两种差动保护的异同分析
差动保护分类
差动保护分类
差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，其作用是在电气设备出现故障时及时切断故障电路，保护设备和人员的安全。
根据不同的应用场景和保护对象，差动保护可分为以下几类：
1. 线路差动保护：主要用于保护输电线路和配电线路的故障，可分为单相差动保护和三相差动保护两种。
2. 变压器差动保护：主要用于保护变压器的故障，可分为主变差动保护和副变差动保护两种。
3. 发电机差动保护：主要用于保护发电机的故障，可分为定子差动保护和转子差动保护两种。
4. 母线差动保护：主要用于保护母线的故障，可分为单相母线差动保护和三相母线差动保护两种。
5. 母线联络线差动保护：主要用于保护母线联络线的故障，可分为单相母线联络线差动保护和三相母线联络线差动保护两种。
6. 柔性直流输电系统差动保护：主要用于保护柔性直流输电系统的故障，可分为单相差动保护和三相差动保护两种。
以上是常见的差动保护分类，不同的保护对象需要选择不同类型的差动保护来实现保护功能。
在实际应用中，还需要结合具体的电气设备和工程条件来进行选择和配置。
- 1 -。
BP-2B与RCS-915型母线差动保护异同分析
表２ Ｒ Ｃ Ｓ一 ９ １ ５母 线 差 动 保 护 调 整
单元 Ｔ Ａ 变 比 基 准 变 化 通入 电 流值
Ｌ ２ ６０ ０ ／５ １ Ａ
差 流 显 示值
ｌ Ａ
Ｌ ３
Ｌ ６
６ ０ ０ ／ ５
— —
ｉ ８， ， ｝ ＞ Ｋ Ｉ ｉ ｊ ｌ
当一 段母 线需 要 停 电进 行 检 修 的 时 候 ， 母联 开关的作用就 是 给 断 电 的母 线 进 行 有 效 充 电 让 其 恢 复 双 目运 行 。 在 这 个 过
比率制动系数 ， ， ， ——第 个连接元件 的电流
， —— 差动电流启动定值 １ ． ２ 各 个 母 线 的 元 件 的 母联 单元
向成熟 ， 特 别 是 近 些 年母 线 差 动保 护 得 到 最 大范 围的 应 用 。 就 Ｂ Ｐ一 ２ Ｂ与 Ｒ Ｃ Ｓ一 ９ １ ５这 两 种 母 线 差 动 保 护 的 异 同进 行 简 要分析 ， 希 望能 对 机 电保 护 工 作起 到积 极 的促 进 作 用 。
关键词 ： Ｂ Ｐ一 ２ Ｂ ；Ｒ Ｃ Ｓ一 ９ １ ５ ；母 线 差 动保 护 ；分 析 ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６—８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ８ ． ０ ２ ３
单 元 Ｔ Ａ 变 比 基 准 变化 通 入 电 流值
Ｉ ２ ２ Ｌ ３ Ｌ６ １ ２ ０ ０／５ １ ２ ００ ／１ ６ ０（ ） ／ ５ １ ２ ０ ０／ ５ ５Ａ １ Ａ ５Ａ
力系统保持较稳 的可靠性 。而采 用差动 保护 的方式是依 据 电 网 的运 行 方 式 、 故 障的点 和类型 以及母 线 的接 线方 式来 选择 的 。最 优 的 选择 是 以 电流 差 动 原 理 为 基 准 的 母 线 差 动保 护 。
两种变压器差动保护原理比较
器Ｋ值可取２．０～５．０。
证门槛电压始终略高于不平衡输
必须说明的是，对于实际装置的整定值要根 出，保证在系统振荡或频率偏移
据实际情况具体来设定。
情况下，保护不误动；
Ｉｃｄ＝Ｉｑ＋Ｋ１（Ｉｒｅｓ－Ｉｇ１）＋Ｋ２（Ｉｒｅｓ－Ｉｇ２） （Ｉｒｅｓ≥Ｉｇ２）
式中 Ｉｑ——差动保护启动定值，Ｉｑ（＝ ０．２～０．５）Ｉｅ。
Ｉｅ为变压器二次额定电流；
Ｋ１——比率制动斜率，工程上的建议取值范
围为Ｋ１（＝ ０．１０～０．３０）；
