浅谈对变压器差动保护不平衡电流的认识
论析差动保护不平衡电流及保护种类
论析差动保护不平衡电流及保护种类一、变压器差动保护原理差动保护作为变压器的主保护，是利用循环电流的原理构成的，也就是将各侧电流的相量（即大小和相位）进行相加，其保护范围是各侧电流互感器之间的区域。
因变压器各侧电流互感器以及其它诸多因素影响，在正常运行和外部故障时，其差动保护回路中均会有不同程度的不平衡电流产生。
二、差动保护不平衡电流分析1、由各侧电流互感器变比之间不匹配产生。
理想情况下变压器高、低压两侧流入差动回路的电流应相等，即高、低侧电流互感器变比的比值应等于变压器的变比，从而使流入差动回路的电流为零。
但实际电流互感器的变比都是整数且选取的变比将受标准变比的限制，而变压器的变比不变，因而会产生不平衡电流。
通常利用平衡线圈进行磁补偿，平衡线圈通常接入二次电流较小的一侧。
合理选择平衡线圈的匝数，使差动线圈产生的磁势和平衡线圈产生的磁势相互抵消，二次线圈里就不会感应电势，则在差动继电器中也将不会有电流流过。
计算得出的平衡线圈的匝数通常不是整数，且匝数不能连续调整，因此还会存在一定的不平衡电流。
2、由变压器两侧电流相位不同产生。
由于变压器绕组的接线组别不同，通常两侧相差30°角。
假如各侧的电流互感器仍按通常的接线方式，则二次电流相位也将相差30°角，差动保护回路势必会产生一定的不平衡电流。
通常采取电流互感器接线方式的不同与其相适应。
变压器的星形接线侧，其对应的电流互感器采用三角形接线，变压器的三角形接线侧，则其对应的电流互感器采用星形接线，如此调整后，变压器两侧电流互感器二次侧输出电流相位将完全相同。
3、由变压器带负荷调节分接头产生。
正常运行时，利用有载调压变压器带负荷调节变压器的分接头，是调整系统运行电压的一种方法。
分接头的调节改变了变压器的变化。
如果差动保护已经按某一运行方式下的变比调整好，分接头的改变将使已选电流互感器变比之间更不匹配，将会在差动继电器中产生不平衡电流。
4、由变压器本身的励磁涌流产生。
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。
变压器差动保护的不平衡电流及克服方法
变压器差动保护的不平衡电流及克服方法变压器差动保护是一种重要的电力系统保护装置，用于保护变压器的安全运行。
一旦发生元件的故障，例如绕组短路或接地故障，会引起差动电流不平衡，此时差动保护将起到关键的作用。
本文将详细介绍变压器差动保护中的不平衡电流问题，并探讨了一些克服方法。
不平衡电流问题是指在正常运行情况下，变压器差动保护输入和输出电流之间出现不平衡的现象。
造成不平衡电流的原因可能有多种，如绕组短路、绝缘故障以及负荷不均衡等。
不平衡电流会导致差动保护的误动作，从而影响电力系统的稳定运行。
克服不平衡电流的方法有以下几种：1.基本差动保护原理：差动保护原理是通过比较变压器的输入和输出电流来判断是否存在故障。
基本差动保护原理可以有效地检测对称故障，但对于不平衡故障的检测相对较弱。
因此，需要采用其他方法来克服不平衡电流的问题。
2.元件选择：正确选择差动保护所使用的元件对克服不平衡电流非常重要。
换流器和变压器侧比例放大器等元件应具有较好的动态响应特性和高抗干扰能力，以减少不平衡电流对差动保护的影响。
3.抗干扰能力的提高：由于电力系统中存在各种干扰源，例如负荷电流突变、谐波干扰等，这些干扰源会引起差动保护误动作。
为了克服不平衡电流，需要提高差动保护的抗干扰能力，采用滤波器、补偿器等改进措施来减少干扰。
4.组合保护：差动保护通常与其他保护装置配合使用，例如过电流保护、过热保护等。
通过组合使用多种保护装置，可以增强对不平衡电流的检测和判断能力，从而更好地保护变压器的安全运行。
5.故障录波和分析：对于差动保护误动作的原因，可以通过故障录波和故障分析来进一步研究。
录波数据可以提供详细的电流和电压波形，通过对波形的分析，可以找出导致差动保护误动作的原因，从而采取相应的措施。
总之，不平衡电流是变压器差动保护中需要解决的重要问题。
