三绕组变压器差动保护的构成及工作原理
变压器差动保护原理
变压器差动保护原理
变压器差动保护是一种常用于高压变压器保护的电气保护装置。
其原理是通过比较变压器两侧电流的差值，来识别是否存在故障或异常情况。
具体工作流程如下：
1. 变压器差动保护系统由一台差动继电器和多个电流互感器组成。
电流互感器分别连接到变压器两侧的主绕组，将电流信号传递给差动继电器。
2. 差动继电器内部设有比较电路，用于比较两侧电流的差值。
如果变压器正常运行，两侧电流应该保持平衡。
3. 如果存在故障，比如主绕组中出现短路或地故障，将导致两侧电流不平衡。
差动继电器将通过比较电路检测到这种差异，从而触发保护动作。
4. 差动继电器的动作可以通过断开变压器的断路器或刀闸来切断故障电流，保护变压器和其他设备免受损坏。
5. 为了提高差动保护的可靠性，通常还会配置差动保护的备用继电器和互感器，并采用冗余的电源供电系统。
综上所述，变压器差动保护通过比较变压器两侧电流的差值来识别故障，并触发保护动作，从而保护变压器和其他设备的安全运行。
三绕组变压器纵差动保护的设计与仿真
摘要目前国内电力工业得到良好的发展成果，特高压输电线路创建完成，超大容量发电机组也开始产生，其中跨地区电网互联时期随之到来。
现在，电网系统更加复杂，综合规模稳步扩张，对电力系统稳定运作提出更加严苛的要求。
在电网中作为最重要的电力系统装置之一，变压器承担了电力系统中功率调节的功能，提升变压器保护的灵敏度和可靠性尤为关键。
但与其他一次性设备如母线等相比，变压器保护误动次数处于较高水平。
随着智能电站项目内开始使用电子变压器，我们也开始寻找到全新分析角度。
尤其是为此领域纵差保护的研究提出了一个新的方向。
关键词：三绕组；变压器；继电SummaryWith the development and progress of electric power in our country, the continuous construction of UHV transmission lines, the increase of super-capacity units, the era of interconnection between regions has been gradually realized, and the complexity of power grid is gradually deepening.And the scale expands unceasingly, put forward the new request to the safe operation of the electric power system. As one of the most important electrical equipment in power system, transformer is carrying the role of power porter in the power network, so it is very important to improve the sensitivity and reliability of transformer protection. However, compared with other disposable equipment such as busbar, the statistics of misoperation times of transformer protection has always been at a relatively high level, and with the gradual use of electronic transformers in intelligent power plant projects, This brings a new research idea to transformer protection, especially the research direction of transformer longitudinal differential protection.Key words: three windings; Transformer; Relay目录摘要 (1)1 变压器保护Θ (5)1.1 励磁涌流 (7)2 继电保护装置原理 (9)2.1 纵差动保护 (9)2.2 变压器瓦斯保护 (9)2.3 平行双回线路横联方向差动保护 (9)2.4 复合电压启动的过电流 (10)2.5 变压器中性点直接接地零序电流保护工作原理 (10)2.6 过电流保护的构成及工作原理 (11)3 短路电流计算 (12)3.1 基本参数 (12)3.2画出短路等值电路 (13)3.3短路电流计算的过程 (14)3.4保护装置的配置 (15)4 各保护装置的整定计算 (16)4.1纵差保护的整定计算 (16)4.2 110kV侧复合电压启动过电流保护整定计算 (18)4.3 38.5kV侧方向过流保护 (18)4.4 110kV零序过电流保护 (19)4.5 变压器气体保护的整定 (19)5 差动元件基本原理 (20)5.1 差动元件的动作方程 (20)5.2 差动电流及制动电流的取得 (21)5.3 电流互感器二次接线进行相位补偿（外转角） (22)5．4 用保护内部算法进行相位补偿（内转角） (22)5.5 CT二次断线 (25)5.6 逻辑构成框图 (26)第六章三相变压器的仿真 (29)6.1 三相变压器仿真的数学模型 (29)6.2电源电压的描述 (34)6.3铁心动态磁化过程简述 (34)7 三绕组变压器的仿真与分析 (38)7.1空载合闸 (38)7.2内部故障 (40)结论 (48)致谢 (48)三绕组变压器纵差保护的设计与仿真1 变压器保护变压器是电力领域内不容忽视的重要装备，甚至影响整个系统的正常发电，供电与平稳运作。
