， 了使 变 压 器不 误 动 ， 用 谐 波 制动 的 正 确 动 作 。 压 器 差 动 保 护 ｃ 必 须 各 侧 保 持 指 向 的 一 致 性 ， 工 程 中 电 在 全 、 靠 、 质 、 济运 行 的重 要 保 证 。 可 优 经 变压 原 理 。 过 判 断 二 次谐 波 分 量 ， 否 达 到设 通 是 器差 动 保 护 是 按 照循 环 电 流 原 理 构 成 的 ， 定值 来 确定 是 变 压 器 故 障 还 是 变 压 器 空载 流 互 感 器 的极 性 应 按 减 极 性 原 则 进 行 既在 是 变 压 器 的 主 保 护 。 般 采 用 的 是 带 制 动 一 投运 ， 而 决定 比率 差 动 保 护是 否 动作 。 从 二 次谐 波制 动 比一 般 取０． １ ５～０ ２ （ 南 地 区 ． ０海 经 常采 用 的 值 是 ０． ０ 。 于 有 些 大 型的 变 ２ ）对 压 器 ， 了增 加 保 护 的 可 靠 性 ， 有 采 用 五 为 也 次 谐 波 的制 动 原 理 。
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的 差别 （ 无 间断角 ） 躲过 励 磁涌 流 有 来 此 种 方 法 是将 差 电流进 行 微 分 ， 再将 微 ｋ Ｖ变压 器 在５ ０ Ｖ侧 、 ２ ｋ 侧 均 用Ｔ Ｙ ０ｋ ２０Ｖ Ｐ 级 电流互 感器 ， 于６ ０ 对 ０ ＭＷ 大型 发 电机 变压 器 分后 的 电流 进行 全 波 整流 ， 用整 流 后的 波 利 组保护 ，０ ｋ ５ ０ Ｖ侧均 采用ＴＰＹ级 电流互感 器 ， 形在 动 作整 定 值 下 存 在 时 间 长短 来 判 断 是 在 发 电机 侧 已有ＴＰＹ级 电流 互感 器 可选 用 。 内部 故 障 ， 还是 励磁 涌 流 。 ４ ４ 利 用二次 谐波 制动 ．
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学 术论 坛 ・
变压器差动保护分析 与研究
王 丽坤 （ 同供 电分 公 司检 修 工 区 山 西大 同 大
０７ ０） ３ ０ ８
摘 要： 电力变压器是 电力 系统 中最 关键 的主设备 之一 ， 它承 担 着电压 变换 ， 能分配和 传输 ， 电 并提 供 电力服 务 。 因此 ， 变压 器 的正 常运行 是 对 电 力 系统 安全 ， 靠， 质 ， 济运行 的 重要 保证 。 为主设 备 主保 护 的微机 型纵 联 差 动（简称 纵 差或 差 动 ） 护 ， 可 优 经 作 保 虽然经过 不 断 的改进 ， 但 是还存 在一些误 动作 的情况 ， 这将遗 成变压器 的非正常停运 ， 影响 电力系统的发供 电， 至是造成 系统 振 荡， 电力 系统发供 电的稳 定运行 是很 不 甚 对 利的 。 本文 分析 了差 动保 护不 平衡 电流产 生 的原 因， 并提 出了相应 的 防范措 施 。 关键 词 ： 差动保护 工作原理 不平衡 电流 产生原 因 防范措施 中 图分 类 号 ： Ｍ ０ Ｔ ４７ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ １ （ ０ ） １ １ － １ １ ０ －９ ２ １ １ —０ ３ ０ 动 保 护 是 按 照 循 环 电流 原 理 构 成 的 ， 变压 器 的主 保 护 。 般采 用 的 是 是 一 带 制动 特性 的 比率 差动 保 护 ， 因其 所 具有 的 区 内故 障可 靠动 作 ， 区外 故 障 可靠 闭 锁 的特 点 使其 在系 统 内得 到 了广 泛运 用 。 