仿真模型是基于 ＭＡＴＬＡＢ 的 ＳＩＭＵＬＩＮＫ 仿真 工具下的。变压器参数：１０．５ ｋＶ／１１０ ｋＶ；低压侧 是三角形接线；高压侧星形接线、中性点直接接 地； 变压器容量３１．５ ＭＶＡ。模拟变压器在额定负 载运行，在０．１ｓ时变压器Ｃ相发生高阻接地短路。 图６（折算到一次侧，以下同）是０．１ｓ变压器发生Ｃ 相高阻接地短路时，在没有加保护的情况下，变压 器高压侧 Ｃ 相电流波形。
１ 引言
差动保护是变压器主保护之一，其主要形式 有：常规比率差动保护和故障分量比率差动保护， 以及模糊逻辑和小波变换在变压器差动保护中的 应用研究。现在国内许多厂家的变压器保护装置 所采用的大都是常规的比率差动保护和故障分量 比率差动保护。本文根据这两种不同变压器差动 保护原理进行分析，介绍了它们在实际保护装置 中的应用，分析对比了两种保护的可靠性和灵敏 度，并通过仿真模型来验证分析比较的正确性。
电流的另一种表达式
量电流的影响，具体的灵敏度会发生变化，但是不
√ √ １
Ｉ ｒ ｅｓ ＝ ２ （ Ｉ ２ｌｏａｄ＋ΔＩ ２１＋ Ｉ ２ｌｏａｄ＋ΔＩ ２２ ） （６）
会影响上述灵敏度的定性比较结论。可以通过变 压器在额定负载下，发生内部故障时不同短路电
差动保护的原理
差动保护的原理差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，它主要用于保护电力系统中的发电机、变压器、母线等设备。
差动保护的原理是通过比较设备两端的电流值，来判断设备是否出现故障，从而实现对设备的保护。
下面我们将详细介绍差动保护的原理及其应用。
首先，差动保护的原理是基于基尔霍夫电流定律和对称分量理论的。
在正常情况下，设备两端的电流是相等的，而在设备发生故障时，两端的电流就会出现不相等的情况。
差动保护利用这一特性，通过对设备两端电流的比较，来判断设备是否出现故障。
当两端电流不相等时，差动保护会动作，从而实现对设备的保护。
其次，差动保护可以分为整流差动保护和非整流差动保护两种。
整流差动保护主要用于对发电机和变压器等设备进行保护，而非整流差动保护主要用于对母线等设备进行保护。
整流差动保护和非整流差动保护的原理是一样的，都是通过比较设备两端的电流值来实现对设备的保护，只是在实际应用中会有一些差异。
此外，差动保护还可以通过不同的接线方式来实现。
常见的差动保护接线方式有星形接线和三角形接线两种。
星形接线适用于对称电流较大的情况，而三角形接线适用于对称电流较小的情况。
选择合适的接线方式可以更好地实现对设备的保护。
最后，差动保护在电力系统中有着广泛的应用。
它能够及时准确地对设备进行保护，防止设备发生故障对整个电力系统造成影响。
同时，差动保护还可以实现对设备的局部保护，提高了电力系统的可靠性和安全性。
总之，差动保护作为一种常用的电力系统保护方式，其原理简单而有效。
通过对设备两端电流的比较，可以实现对设备的及时保护，从而保障了电力系统的安全稳定运行。
差动保护在电力系统中的应用前景广阔，将在未来发挥越来越重要的作用。
两种常用微机型变压器差动保护异同分析
【 ｅ ｏｄ】 ｄ ｅ ｎｉ ｒ ｅｔｎ ｈｓ ａｊｓ ｅｔ ｕ ｅｔｂ ａｃ ｅｔ ａ ｏｉ Ｋ ｙ ｗ ｒｓ ｉ ｒ ｔ ｌｐｏ ｃｏ；ｐａ ｄ ｔ ｎ；ｃｒ ｎ ａ ｎｅｔ ；ｈｒ ｎ ｓ ｆｅ ａ ｔｉ ｅ ｕｍ ｒ ｌ ｓ ｍ ｃ
ｃ ｎｒｌ ｏ ｔｏ
１ 引言
变压 器的差 动保 护是 通过 比较变压 器 各侧 电流
【 ｂｔ ｃ】 Ｉ ｔ ｉ ｔｏ ｍ ｎ ｈｓ ｃｍ ｅｓｔｎ ｍ ｄｓｏ ｔ ｎｆ ｍ ｒｐ ｔ ｔｎ Ａ ｓ ａｔ ｎ ｈ ｌｈ ｆ ａｙ ｐ ａ ｏ ｐｎａｏ ｏｅ ｆ ｒ ｓ ｒｅ ｒ ｅ ｉ ｒ ｅ ｇ ｅ ｉ ａ ｏ ｏ ｃｏ
