变压器差动保护原理及试验
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。
变压器差动保护及二次回路模拟实验
变压器差动保护及二次回路模拟实验
变压器差动保护的原理是在变压器两侧的电流进行比较，通过差动保护装置实现对变压器的保护。
差动保护的一般连接方式是将两侧的电流互感器的二次侧连接在同一差动保护装置上，装置根据两侧电流的差值来判断是否存在故障。
差动保护的二次回路模拟实验可以通过模拟软件或硬件实现。
下面我给出一个简单的二次回路模拟实验步骤，供参考：
1. 准备模拟实验所需的变压器差动保护主要元件：互感器、差动保护装置、信号源等。
2. 将互感器的一次侧分别连接在变压器的两侧，二次侧连接在差动保护装置上。
3. 设置差动保护装置，确定差动电流阈值，可根据实际情况进行调整。
4. 通过信号源模拟故障情况，产生不同的故障电流，输入到差动保护装置中。
5. 监测差动保护装置的动作情况，观察是否能准确判断出故障，并及时采取保护动作。
变压器差动保护试验方法
变压器差动保护试验方法第一，绕组电压比差动试验。
该试验是通过加载不同的变压器绕组，在不同测点进行电压测量，然后计算电压差值来验证绕组之间的电压比差动。
具体试验步骤如下：1.确定试验参数，包括试验电流、绕组的连接模式和相对位置等。
2.进行变压器空载试验，记录各测点的电压值。
3.按照试验参数设置电流，对绕组进行加载试验。
4.在各测点测量电压，计算电压差值。
5.比较计算得到的电压差值与设定的差动值，如差值在允许范围内，则差动保护正常。
第二，同侧相位关系试验。
该试验是通过对变压器同侧绕组的相位关系进行检查，以保证差动保护系统的相位一致。
具体试验步骤如下：1.确定试验参数，包括试验电流、绕组的连接模式和相对位置等。
2.进行变压器空载试验，记录各测点的相位关系。
3.按照试验参数设置电流，对绕组进行加载试验。
4.在各测点测量电压和相位，检查相位关系是否一致。
5.如相位关系一致，则差动保护正常。
第三，误差变换试验。
该试验是通过对差动保护变压器继电器进行误差变换试验，以验证差动保护系统的测量误差是否满足要求。
具体试验步骤如下：1.确定试验参数，包括试验电流、绕组的连接模式和相对位置以及变比等。
2.进行变压器空载试验，记录各测点的电压和相位值。
3.按照试验参数设置电流，对绕组进行加载试验。
4.在继电器的输出端口测量电流，计算误差。
5.比较计算得到的误差与设定的误差范围，如误差在合理范围内，则差动保护正常。
第四，保护性校验试验。
该试验是通过在差动保护系统感应线圈内引入额外的故障源，观察差动保护系统的动作情况，以确保差动保护装置对变压器故障进行准确快速的切除。
1.在差动保护系统的感应线圈内接入故障源。
2.设置故障源的类型和参数，例如短路故障。
3.观察差动保护系统的动作情况，包括动作时间、动作电流等。
4.比较观察结果与设定的保护动作要求，如满足要求，则差动保护正常。
总结起来，变压器差动保护试验方法主要包括绕组电压比差动试验、同侧相位关系试验、误差变换试验以及保护性校验试验等。
变压器差动保护实验报告
变压器差动保护实验报告1#主变差动保护试验报告继电保护检验报告设备名称: 主变差动保护安装地点: 继保室负责人: 刁俊起检验性质: 新安装检验试验日期: 2012.11.24开关编号: 510、410检验单位: 山东送变电工程公司试验人员: 王振报告编写:校核:审核:刁俊起风雨殿风电场RCS-9671CS变压器差动保护装置检验报告(新安装检验)试验日期: 2012年11月24日3绝缘及耐压试验:按下表测量端子进行分组，采用1000V摇表分别测量各组回路对地及各组回路之间的绝缘电阻，绝缘电阻值均应大于10MΩ。
在保护屏端子排处将所有电流、电压及直流回路的端子连在一起，并将电流、电压回路的接地点解开。
整个回路对地施加工频电压为1000V、历时为1分钟的介质强度试验，试验4工作电源检查(1)直流电源缓慢上升时的自启动性能检验。
直流电源从零缓慢升至80%额定电压值，此时逆变电源插件应正常工作，逆变电源指示灯都应亮,保护装置应没有误动作或误发信号的现象，(失电告警继电器触点返回)。
检查结果合格(2)拉合直流电源时的自启动性能。
直流电源调至80%额定电压，断开、合上检验直流电源开关，逆变电源插件应正常工作(失电告警继电器触点动作正确)。