采取适当的方法和措施，可以有效地克服不平衡电流，提高差动保护的性能和可靠性，确保变压器的安全运行。
变压器差动保护中不平衡电流产生原因及克服措施浅析
变压器差动保护中不平衡电流产生原因及克服措施浅析摘要】本文从变压器差动保护的动作原理出发，分析出差动保护误动的主要原因是不平衡电流，从而对差动保护中不平衡电流产生原因进行了详细分析，阐述了不平衡电流的克服措施，为保障变压器差动保护的正确灵敏动作找到了方向。
【关键词】变压器；差动保护；不平衡电流；1 引言电力是国民经济中的重要基础性产业，而变压器又是电力系统中的核心设备，其重要度重要度就如同汽车的发动机一样，因此变压器的安全稳定运行对于国民经济而言关系重大。
而差动保护作为变压器的主保护，保证在变压器发生内部故障时快速动作跳闸，所以对变压器差动保护的动作原理进行分析和理解就更能缩短主变内部故障时的处理时间，保证电力系统的稳定运行。
2 变压器的差动保护原理分析2.1差动保护的定义和工作原理当变压器内部发生某些短路性故障的时候，在变压器各侧的电流互感器二次回路中将产生大相同，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。
变电站主变压器的差动保护是其主保护，主要是保护变压器单相匝间、变压器绕组内部以及引出线上发生的各种短路故障。
理论上来讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零，而两侧的电流互感器按差接法接线，在正常和外部故障时，流入继电器的电流为两侧电流之差，其值接近为零，继电器不动作。
内部故障时，流入继电器的电流为两侧电流之和，其值为短路电流，继电器动作。
2.2差动保护的作用在变电站的主变压器差动保护装置中有速断保护、本体保护和差动保护三种，主要是在变压器发生故障的时候采取一系列的保护动作，首先是瞬间跳开高低压断路器，然后把变压器和电源隔离开，从而实现主变压器的保护，避免造成不必要的损坏。
2.3差动保护误动作的原因分析从理论上讲，主变压器差动保护的应用基于基尔霍夫电流定律，能够在较短的时间内灵敏的切除主变压器的内部故障；在切除外部故障的时候，可靠的避免励磁涌流；此外，无论是在正常运行的情况下，还是在遇到外部故障的时候，都能够躲避不平衡电流，不会产生因过励磁而造成的误动作。
变压器差动保护回路中的不平衡电流
变压器差动保护回路中的不平衡电流一、两侧电流互感器不同产生的不平衡电流1、产生原因由于变压器高、低压侧的额定电流不同，为了保证差动保护正确工作，必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常和外部故障时，差动两个臂中的电流接近，流入差动继电器的电流近似为零，保护不动作。
两侧电流互感器变比的比值应等于变压器的变比，即nTA1/nTA2=nT。
由于变压器的变比和电流互感器的变比都是标准的，很难满足上述等式成立，因此将会产生不平衡电流。
2、消除方法减小或消除不平衡电流常采用数值补偿的方法。
1）在变压器一侧电流互感器的二次装设自耦变流器进行补偿。
2）采用带速饱和变流器的差动继电器（BCH）时，利用其平衡线圈来减少不平衡电流。
3）微机保护中利用软件系数使不平衡电流为最小。
二、变压器两侧绕组连接方式不同产生的不平衡电流1、产生原因电力变压器广泛采用Y，d11接线方式，由于d侧线电流超前Y侧同一相线电流30°，若两侧电流互感器二次采用相同的接线方式，则差动回路两臂上的电流也会有30°相位差，这样即使两臂上的电流大小相等，差动回路中也会产生不平衡电流。
2、消除方法1）对变压器采用相位补偿，即将变压器Y侧的三个电流互感器二次接成三角形，而将d侧的三个电流互感器二次接成星形，从而将电流互感器二次侧的电流相位校正过来，这种接线称为相位补偿接线。
采用上述相位补偿接线后，在电流互感器的二次接成三角形的一侧流入差动臂的电流增大√3倍，为保证正常运行时差动回路两臂的电流相等，必须将该侧电流互感器的变比增大√3倍。