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/ nB2、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。
变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护的基本原理引言变压器是电力系统中常见且重要的设备，其稳定运行对电网的正常运行起着至关重要的作用。
然而，变压器在运行过程中可能会遇到各种故障，如短路、接地故障等，若这些故障不能及时得到保护和处理，将会对设备和系统产生严重影响。
因此，差动保护作为变压器保护的一种重要手段，具有重要意义。
变压器差动保护的概念变压器差动保护是指通过测量变压器主绕组和副绕组之间的电流差值，判断变压器是否存在故障，并在故障发生时迅速切除故障设备的保护方法。
基本原理变压器差动保护的基本原理是利用变压器主副绕组的电流之差来判断设备是否发生故障。
其基本原理可概括为以下几个方面：1. 差动电流测量原理差动保护通过测量变压器主绕组和副绕组之间的差动电流来实现。
通常情况下，变压器在正常运行时，主绕组和副绕组之间的电流是基本相等的。
若发生故障，导致主绕组和副绕组之间的电流不相等，则表示变压器发生了故障。
2. 差动电流比较原理差动保护系统会将主绕组和副绕组的电流进行比较，以判断两者是否相等。
常用的比较方法有直流量比较方式和交流量比较方式。
直流量比较方式主要是将两个电流通过电流互感器转换为直流信号进行比较；而交流量比较方式则是将两个电流通过电流互感器转换为交流信号，利用相关技术进行相位比较。
3. 故障检测原理差动保护系统通过对差动电流进行检测，可以判断变压器是否发生了故障。
在差动保护系统中，通常会设置定值元件，用于设定差动电流的阈值。
当差动电流超过设定的阈值时，差动保护系统会判断变压器发生了故障，并触发相应的保护动作。
变压器差动保护的实现方式变压器差动保护可以通过硬件实现、软件实现以及硬件与软件相结合的方式实现。
常见的实现方式包括以下几种：1. 采用硬件差动保护装置硬件差动保护装置通常由差动保护继电器、电流互感器、采样器等组成。
差动保护继电器是实现差动保护的核心设备，它能够将主绕组和副绕组的电流进行比较，并根据设定的差动电流阈值进行故障判据。
变压器保护原理介绍
变压器的故障和保护配置
•
变压器是一种静止电器，它把一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的交流
电能。
绕组的相间短路
绕线的匝间短路
绕组引线与外壳发生
单相接地短路
铁芯烧损
引出线间的各相间短路故障
引出线单相接地故障
过电流；
过负荷；
油面降低；
过励磁
其它
绕组的相间短路
I
2
K
100
%
K
5
Z
2
I
1
K
五次谐波制动比
5
Z
I
基波电流
1
I
五次谐波电流
5
K
五次谐
值
波制动比
5
• 什么情况下会出现励磁涌流？如何消除？
2．由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流
由于变压器常常采用Y,dll 的接
线方式, 因此, 其两侧电流的相位差
30º。此时，如果两侧的电流互感
3.变压器纵差动保护的基本元件
• （1）装置启动元件
• （2）比率制动式差动保护元件
• （3）差动速断保护元件
• （4）励磁涌流判别元件
• （ 5 ） TA 断 线 闭 锁 元 件
• （6）其它
(2)比率制动式纵差动保护
比率制动式纵差动保护的动作值随着外部短路
电流的增大而自动增大。灵敏可靠，优点显著，
成的油面降低，同时还反应开
焊故障
纵差保护或电
流速断保护
差动保护的接线原理
变压器一、差动保护的接线原理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，按回路电流法原理，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，如果忽略不平衡电流，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。
见图1。
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动作电流，保护动作断路器跳闸。
由于变压器原副绕组联接方式不同，以双绕组变压器为例，常采用Y／⊿－11接线，高低压两侧电流相位差30°，即：原边电流滞后于付边电流30°，见图3。
虽然变压器两侧互感器二次电流大小相等，但由于相位不同，仍有差电流流入继电器。
其大小为：为了消除两侧电流相位差产生的差电流ibp，必须对变压器两侧互感器采取不同的接线方式。
二、变压器差动保护的正确接线我们还以双绕组Y／⊿－11变压器为例，见图4：变压器原边互感器二次线圈接成⊿形，按减极性原边一次电流由L1流向L2为正，二次电流由K1流向K2 为正，互感器二次接线按AK2与BK1连接，BK2与CK2连接，CK2与AK1连接，二次电流由AK2，BK2，CK2引出线电流。
变压器副边电流互感器二次线圈接成人形，假设母线电流从L2进，按减极性，一次电流由L2流向L1为正，二次电流由K2流向K1也为正。
端子ak1，bK1，CK1；连在一起引出中线，端子aK2，bK1，CK1引出线电流。