ｃ ｎｒｌ ｄ ｙ ｏ ｏ ｔｏｌ ｂ ｃ ｍｐｕ ｅ ，ｔ ｋ ｎ ｝ 一１ ｔａ ｆｒ ｒ ｏ ｘ ｍｐｌ， ｔ ｅ ｉ ｅ ｅ ｅ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｌ ｅ ｔｒ ａ ｉ ｇ ｒ ｎｓｏ ｍｅ ｆｒ ｅ ａ １ ｅ ｈ ｄ ｆ ｒ ｎｃ ｓ ｆ ｄ ｒ ｎ ｉ ｆ ａ ｐ ｏｅ ｔ ｎ ｐ ｓ ｃ ｍｐｅ ｓ ｔｏ ｆ ｔ ｅ ｔ ｒ ｎ ｆｒ ｒ ｗｅｅ ａ ａｙ ｅ ｆｏ ｐｈ ｓ ｃ ｒｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｒ ｔ ｃｉ ｈａ ｅ ｏ ｏ ｎ ａ ｉｎ ｏ ｈ ｗｏ ｔａ ｓｏｍｅ ｓ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｒ ｍ ａ ｅ ｏ ｒ ｃ ｉ ｏ ｎ
的相位校正、 平衡系数计算 、 保护装置电流平衡测试等几个方面分析 了 目前在微机变压器保护 中常用 的两种变
两种变压器差动保护原理比较与校验方法
０ 引 言
１２ 相 位 补 偿 ．
差动 保护 因其 具有 的选择 性好 、灵 敏度 高等 一 系列 优 点成 为
变 压器 电动机 及母 线等 元件 的主 保护 ，这里 差动 保 护 的基本 原理 是相 同的 。 但变 压器 差动 保护还 要考 虑接 线组 别 、 比及励磁 涌流 变 等 因素 的影 响 ， 以 同其 他差 动 保护相 比实现起 来更 复杂 些 。 所 各个 厂家差动 保 护实现 原理 和装 置结 构有 很大 差异 ，现 场校 验 时必须 认真 区别对 待 ，因此需 要掌 握各 个厂 家实现 保护 的原理 和计 算 方
（） ２ 然后计 算各 侧平 衡系 数 ：
１ 高压侧 平衡 系数 ： １ ） Ｋ 。 ２ 中、 ） 低压 侧平 衡系 数 ：
两种 保护 差 动 曲 线的 测试 方 法相 同 ，只 是 接线 方 法 不 同 ， 本
１Ｘｎ Ａ Ｌ Ｋ￣ ： Ｕ Ｌ Ｔ
Ｕｌ Ｈ
（） 。
ｔ ： ＝ ｌ ＝ ｌ ｌ ／ － 、 ＹＯ ｌ ｌ ｜ ｌ ＝ ｅ／ ｏ
法 的 异 同 。 本 文 比 较 了 具 有 代 表 性 的 南 瑞 Ｒ ｓ９ ８和 四 方 ｃ 一７
Ｃ Ｃ ３ ６ 种型 号变 压器 差动保 护 的不 同点 ， Ｓ －２ 两 并从 不 同点入 手 ， 以
Ｙ ／ — １ 接线 三绕组 变 压器 为例 ，分析 了主 变差 动保 护 在校 验 ０Ａ ｌ 型
时应 该注意 的 问题 。
１ 南 瑞 和 四 方 实 现 差 动 保 护 原 理 的 异 同
１１ 幅值 归算 ．
Ａ ： ｆｌ ／ ３ ； Ｉ ｘ － ； １ ｆ ３ 。 ｌ＝ ３ ｖ： Ｉ＝ｑ ７ ／３ ｌ＝（ ｌ
差动保护知识点总结
差动保护知识点总结差动保护是电力系统中一种常见的电气保护装置，主要用于检测和保护电力系统中的发电机、变压器、母线等设备。
差动保护的作用是在设备内部发生故障时，能够迅速检测到故障并及时切断故障电路，保护设备和系统的安全运行。
在电力系统中，差动保护是非常重要的一部分，掌握差动保护的知识对于电力系统的稳定运行和设备的安全保护至关重要。
一、差动保护原理差动保护的基本原理是通过比较设备两端的电流，对两端电流的差值进行检测，当这个差值超出一定范围时，即视为设备内部发生故障，需要切断电路。
在差动保护中，通常使用比率系数和阈值等参数来确定差值的范围，并设置报警和动作信号。
差动保护主要有线性差动保护和非线性差动保护两种形式。
线性差动保护是指在一定电流范围内，设备两端电流之差与设备载流量成正比。
而非线性差动保护则指设备两端电流之差与设备在额定载流以下时成正比，在超过额定载流时成指数关系。
这两种差动保护的选择取决于具体的设备类型和应用场合。
二、差动保护的应用差动保护主要应用于发电机、变压器、母线等设备的保护。
发电机的差动保护是断路器和继电保护装置之间的一个重要环节，用于检测发电机线圈内部的短路、接地故障等情况。
