变压器比率差动计算值
差动整定计算说明(详细)
差动保护（DCAP3040、DCAP3041）定值整定说明说明：三圈变的整定计算原理与二圈变的整定计算原理相同，现以三圈变为例来说明差动保护的整定计算。
1、计算变压器各侧额定一次电流n n n U S i 3/=式中 S n —变压器额定容量（kV A ）（注意：与各侧功率分配无关）U n —该侧额定电压（kV ）2、计算变压器各侧额定二次电流ln /n i K I n jx n ⋅='式中 K jx —该侧CT 接线系数（二次三角形接线K jx =3，星形接线K jx =1）n ln —该侧CT 变比3、计算平衡系数设变压器三侧的平衡系数分别为Kh 、Km 和Kl ，则：（a ）降压变压器：选取高压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为''=''==nlnh nm nh m h I I K I I K K //11（b ）升压变压器：选取低压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为1//1=''=''=K I I K I I K nm nl m nhnl h4、保护内部计算用变压器各侧额定二次电流经平衡折算后，保护内部计算用变压器各侧二次电流分别为'='='=ll m m m h h I K I I K I Ih K I 1保护内部计算用各侧额定二次电流分别为：对降压变压器： '='='='='='=nhnl l nl nh nm m nm nhnh h nh I I K I I I K I I I K I对升压变压器： '='='='='='=nlnl l nl nl nm m nm nlnh h nh I I K I I I K I I I K I可见经平衡折算后I nh =I nm =I nl ,即保护内部计算用变压器各侧额定二次电流完全相等，都等于所选的基本侧的额定二次电流。
比率差动
二次谐波制动的比率差动保护作为变压器的线圈和引出线的相间短路以及线圈匝间短路的主保护。
用比率制动躲过外部故障，用基波量作为保护动作量，并配有CT断线检测功能，在CT断线时瞬时闭锁差动保护，并同时发告警信号。
CT断线闭锁差动保护可根据需要整定选择。
当任一相差动电流大于整定值时，差动保护动作。
返回系数大于0.95，动作时间小于40ms。
其动作判据为：Id>Idset2+Kr(Izd-Izd0)其中：Id为差动电流，Kr为比率系数，Idset2为差动启动门槛，Izd为制动电流，Izd0为制动整定值。
利用差动电流中的二次谐波躲过空载合闸时的励磁涌流。
当差流中的二次谐波电流比率大于整定时，闭锁差动保护。
二次谐波制动判据为：I2d>Ks*I1d其中：I1d、I2d——差动电流的基波量、二次谐波量；Ks——谐波制动系数。
一般取0.1~0.3。
Id 差动速断动作区Idset1 比率差动动作区Idset2制动区Izd0 Iz 图5.1差动保护动作特性曲线动作判据Id>Idset2+Kr(Izd-Izd0)其中：Id为差动电流，Kr为比率系数，Idset2为差动启动门槛，Izd为制动电流，Izd0为制动整定值差动电流 Id＝︱I1-Ih︱制动电流Izd＝︱I1+Ih︱/2按这个判据,把定值代进去,未知量取一个满足判据的值用源加电流动作;未知量取一个不满足判据的值用源加电流不动作,就验证了比率差动；未知量取一个满足判据的值用源加电流动作,同时加二次谐波,谐波比率大于定值时不动作就验证了二次谐波制动功能；差动电流 Id＝︱I1-Ih︱制动电流Izd＝︱I1+Ih︱/2在高低测加电流,让满足判据不就动作了先做比例差动动作,再加二次谐波才能制动。
微机型变压器差动保护整定值的计算
４ ４
文章 编号 Ｃ １ １０ＡＩ ２ ０ ） Ｉ— ４ － ２ Ｎ３ —５ ． （０６ Ｉ ０４ ０ ？ ５
上 海铁道 科技 ２ ０ 第 ５期 ０ ６年
吴
钢
上海铁路局技术 中心
值 避歼 涌流 ， 此灵敏 度较 低 因
比 率 制 动式 差动 保 护 动 作 判 据如
由于用软件平衡， ｍ取 ０ Ａ 。 谐波分量 ，含有的高次谐波主要是二次 时 ，变压器外部短路流过差动回路的不 的误差 。 为了保证变压器内部故障时有足够 谐波。 利用二次谐波制动原理 ， 可以躲过 平衡电流小于变压器空载投入时的励磁 在工程实用整定计算中 ， Ｉ 涌流。 因此， 在整定时可只考虑躲过变压 的灵敏度 ， 励磁涌流造成的差动保护误动作。 般为 ０３ ．倍的额定电流值 ， 即： 器 空载投 入 电网时励磁 涌流 ，即：Ｉ ＝ 二次谐波制动的判据如下 ：