检查结果合格(3)工作电源输出电压值及稳定性检测保护装置所有插件均插入，分别加80%、100%、110%的直流额定电压，电源监视指示灯、液晶显示器及保护装置均处于正常工作状态，测量电源输出电压值如下: 5初步通电检查(1)打印机检验:检查结果合格(2)键盘和液晶显示检验:检查结果合格(3)保护定值整定及失电保护功能检验:检查结果合格(4)时钟设置及失电保护功能检验检查结果合格(5)软件版本和程序校验码的核对6电气特性试验6.2开出检验6.3功耗测量:(记录功耗最大一侧的测量数据)6.4模/数变换系统检查:6.4.1零漂检查:利用人机对话打印出采样值的零漂(不加任何交流量时的正常采样值)，电流、电压回路6.4.2电流通道刻度检查模拟量测量误差应不超过?5%。
差动变压器实验报告
差动变压器实验报告一、实验目的二、实验原理1.差动变压器的结构和工作原理2.差动保护的基本原理三、实验器材和仪器四、实验步骤及结果分析1.接线方法及注意事项2.实验步骤及数据记录3.结果分析及误差分析五、实验结论与体会一、实验目的1.掌握差动保护的基本原理，了解差动变压器在电力系统中的应用；2.熟悉差动变压器的结构和工作原理；3.学习使用实验仪器，掌握接线方法及注意事项。
二、实验原理1.差动变压器的结构和工作原理差动变压器由两个同等容量的互感器组成，其中一个互感器为主绕组，另一个为副绕组。
主绕组和副绕组中都有相同数量的匝数。
当主绕组中通以电流时，在副绕组中也会产生相应大小和方向相反的电流。
这是由于两个互感器之间有共同磁链所致。
2.差动保护的基本原理在电力系统中，发生故障时，通常会出现电流突变。
差动保护的基本原理是通过检测主绕组和副绕组中的电流差来判断电力系统是否发生故障。
如果两个绕组中的电流差超过了设定值，则认为电力系统发生了故障，保护装置将触发并切断故障部分。
三、实验器材和仪器1.差动变压器；2.交流电源；3.数字万用表；4.示波器。
四、实验步骤及结果分析1.接线方法及注意事项将主绕组和副绕组依次接入交流电源，数字万用表和示波器上分别接入主绕组和副绕组的两端。
注意接线顺序，避免短路或错误连接。
2.实验步骤及数据记录按照实验要求依次进行以下步骤，并记录数据：（1）在未发生故障时，记录主绕组和副绕组的电流值，并计算其差值。
（2）在发生故障时，记录主绕组和副绕组的电流值，并计算其差值。
（3）比较两次测量结果，分析误差来源。
3.结果分析及误差分析通过实验数据的比较和分析，可以得出以下结论：（1）在未发生故障时，主绕组和副绕组的电流值应该相等，差异应该为零。
（2）在发生故障时，主绕组和副绕组的电流值会有所变化，差异会增大。
（3）误差来源主要包括接线不当、测量仪器精度不足等。
五、实验结论与体会通过本次实验，我们掌握了差动保护的基本原理和差动变压器的结构和工作原理。
6kV变压器间隔差动保护原理及现场校验实例—继电保护
TA二次接线进行相位校正
保护装置内部算法转角
目前规程要求变压器 各侧TA二次均采用星 形接线，即可简化TA 二次接线，又可增加 电流回路的可靠性。
当变压器两侧存在角 度差时，TA两侧必然 也存在角度差，必须 由保护软件通过算法 进行调整。
△→ Y单相测试时存在的问题
以A相差动为例，两侧都在A相加入电流，则：
Y侧 I′A2＝(IA2-I0) I′B2＝-I0 I′C2＝-I0
△侧 I′a2＝Ia2/√3 I′b2＝-Ia2/√3 I′c2＝0
在Y侧出现零序电流，△侧B相也有电流。解Biblioteka 办法：在Y侧将B相电流与A相反串，则：
I′B2＝-IA2 →I0＝I′A2＋I′B2 ＝IA2 ＋(-IA2)=0
南瑞9622型6kV变压器差动保护原理及现场 校验实• 例 •电气保护班：宋*波
差动元件的动作方程
动作特性
Iop
动作区
Iop.min
α
0
Ires.min
K=tgα 制动区
动作方程
拐点前（Ires≤Ires.min）：
Iop≥ Iop.min 拐点后（Ires≥Ires.min）： Iop≥ Iop.min＋K（ Ires －
励磁涌流
三相变压器在空载投入或外部短路故障切 除后的电压恢复的暂态过程中将出现励磁 涌流。
励磁涌流的特点：仅在变压器的一侧流通， 故流入差动回路。衰减快、非周期分量丰 富、波形呈间断、含有二次谐波和高次谐 波。
常用涌流判别元件：二次谐波制动元件、 波形对称判别元件、间断角鉴别元件。
变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护的基本原理1. 引言变压器是电力系统中常见的重要设备，用于将电能从一个电压等级传输到另一个电压等级。
为了保护变压器免受故障的损害，需要采取相应的保护措施。
变压器差动保护是一种常用的保护方式，通过检测变压器两侧电流的差异来判断是否存在故障，并及时采取措施进行处理。
2. 基本原理变压器差动保护的基本原理是基于基尔霍夫定律和欧姆定律。
根据基尔霍夫定律，电流在闭合回路中的总和为零；根据欧姆定律，电流与电压之间存在线性关系。
当变压器正常运行时，输入和输出侧的电流应该相等。