2）在微机保护中，变压器各侧电流互感器都采用丫形接线，通过软件来实现变压器Y，d连接的相位校正。
三、变压器的励磁涌流产生的不平衡电流1、产生原因变压器的励磁电流只流过变压器的电源侧，反应到差动回路中不能被平衡。
正常运行时励磁电流很小，仅为变压器额定电流的2%～10%，发生外部短路时，电压降低，励磁电流更小，因此这些情况对差动保护影响不大，一般不考虑。
浅析变压器纵差保护中不平衡电流的产生的原因及防范措施
浅析变压器纵差保护中不平衡电流的产生的原因及防范措施摘要：本文通过分析土耳其胡努特鲁项目变压器差动保护不平衡电流的产生原因，提出相应的防范措施，以提高差动保护动作的速动性、灵敏性、可靠性，确保变压器的稳定运行。
关键词：纵差保护；不平衡电流；励磁涌流1 纵联差动保护原理变压器纵差保护作为变压器的主保护，一般容量在2000KVA以上变压器均应设置纵差保护。
纵差保护的基本工作原理是在变压器绕组的两侧装设电流互感器，其二次侧按照循环电流原理接线，在理想情况下，如果两侧互感器的同极性端都朝向母线侧，则将同极性端子相连，并在两接线之间并联接入差动继电器，在正常运行或区外故障时，两侧的二次电流大小相等，相位相反，通过差动继电器中的电流等于零，也就是不平衡电流为零，因此差动继电器不动作。
而在实际应用中，由于引起变压器纵差保护不平衡电流的因素很多，使得不平衡电流增大，将导致保护装置的误动作。
因此，需要分析不平衡电流产生的原因，提出相应的防范措施，以减少不平衡电流对纵联差动保护的影响。
2 产生不平衡电流的原因和防范措施2.1 变压器各侧绕组接线组别不同以常规变压器为例，通常采用Y，d11的接线方式，因此，其高低压侧电流的相位相差30度，即使变压器两侧的电流大小相等，反映到差动继电器中也会产生比较大的不平衡电流。
为了消除这种不平衡电流的影响，常采用相位补偿法，将变压器的星形侧的三个电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形，并适当考虑联接方式后可把二次电流的相位校正过来。
相位补偿后，在互感器接成三角形侧的差动一臂中，电流又增大了1.732倍。
为了保证在正常运行及外部故障情况下差动回路中没有电流，就必须将该侧电流互感器的变比加大1.732倍，以减小二次电流，使之与另一侧的电流相等。
对于由微机实现的变压器纵差保护，由于软件计算的灵活性，允许变压器的各侧互感器二次都按Y型接线，在进行差动计算时由软件对变压器Y型侧电流进行相位校准及电流补偿。
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压器的电气系统中最为重要的保护措施之一。
这种保护可以有效地检测变压器内部的任何不对称性和故障。
然而，在实际应用中，差动保护的准确性可能会受到不平衡电流的影响。
该文将从以下三个方面分析主变压器差动保护产生不平衡电流的原因。
1.基本原理主变压器差动保护基于电流差原理进行工作。
在正常运行过程中，主变压器的两个侧面的电流应该是相等的。
如果差动电流保护装置检测到电流的不平衡，则会发出信号，通常是一个警告或故障信号。
当主变压器出现内部短路，开路或接地故障时，由于故障电流未能得到平衡，系统将发出报警信号，从而实现了对变压器内部故障的保护。
2.故障导致的不平衡电流当主变压器出现任何故障时，都会导致不平衡电流的产生，从而影响差动保护的准确性。
以下是一些可能导致不平衡电流的常见故障：a.在变压器线圈中出现部分短路或断路。
b.由于导线接头或接地问题导致某个相位的电流突然变化。
c.变压器内部存在磨损或腐蚀，从而导致故障。
d.在变压器中存在异物，例如空气或水，也会导致不平衡电流的发生。
e.由于变压器的老化和磨损，电流可能会流向电气环境中，从而导致不平衡电流。
与故障相关的不平衡电流之外，还有可能发生由不平衡电压引起的不平衡电流。
下面是一些可能导致不平衡电压的原因：a.供电网络中的电压波动和突然变化。
b.电气系统的部分电路存在过载或断路。
c.变压器的连接方式不当或出现接线问题。