变压器的差动保护则是用于检测变压器绕组内部的故障，如短路、接地等。
母线的差动保护主要是用于保护母线两端设备的并联运行，确保母线两侧设备的平衡运行。
此外，差动保护还可以应用于电力系统中的其他设备保护，如电网端口、电容器等。
差动保护在发电厂、变电站、工矿企业等电力系统中都有广泛的应用。
三、差动保护的特点1. 灵敏性高：差动保护能够灵敏地检测设备内部的故障，迅速切断电路，保护设备和系统的安全运行。
2. 可靠性好：差动保护的设计和运行经验丰富，经过长期的实践检验，具有较高的可靠性。
3. 抗干扰能力强：差动保护能够在电力系统复杂的工况下，依然能够正常工作，具有很强的抗干扰能力。
4. 适应性强：差动保护在不同类型的设备上都能够灵活应用，适应性较强。
差动保护分类
差动保护分类
差动保护是电力系统中重要的保护方式之一，根据不同的保护对象和保护方式，可以将差动保护分为多种类型。
一、母线差动保护
母线差动保护主要针对电站、变电站的母线进行保护，其原理是通过比较母线两端电流的差值，当差值超过设定值时触发保护动作。
母线差动保护常用于高压电力系统的电力变电所、换流站等场所。
二、发电机差动保护
发电机差动保护是一种针对发电机的保护方式，它通过比较发电机定子电流和电枢电流的差值，当差值超过设定值时触发保护动作，保护发电机免受故障的损害。
三、变压器差动保护
变压器差动保护是一种针对变压器的保护方式，它通过比较变压器两端电流的差值，当差值超过设定值时触发保护动作。
变压器差动保护可以有效地保护变压器免受内部短路或绕组间接触的损害。
四、线路差动保护
线路差动保护是一种针对电力线路的保护方式，它通过比较线路两端电流的差值，当差值超过设定值时触发保护动作。
线路差动保护可以有效地保护电力线路免受短路、接地故障等损害。
综上所述，差动保护可分为母线差动保护、发电机差动保护、变压器差动保护和线路差动保护等多种类型。
这些保护方式在电力系统中起着重要的作用，可有效地保护电力设备和电力系统的安全运行。
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两种差动保护的异同分析
作者：裴启刚裴倩倩
来源：《科学与财富》2014年第04期
摘要：变压器纵联差动保护是大、中型变压器常用的电气类主保护，本文通过常用的DCD-2型差动继电器和微机型比率差动保护的差异，分析了各自工作原理和用途。
关键词：差动保护、同极性、差电流
变压器纵联差动保护（以下简称差动保护）是变压器保护的主保护之一，目前应用到的变压器差动保护主要有以DCD-2型（或BCH-2型）差动继电器组成的差动保护和比率差动保护。
前者曾在微机综合自动化装置出现之前广泛使用，之后随着微机综自装置的普及逐渐被比率差动保护代替，但在一些35KV终端变电站和一些厂矿企业的变电站还可以经常见到。
比率差动保护是变压器微机保护装置出现后被广泛采用的一种保护，它以其模块化、易整定、精度高、详尽的事件记录和自由方便的人机对话等优点代替了继电器式的差动保护。
下面以在工作中遇到的实际问题简单比较分析以下这两种保护的异同之处。
1、躲过励磁涌流
变压器在正常运行时，其励磁电流很小，一般是变压器额定电流的1%左右，对差动保护工作没有多大影响。
但是在一次系统电压扰动时，特别是空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中，励磁电流会变得很大，甚至可达近十倍的额定电流，此时的励磁电流被称为励磁涌流，因励磁涌流不能传变至变压器二次侧，如不解决励磁涌流问题，变压器差动保护将无法工作。
DCD-2型（或BCH-2型）差动继电器采用速饱和变流器提高其躲过励磁涌流的能力。
其原理是利用励磁涌流包含有很大的非周期分量这一特点与区内短路电流区分开。
励磁涌流中大量的非周期分量使变流器铁芯迅速饱和。