根据基尔霍夫第一定律：“对于三角形联接的电路，无论是电源或是负载，线电流等于两相电流之差”。
按照原边互感器接线列出电流方程式，并作向量图5和图6：由向量图可以看出变压器原边互感器二次线电流分别超前相电流30°，也即超前一次电流30°。
变压器付边电流互感器二次线圈因入接，互感器二次电流与一次电流同相位。
正好变压器两侧互感器二次线电流同相位。
差动变压器工作原理
差动变压器工作原理一、引言差动变压器是电力系统中常用的一种保护装置，其作用是检测电力系统中的故障，并通过信号传输到保护装置，实现对故障的快速定位和切除。
本文将从差动变压器的基本结构、工作原理和应用等方面进行详细介绍。
二、差动变压器的基本结构差动变压器由两个相同的互感器组成，其中一个为主互感器，另一个为副互感器。
主互感器和副互感器都由铁芯和线圈组成。
主互感器的线圈通常连接在电力系统中，而副互感器则连接在保护装置中。
三、差动变压器的工作原理差动变压器通过比较主互感器和副互感器之间的电流来检测电力系统中是否存在故障。
当电力系统正常运行时，主互感器和副互感器之间的电流应该相等。
但当发生故障时，由于故障点处会出现额外的短路电流，导致主副互感器之间的电流不再相等。
此时，在差动变压器内部会产生一个输出信号，该信号会传输到保护装置中。
保护装置会根据这个信号来判断电力系统中是否存在故障，并采取相应的措施进行切除。
四、差动变压器的应用差动变压器广泛应用于电力系统的各个环节中，例如发电厂、变电站和配电网等。
它可以检测各种类型的故障，例如短路、接地和过载等，从而实现对电力系统的全面保护。
此外，差动变压器还可以用于防范电力系统中的其他问题，例如损坏或老化等。
通过及时检测这些问题，可以避免更严重的故障发生，并延长设备的使用寿命。
五、总结差动变压器是一种重要的保护装置，在电力系统中起着至关重要的作用。
它通过比较主互感器和副互感器之间的电流来检测故障，并传输信号到保护装置中进行处理。
在实际应用中，差动变压器可以广泛应用于各个环节，并实现对电力系统的全面保护。
差动保护工作原理
差动保护工作原理差动保护是电力系统保护中常用的一种保护方式，主要用于检测电力系统中的故障情况，并采取措施防止故障扩大。
差动保护可以用于对各种电气设备进行保护，如变压器、发电机、母线等。
下面将详细介绍差动保护的工作原理。
差动保护是一种基于电流差值的保护方式。
其基本原理是通过比较同一电路的两个或多个点的电流，来判断电气设备是否存在故障。
差动保护一般采用主动式差动保护，也就是主动比较电流并判断是否存在故障，另外还有被动式差动保护，也就是被动接受其他装置的差动信号。
差动保护通常由一个差动继电器组成，该继电器上接入从变压器、发电机以及线路中取得的电流信号。
差动继电器接受这些电流信号，并通过比较这些信号的差异来判断电气设备是否存在故障。
差动保护的工作原理大致可以分为三个步骤：采样、比较和判定。
首先是采样。
差动继电器上接入从电气设备中取得的电流信号。
这些电流信号是通过采样装置采集而来的，通常采用电流互感器获取变压器、发电机以及线路中的电流信号。
采样装置会将采集的电流信号转换成适合差动继电器处理的信号，然后输入到差动继电器中。
接下来是比较。
差动继电器将接收到的电流信号进行比较，比较对象通常是同一电路中的两个或多个点的电流信号。
差动继电器会将这些电流信号进行差分运算，得到一个差值。
如果差值超过所设定的阈值，就会触发差动继电器的动作。
最后是判定。
差动继电器会根据比较得到的差值判断电气设备是否存在故障。
如果差值超过阈值，差动继电器会发出警报信号，并向对应的断路器或开关发送信号，将故障路段进行隔离。
如果差值在阈值之内，差动继电器则认为电气设备正常运行。
差动保护的工作原理中，要特别注意的是阈值的设定。
阈值的大小与电气设备的特性有关，通常需要根据设备的额定电流和故障特性来确定。
阈值设置过小，容易造成误动作，阈值设置过大，容易漏检故障。
差动保护相对来说是一种较为简单、可靠的保护方式。
它可以实时监测电气设备的工作情况，一旦发现故障可以迅速切除故障路段，保护系统的安全稳定运行。
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三绕组变压器差动保护的构成及工
作原理
作者：未知文章来源：未知点击数：1285 更新时间：2007-3-1
三绕组变压器差动保护的动作原理和双绕组变压器差动保护的动作原
理是一样的，也是按循环电流原理构成的。
正常运行和外部短路时，三绕组变压器三侧电流向量和（折算至同一电压等级）为零。
它可能是一侧流入另两侧流出，也可能由两侧流入，而从第三侧流出。
所以，若将任何两侧电流相加再去和第三侧电流相比较，就构成三绕组变压器的差动保护。
其原理接线如图19所示。
当正常运行和外部短路时，若不平衡电流忽略不计，则流入继电器的电流为零。
即ⅰR=ⅰI2+ⅰⅡ2+ⅰⅢ2=0
当内部短路时，流入继电器的电流则为
ⅰR=ⅰI2+ⅰⅡ2+ⅰⅢ2=ΣⅰK/na
即等于各侧短路电流（二次值）的总和。
可见在正常及区外短路时，保护不会动作，而发生内部故障时，保护将灵敏动作。
为保证三绕组变压器差动保护的可靠性和灵敏性，应注意以下几点：（1）各侧电流互感器的变比应统一按变压器最大额定容量来选择。
（2）外部短路时的三绕组变压器比双绕组变压器的不平衡电流大，宜采用带制动特性的BCH-1型差动继电器，若BCH-1型仍不满足灵敏度要求，可采用二次谐波制动的差动保护，
（3）为解决实际变比与计算变比不一致而引起的不平衡电流，以保证每两侧线圈之间的平衡，对BCH-1型差动保护，应将两组平衡线圈分别接在二次电流较小的两侧。