绕组 变 双 压器 ， 其两 侧 装 设 电流 互感 器 。 在 当两 侧 电 流 互感器 的 同极 性 在 同一 方 向 ， 将 两侧 电 则 流互 感 器不 同极 性 的二 次端 子 相 连接 （ 果 如 同极 性端 子 均置 于 靠近 母 线一 侧 ， 次侧 为 二 同极 相 连） 差 动 继 电器 的 工 作 线 圈 并 联 在 ， 电流 互感 器 的二 次端 子 上 。 正 常运 行或 外 在 部 故 障 时 ， 侧 的二 次 电流 大 小相 等 ， 向 两 方 相 反 ， 继 电器 中 电流 为 零 ， 此差 动 保 护 在 因 不动 作 。 而 ， 然 由于 变压 器 在 实 际运 行 中 引 起 的不平 衡 电流 ， 使差 动 继 电器 的动 作 电流 增大 ， 而降 低 了保 护的 灵敏 度 。 从
４ 变压器励磁 涌流的影 响和 防范
措 施
４ １ 变压器励 磁涌流对 差 动保护 的影响 ． 变 压 器 的 高 、 压 侧 是 通 过 电磁 联 系 低 的， 故仅 在 电源 的一 侧 存 在 励 磁 电流 ， 通 它 过 电流 互 感 器 构 成 差 回路 中 不平 衡 电流 的 部分 。 正常 运 行情 况 下 ， 值 很小 ， 般 在 其 一 不 超 过 变压 器 额 定 电 流 的３ ％～５ 当 外部 ％。 发生短 路故障时 ， 由于 电源 侧 母 线 电压 降 低 ， 磁 电流 更 小 ， 励 因此 这 些 情 况 下 的 不平 衡 电流 对 差动 保 护 的 影响 一 般 可 以不 必 考 虑 。 变压 器 空 载投 入 电源 或外 部 故 障切 除 在 后 电压恢 复 过 程 中 ， 由于变 压 器铁 芯 中的磁 通 急剧 增 大 ， 铁芯 瞬 间饱 和 ， 时 出现 数 使 这 值 很 大 的 冲 击 励 磁 电流 （ 达 ５ ｌ 倍 的额 可 ～ ０ 定 电流 ）通 常称 为 励磁 涌 流 。 ， 励磁涌流Ｉ Ｅ中含 有 大 量 的 非 周 期 分 量 与 高次 谐 波 ， 因此 励 磁 涌 流 已不 是 正弦 波 ， 而 是 尖顶 波 ， 在 最初 瞬间 完全 偏 于 时间 轴 且 的一 侧 。 磁 涌 流 的大 小 和 衰 减 速 度 ， 合 励 与 闸瞬 间外 加 电压 的 相位 ， 芯 中剩 磁 的大小 铁 和 方 向、 源容 量 、 电 变压 器 的容 量 及 铁 芯 材 料 等 因素 有关 。 ４ ２ 变压器 差动 保护 中减 小励磁 涌流影 ． 响 的措 施 防止励 磁 涌 流影 响 ， 用ＢＣ 采 Ｈ型具 有 速 饱 和变 流器 的继 电器 是 国 内 目前 广 泛 采用
数）（） ； 将二次额 定负担增大一 倍 ； ） ２ （ 增大二 次 ３ 电缆截 面使 二次 回路的 总 电阻减半 ； ） ５ （ 改用 ４ Ｐ 电流互感 器 （ 合误 差 由１ ％ 级 复 Ｏ 降为５ ） ％。 目前 ｌ Ｏ Ｖ 以下 电压 等级 均 采 用Ｐ １ｋ 及 级 电流 互感 器 ， ２ ｋ 变 压 器 亦 采 用 Ｐ 电 流 ２０ Ｖ 级 互感 器 或５ 级 、 Ｒ级 电流 互 感器 ， Ｐ Ｐ 因此 差动 保护需 要采 取抗 电流互 感器 饱和 的措施 。 ０ ５０
的 感应 电动势 ， 并使 执行 元件 中的相 应 电流 也 较 大 ， 而 使 继 电器 能灵 敏 地 动 作 。 饱 从 速 和 变 流 器正 是利 用 容 易 饱 和 的 性 能 来躲 过 变 压器 外部 短 路 不 平 衡 电流 和 空 载 合 闸励 磁 涌流 的 非周 期分 量 影 响。 ４ ３ 采用 内部短路 电流和 励磁涌 流波形 ．