一
Ｉ ＞ ＊ｍ ￣ Ｋ２Ｉ
Ｋ ＊Ｊ ｋ 在 ６ ８ ￣ＩＮ （ — 之问） 。
Ｋ 取 ７ ｍ ． ， ＝ ． ４ ． （ ｏ５ ５时 Ｉ ７ ＂ １ ／ ｏ／） ５ ２１
Ｌ山 － ．＊ Ｎ ＝ ．． １ ／ ０ｌ） ｔ － ３Ｉ Ｈ ０３４ ．（ ０５ ＝ ０ Ｊ ２１ ／
０６ ８ ０６ （ ） ．１ ． Ａ 。
制动 的差 动保护
对于 双绕组 变压 器 ：
Ｉ＝ｌ Ｋ Ｉ ． ｌ＋ Ｊ ａ ｌ ， Ｉ Ｉ＝ Ｋ ｌ ＿ 一 Ｉ ２ Ｉ Ｉ ／ Ｋ ＝ ＩＪ ＩＪ ，
式 中 ｂ 为任 一相 差动 电流 ； Ｉ 为差
的， 因为短路 电流 产生电弧 。 仅会 破坏 动速 断保护 髓定值 。 不 ． ２ 绝缘 ．而且 会使 绝缘 材料 及变 压器 油产 １ 比率制 动式 整动保 护 比率制 动式差 动保护 作为 变压器 的 生大最 气体 ． 可能 引起 变压器爆 炸 ， 坯 因
变压器比率差动计算值
4.250 -1.750 -5.304
制动电流 Ir
IA
IB
Ia
生成区
（请勿
6.00
8.200 -3.800 -11.518
动）
注：
1、橙色区必须手动输入值
2、红色区是自动生成区
3、制动电流的取值必须满足后面的不等式
4、自动生成区，正值相位为 0、负值时相位为 180
必须满足 动作区 0<Ir<Ir1 折线 1
Y / -11 接线差动
手动输 入值
变压器容量 高压侧电
（kVA)
压
5000.000 35.000
低压侧电 高压侧 CT 变
压
比
10.000
30.000
低压侧 CT 变 比
60.000
差动门槛 (A)
制动电流 1Ir1(A)
斜率 1
制动电流 2Ir2(A)
斜率 2
低压侧 平衡系数
2.000
2.000
60.00
差动门槛 (A)
制动电流 1Ir1(A)
制动电流 斜率 1
2Ir系 数
2.00
2.00
0.50
4.00
0.70
0.571
制动电流 Ir
IA
IB
Ia
生成区 （请勿 动）
2.00
3.000 -1.000 -3.031
制动电流 Ir
IA
IB
Ia
生成区 （请勿 动）
3.00
必须满足 动作区 Ir1<Ir<Ir2 折线 2
必须满足 动作区 Ir>Ir2 折线 3
临界 制动 值 Ir
2.00
临界 制动 值 Ir
变压器比率差动保护原理及校验方法分析
变压器比率差动保护原理及校验方法分析摘要：电力系统的发展突飞猛进，大型发电机变压器投入运行，发变组差动保护在发变组保护中的地位越来越重要，运行中的发电机变压器发生故障，做为主保护的发变组比率差动保护应在第一时间动作，将故障的发电机或者变压器从系统中切除，保证电力系统的稳定运行。
近年在电网系统中，国电南自，国电南瑞，许继发变组保护在现场中得到了大量的应用，不同的厂家，针对保护的原理会有所不同，算法也各不相同，这对继电保护人员在保护校验中提出了更高的要求，本文针对变压器比率差动保护，以主变比率差动保护校验方法为例，研究国电南自，国电南瑞，许继主变比率差动保护的不同，校验方法的不同。
关键词：国电南自；国电南瑞；许继；变压器比率差动保护；检验1 保护配置某发电厂300MW机组，采用发电机-变压器-线路组形式接入220KV地区电网，主变采用Y/Δ-11点钟接线，主变比率差动保护TA取自发电机机端侧TA变比15000/5，高厂变高压侧TA变比1500/5，主变高压侧TA变比1200/5，变压器各侧电流互感器二次接线均采用星型接线，二次电流直接接入装置，变压器各侧TA二次电流相位由软件自调整，装置采用Y/Δ变化调整差流平衡。
（图一）2国电南瑞主变比率差动保护校验方法现场班组一般配置ONLLY A460系列继电保护校验仪，以（图一）为例，主变比率差动保护检验需要分别检验：发电机机端侧和主变高压侧比率差动，高厂变高压侧和主变高压侧比率差动，发电机机端侧和高厂变高压侧比率差动。
下面都以发电机机端侧和主变高压侧比率差动为例，研究单相法主变比率差动校验方法。