总之，变电站主变压器差动保护是发现变压器内部故障的关键保护措施。
但是，不平衡电流的存在可能会损害差动保护器的精度和可靠性。
因此，了解产生不平衡电流的原因，可帮助工作者进行针对性维护，进一步提高电气系统的可靠性和安全性。
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电力系统中非常重要的保护之一，其主要作用是监测主变压器两侧的电流是否平衡，如果出现不平衡，则切断故障电流以保护设备的安全运行。
在实际工作中，经常出现差动保护误动或误动率过高的情况，其中一个主要原因就是不平衡电流的产生。
下面从以下几个方面进行分析。
1.主变压器的不平衡主变压器的不平衡是导致差动保护误动或误动率过高的主要原因之一。
主变压器本身存在着磁路不对称性、接线不对称性等问题，这些问题都会导致主变压器两侧的电流不平衡。
而差动保护的动作依赖于两侧电流的差值，因此如果主变压器本身的不平衡电流大于设定值，则会误动差动保护。
2. 对称分量不同对称分量不同也会导致差动保护误动或误动率过高。
在电力系统中，对称分量是指电流或电压分解成正序、负序、零序三个分量。
如果主变压器两侧电流的对称分量不同，则会导致差动保护误动。
例如，如果主变压器两侧电流的负序分量不同，则会导致差动保护产生不平衡电流，从而导致误动或误动率过高。
3. 母线电抗不同4. 安装误差导致的相位偏差最后，安装误差也可能导致差动保护误动或误动率过高。
差动保护是通过主变压器两侧的电流差值来判断故障的存在，因此安装位置的相对偏差会导致电流测量的不准确性，从而导致差动保护误动或误动率过高。
综上所述，导致变电站主变压器差动保护误动或误动率过高的原因主要来自主变压器的不平衡、对称分量不同、母线电抗不同以及安装误差。
因此，在实际工作中，应该对主变压器进行定期检修和维护，尽量保证其正常运行，同时安装差动保护时也要注意检查安装误差，以减少差动保护误动或误动率过高的情况的发生。
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浅谈对变压器差动保护不平衡电流的认识
摘要:差动保护是变压器的主保护。
但在实际运行中,产生了不平衡电流降低了保护的灵敏度,有时会产生误动作现象。
本文分析了差动保护不平衡电流产生的原因,并提出有效的防范措施。
关键词:差动保护不平衡电流影响措施
引言
在旗县农电局66千伏变电所中,差动保护是变压器的主保护。
理论上,当变压器两侧电流互感器的极性相同时,把电流互感器不同极性的二次端子相连,差动继电器的工作线圈并联在电流互感器的二次端子上,此时变压器两侧的二次电流大小相等,方向相反,通过继电器中的电流为零,差动继电器将不会动作。
但是在实际运行时,由于各种因素产生了不平衡电流,因而降低了保护的灵敏度,有时会产生误操作现象。
因此通过了解变压器差动保护工作原理,分析差动保护不平衡电流产生的原因,找出有效的防范措施,提高差动保护动作的灵敏度性,对确保变压器的安全稳定运行很有必要。
1 不平衡电流产生的原因及其对差动保护的主要影响和消除方法
(1)变电所主变压器基本采用Yd11的接线方式,其两侧电流的相位差为30度,所以会在差动继电器中产生不平衡电流。
消除这种不平
衡电流影响的最好方法是采用相位补偿法,通常将变压器的高压侧的三个电流互感器接成三角形,将变压器低压侧的三个电流互感器接成星形,通过调整互感器出线联接方式可使二次电流的相位相同。
但是经过相位调整后,在高低压侧的电流幅值出现了偏差,差动电流增大。
为了保证在正常运行情况下差动回路中电流近似为零,常通过将该侧电流互感器的电流乘以个系数,尽可能与另一侧的电流相近,使差动电流维持在最小水平。
这是消除不平衡电流的一种常用方法。
(2)变压器的励磁涌流也会产生不平衡电流。
变压器空载投入运行时,由于变压器的铁芯非常饱和,励磁电流将剧烈增大,这时出现可达额定电流8倍左右的励磁涌流。
励磁涌流的大小与回路的阻抗、变压器的容量和铁芯性质等有关系,变压器容量越大,涌流倍数反而越小。