这样二次侧电流就大为减小，从而使差动保护对励磁涌流不敏感。
比率差动保护是利用励磁涌流中含有偶次谐波，这一区别于一般短路电流的特点直接闭锁差动保护。
因此在微机型变压器差动保护中常用二次谐波制动的方法解除励磁涌流对此种差动保护的影响。
其优点是：因为采用了二次谐波闭锁了差动保护，因此在计算比率差动保护最小动作值时，便可不考虑励磁涌流对保护装置的影响，而只需躲过最大负荷时的不平衡电流即可。
这样就降低了差动保护的电流动作值，使得比率差动保护装置比DCD-2型（或BCH-2型）差动继电器构成的差动保护动作更加灵敏。
其不足之处是：如果由于区内故障的短路电流特别大时，仍然会有一些谐波电流存在，这样就容易发生误闭锁的事件。
因此必须有差动速断保护作为比率差动保护的辅助保护，这样即便由于短路电流过大出现误闭锁事件，也能够快速
切除故障点。
这样就要求差动速断保护范围不应超过比率差动保护的范围。
因此对于单电源降压变压器来说差动速断保护应能可靠躲过低压侧母线处的短路电流。
2、差动平衡的调节
无论是哪一种变压器差动保护均有对消除励磁涌流，接线组别和区外故障不利影响的专门措施，对于其它影响差动回路不平衡电流的因素，都是通过“差动平衡调节”来消除其影响的。
DCD-2型（或BCH-2型）差动继电器都是通过合适选取两个平衡绕组的匝数使不平衡电流得到补偿。
对于三卷变来说只要确定了基本侧和其匝数，将基本侧电流接入差动继电器的差动绕组，另外两侧分别接入两个平衡绕组通过计算整定两个平衡绕组的匝数使差动回路中的不平衡电流得到补偿，对于两卷变来说在确定了基本侧及其匝数后，基本侧可以接入差动绕组也可以接入平衡绕组，最终通过计算确定另一个平衡绕组的匝数来实现最终的平衡。
比率差动保护的平衡调节是给变压器各侧分别设置一个差动平衡调节系数，各侧的电流乘上各自的差动平衡调节系数后，代入差动保护的动作特性方程，即比率差动保护实际比较的是经过差动平衡调节后的各侧电流。
通过比较可以看出前者是通过计算平衡匝数进行差动平衡调节的。
在实际工作中，平衡匝数必须取整数，这就意味着对于计算中出现的半匝情况，是不能使不平衡电流得到完全补偿的，而平衡系数就不需要非取整数，这就可以使不平衡电流得到完全补偿，从而提高了整个装置动作的可靠性。
3、工作原理上的不同
DCD-2型（BCH-2型）差动保护是通过差动绕组、平衡绕组、短路绕组在速饱和变流器中的合成磁通与继电器二次绕组的耦合来使差动保护正常工作的。
比率差动保护是以两侧（或三侧）电流相量之和作为动作电流，以两侧电流相量之差（或三侧中最大的电流）作为制动电流，代入动作特性方程。
这样以来在区内故障时，相量之和（动作电流）最大，而相量之差（制动电流）最小；在区外故障时，相量之和（动作电流）最小，而相量之差（制动电流）最大。
这就有效地区分了区内故障和区外故障，并且即使是在变压器有轻微故障时，也具有了较高的灵敏度。
4、二次接线与TA的极性
差动保护的TA极性必须接正确。
无论是DCD-2型（BCH-2型）差动保护还是比率差动保护都要求变压器各侧TA同极性接入，即各侧TA的同名端都朝向母线或都朝向变压器。
5、结尾
本文通过分析常用的DCD-2型差动继电器和微机型比率差动保护工作原理的不同，提出了在使用中应注意事项，在现实工作中具有实际意义。
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参考文献
[1] 水利电力部电力生产司编.保护继电器检验第十九章.北京：水利电力出版社， 1977.
[2] 陈学庸. 电力工程电气设备手册电气二次部分. 北京：中国电力出版社，1996
作者简介：
裴启刚（1975-），男，工程师，长期从事变电工程电气二次技改工作（E-Mail：
pqg750904@）；
裴倩倩（1984-），女，助理工程师，主要从事变电运行等工作。