（1）从南瑞RCS-985发电机综合保护装置中读取主变差动定值：差动启动定值和差动速断定值是标幺值（2）南瑞RCS-985发电机综合保护装置，主变比率差动保护计算公式I d>Kbl×Ir+Icdqd（Ir＜nIe）Kbl=Kbl1+Kblr×(Ir/Ie)Id>Kbl2×(Ir-nIe)+b+Icdqd （Ir≥nIe）Kblr=(Kbl2-Kbl1)/(2×n)b=(Kbl1+Kblr×n) ×nIe（公式一）Id----差动电流；Ir----制动电流；Kbl1----比率差动起始斜率Kbl2----比率差动最大斜率n----最大斜率时的制动电流倍数取6差动电流取各侧相量和的绝对值制动电流取各侧数值绝对值相加除以2（3）从计算定值中读取各侧额定电流：I主变高压侧=3.43A I发电机侧=4.33A（4）软件校正差动各侧电流相位差与平衡系数，校正方法：对于Y侧电路：ⅰ’A=(ⅰA-ⅰB)/√3ⅰ’B=(ⅰB-ⅰC)/√3ⅰ’C=(ⅰC-ⅰA)/√3ⅰA、ⅰB、ⅰC——为Y侧TA二次电流ⅰ’A、ⅰ’B、ⅰ’C——为Y侧校正后各相电流（公式二）（5）保护动作特性：图二比率差动保护动作特性（6）打开校验仪，按照下表在保护装置上输入数值，设置步长：（表一）在校验仪上设置好数值之后，从保护装置上观测两侧电流平衡，差流位零，制动电流为两侧电流绝对值之和除以2，缓慢的调节步长（增加或减少都可），制动电流不变，差流逐渐增大，直至发电机保护动作，记录校验仪所加动作值，从微机保护装置上读取动作电流和制动电流。
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1.1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：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：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 2n n b I I K 式中n I 2为变压器计算侧二次额定电流，min 2n I 为变压器各侧二次额定电流值中最小值，max 2n 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0.25，因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。
1.2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：Δ侧：式中：a I 、b I 、c I 为Δ侧TA 二次电流，a I '、b I '、c I '为Δ侧校正后的各相电流；A I 、B I 、C I 为Yo 侧TA 二次电流，aI '、b I '、c I '为Yo 侧校正后的各相电流。
其它接线方式可以类推。
装置中可通过变压器接线方式整定控制字（参见装置系统参数定值）选择接线方式。
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1.1 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 nn 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：LHn 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(min2max 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0.25，因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。
1.2 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 •••-=3/)('a b b I I I •••-=3/)('b c c I I I •••-= 式中：a I •、b I •、c I •为Δ侧TA 二次电流，a I '•、b I '•、cI '•为Δ侧校正后的各相电流；A I •、B I •、C I •为Yo 侧TA 二次电流，a I '•、b I '•、c I '•为Yo 侧校正后的各相电流。
变压器差动保护
一、变压器的作用与分类变压器是电力系统输配电中的一个重要环节，起到升降压的作用。
按绕组可分为：：两圈变、三圈变等；按结构可分为：三相变、单相变、自耦变等；按其在输电系统中的作用可分为：升压变，降压变、联络变、等；按其在电厂中的作用可分为：主变、高厂变、厂变、励磁变、高备变等。
二、变压器差动保护比率制动式差动保护是变压器（发-变组、高厂变、励磁变）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；保护能正确区分励磁涌流、过励磁故障。
保护采取自适应提高定值的方式，防止外部故障时由于CT饱和引起差动误动，当差流中的三次谐波与基波的比值大于某一定值时，自动提高比率制动差动的动作值、改变比率制动系数和最小制动电流，进一步提高保护的可靠性。