另一方面,励磁涌流中含有二次谐波分量和大量的非周期分量,非周期分量都是偏到时间轴的一边,衰减比较慢。
还有就是励磁涌流与合闸瞬间外加电压的相位,铁芯中剩磁的大小及铁芯材料等因素有关。
在合闸瞬间,励磁涌流衰减的速度很快,对于中小型变压器,经1s 后,励磁涌流值不超过额定电流的0.25倍; 大型电力变压器励磁涌流的衰减速度较慢,衰减时间约为3s。
这就是说,变压器容量越大励磁涌流衰减越慢,衰减时间越长。
这时通常采用比率制动方法加以消除。
(3)变压器高低压侧电流互感器的变比不一样也会产生不平衡电流。
在设计选择互感器时,是根据互感器的标准产品来确定一个比较接近的变比,实际选用的变比,与计算变比不可能完全一致,这是在差
动保护回路引起不平衡电流的又一个原因。
这种变比选择不合适引起的不平衡电流,可在差动继电器中设置平衡线圈加以消除,平衡线圈一般接于保护臂电流小的一侧,因为平衡线圈和差动线圈共同绕在继电器的中间磁柱上,选择好平衡线圈的匝数,让它产生的磁势和差流在差动线圈中产生的磁势相抵消,使得流经差动继电器的执行元件的电流为零。
只不过接线时要注意极性,应使小电流侧在平衡线圈与差流在差动线圈产生的磁势相反。
现在采用微机保护系统后,这种方法已经不常用了。
(4)变压器高低压侧电流互感器型号不一样也会产生不平衡电流。
既然变压器两侧电流互感器的型号不一样,它们的饱和特性和励磁电流也就不一样,所以在外部故障时差动回路中所产生的不平衡电流就较大。
这时应参考电流互感器的同型系数,并适当提高差动保护的动作电流值。
(5)电网电压出现波动时,通常利用调节变压器分接头的位置来维持电网的电压保持在正常水平。
当改变变压器分接头位置时,就相当于改变了变压器的变比。
但是差动保护中电流互感器以及差动继电器平衡线圈已经确定,当改变分接头时,差动回路就出现了新的不平衡电流Ibp,Ibp与一次电流Id.max成正比,即:
Ibp＝±△U·Id.max/Kn
式中±△U——调压分接头相对于额定抽头位置的最大变化范围
Id.max——通过调压侧的最大外部故障电流。
为消除这一不平衡电流的影响,在整定保护的动作电流时应相应增大保护的动作整定值。
2 变压器差动保护中减小励磁涌流影响的措施
(1)采用内部短路电流和励磁涌流波形的差别来躲过励磁涌流。
具体方法是将差流进行微分,再将微分后的电流进行全波整流,利用整流后的波形,在动作整定值下存在时间长短,来判断是内部故障、还是励磁涌流。
(2)选取具有速饱和变流器的继电器是被广泛采用的一种减小励磁涌流影响的方法。
发生外部故障时,非周期分量的最大不平衡电流能使变流器的铁芯很快单方面的饱和,使不平衡电流难以传到差动继电器的线圈上,从而保证差动保护不会误动作。
发生内部故障时,变流器的一次线圈中非周期分量的衰减速度相当快,大约2个周期衰减完毕,完毕后通过的则是短路电流,继电器能灵敏动作。
速饱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。
(3)采用比率制动方法。
在变压器励磁涌流中含有大量的二次谐波分量,利用差流中二次谐波所占的比率作为制动系数,能鉴别变压器
空载合闸时的励磁涌流,保证保护装置在变压器空载投入时,能可靠地运行。
假设差动保护中差动电流的二次谐波幅值用Id2表示,差动电流Id中二次谐波所占的比率K2可表示为K2=Id2/Id,二次谐波制动系数为Kxb,只要K2大于Kxb,就可以认为是励磁涌流,此时保护不动作。
在K2小于Kxb并同时满足比率差动其它判据时,才允许保护装置保护动作。
作为比率差动保护的一主要判据是K2>Kxb。
二次谐波制动系数Kxb可根据实际要求整定,整定范围为0.1～0.35,通常取值为0.15,一般不宜低于0.15。
综上所述,为了保证差动保护动作的选择性,差动继电器的动作电流必须避越最大不平衡电流。
产生的不平衡电流越小,保护装置的灵敏度越高,越能保证变压器的安全稳定运行。
参考文献
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