800系列发-变组保护装置最多可实现6侧差动，动作特性图如下：)poI(流电动差制动电流(Ires)图1.1 比率差动动作特性图图中阴影部分要经过励磁涌流判别、TA断线判别和TA饱和判别后才出口，双阴影部分只要经过励磁涌流判别就出口。
1.1比率差动原理基尔霍夫定律：I1+I2+I3=0差动辅助差动动作方程如下：I op > I op.0( I res≤ I res.0)I op≥ I op.0 + S(I res– I res.0) ( I res > I res.0 ) (1-1)I res >1.1 I nI op ≥ 1.2I n + 0.7(I res –1.1 I n ) ( I res >1.1 I n ) (1-2)I op 为差动电流，I op.0为差动最小动作电流整定值，I res 为制动电流，I res.0为最小制动电流整定值，S 为比率制动特性斜率，I n 为基准侧电流互感器的额定二次电流，各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。
对于两侧差动：I op = | ∙I 1 + ∙I 2 | (1-3) I res = |∙I 1 - ∙I 2| / 2 (1-4) 对于三侧及以上差动：I op = | ∙I 1 +∙I 2 +…+ ∙I n | (1-5) I res = max{ |∙I 1|，|∙I 2|，…，|∙I n | } (1-6)式中：3≤n ≤6，∙I 1，∙I 2，。
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斜ห้องสมุดไป่ตู้ 1
斜率 2
0.500 Ia
0.700
/ Y -11 接线差动
变压器容量 （kVA) 手动输 入值 5000.00 差动门槛 (A) 2.00 高压侧电 压 35.00 制动电流 1Ir1(A) 2.00 低压侧 电压 10.00 高压侧 CT 变比 30.00 制动电流 2Ir2(A) 4.00 低压侧 CT 变比 60.00 低压侧 斜率 2 平衡系 数 0.70 0.571 临界 制动电流 Ir 生成区 （请勿 动） 临界 制动电流 Ir 生成区 （请勿 动） 临界 制动电流 Ir 生成区 （请勿 动） 注： 1、橙色区必须手动输入值 2、红色区是自动生成区 3、制动电流的取值必须满足后面的不等式 4、自动生成区，正值相位为 0、负值时相位为 180 6.00 8.200 -3.800 -11.518 IA IB Ia 必须满足 Ir>Ir2 动作区 折线 3 6.00 4.4 制动 值 Ir 临界差动值 Id 3.00 4.250 -1.750 -5.304 IA IB Ia 必须满足 Ir1<Ir<Ir2 动作区 折线 2 3.00 2.5 制动 值 Ir 临界差动值 Id 2.00 3.000 -1.000 -3.031 IA IB Ia 必须满足 0<Ir<Ir1 动作区 折线 1 2.00 2.00 制动 值 Ir 临界差动值 Id
Y / -11 接线差动
变压器容量 （kVA) 手动输 入值 5000.000 差动门槛 (A) 2.000 制动电流 Ir 生成区 （请勿 动） 制动电流 Ir 生成区 （请勿 动） 制动电流 Ir 生成区 （请勿 动） 注： 1、橙色区必须手动输入值 2、红色区是自动生成区 3、制动电流的取值必须满足后面的不等式 4、自动生成区，正值相位为 0、负值时相位为 180 5.000 11.865 (5.513) 11.988 IA Ia Ic 必须满足 Ir>Ir2 动作区折线 3 临界制 动值 Ir 5.000 临界差动 值 Id 3.700 3.000 7.361 (3.063) 7.438 IA Ia Ic 必须满足 Ir1<Ir<Ir2 动作区折线 2 临界制 动值 Ir 3.000 临界差动 值 Id 2.500 2.000 5.196 (1.750) 5.250 高压侧电 压 35.000 制动电流 1Ir1(A) 2.000 IA 低压侧电 压 10.000 高压侧 CT 变 比 30.000 制动电流 2Ir2(A) 4.000 Ic 必须满足 0<Ir<Ir1 动作区折线 1 低压侧 CT 变 比 60.000 低压侧 平衡系数 0.571 临界制 动值 Ir 2.000 临界差动 值 Id 2.000
斜率 1
0.50
耳机 2016-5-4