然而，在发生故障时，比如短路或开路，输入和输出侧的电流会发生差异。
变压器差动保护利用这一原理来检测故障。
具体而言，变压器差动保护通过将输入和输出侧的电流进行比较来判断是否存在故障。
差动保护装置通常由两个主要部分组成：差动电流继电器和比较单元。
2.1 差动电流继电器差动电流继电器是变压器差动保护的核心组件，负责检测输入和输出侧的电流，并判断是否存在差异。
差动电流继电器通常由两个部分组成：CT（Current Transformer，电流互感器）和比较单元。
CT用于测量输入和输出侧的电流，并将其转换为相应的信号。
比较单元用于比较输入和输出侧的电流信号，并判断是否存在差异。
2.2 比较单元比较单元是差动保护装置中的另一个重要组成部分，其主要功能是将输入和输出侧的电流信号进行比较，并判断是否存在故障。
比较单元通常包括放大器、滤波器、配合逻辑控制等。
放大器用于放大输入和输出侧的电流信号，以便进行比较。
滤波器用于滤除高频噪声，以提高比较的准确性。
配合逻辑控制用于判断输入和输出侧的电流是否相等，并触发相应的保护动作。
3. 差动保护的工作原理变压器差动保护的工作原理可以分为两个阶段：采样和比较。
3.1 采样阶段在采样阶段，差动电流继电器通过CT对输入和输出侧的电流进行采样，并将其转换为相应的信号。
这些信号通常是模拟信号，需要经过放大和滤波处理后才能进行比较。
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。
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二、变压器装设的保护
（1）瓦斯保护：防御油箱内故障及油面的降低。
（2）差动保护或电流速断保护：防御变压器绕组、 套管及引出线上的故障（电流速断保护一般用于 10000kVA以下的变压器）。
二、变压器装设的保护
（3）过电流保护：防御外部相间短路（作为瓦斯保
护和差动保护的后备保护）
（4）零序电流保护：防御外部接地短路引起的过 电流（对中性点直接接地的电网内）。
I CD1
20.6 K PH 2 = 0.88=10.47 A 1.732 3
四、PDS-721保护试验方法
2、10kV侧定值计算 第三步，计算比率差动试验施加值：
I BL 2
I BL1 1.55 K PH 2 = 0.88=0.79 A 1.732 3
任一相差电流＞差动速断定值
差电流启动或突变量启动
四、PDS-721保护试验方法
1、比率差动保护
保护装置具有软件调节变压器各侧的电流互感器二
次额定电流幅值和相位的功能。输入装置的各侧电流均 按全星形接线接入，因此在进行试验时我们要进行反计 算。
四、PDS-721保护试验方法
对Y/Δ -11接线其星形侧电流按下式转换
' '
3 I A Ia
3 IA n11
Ia n12
n11 n12
3
IA Ia
nB
由此得出，高压侧的电流 互感器变比应加大 3 倍。
三、本章小结
以上是传统继电器差动保护的基本原理，它是
通过差动CT的接线方式与变比大小不同来进行角
度校正及电流补偿的。
三、本章小结
现如今电力系统中大多都使用微机保护装置，
g
g '
g ''
三、差动保护的原理
区内故障时，流入差
动继电器中的电流为变压
器两侧流向短路点的短路 电流(二次值)之和。
+
Ir I2 I2
g
g '
g ''
三、差动保护的原理
正常运行与外部故障时， 很多因素使得
I2 I2 即流入继电器的电流不为零，
该电流我们叫做不平衡电流， 用 Ibp 表示，为了保证选择
三、差动保护的原理
重点：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,d11的 接线方式，因此 两侧电流相位相 差30°。
三、差动保护的原理
如果差动保护采 用按相差动，则电流
互感器二次侧电流将
有相位差，会产生很 大的不平衡电流。
三、差动保护的原理
我们将变压器Y 侧的电流互感器采用
'
''
性，差动继电器动作电流应
按躲过外部故障时出现的最 大不平衡电流来整定：
Iact=Kk Ibp.max
三、差动保护的原理
产生不平衡电流的原因（只考虑稳态）：
1、由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流
2、由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流 3、由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流 4、由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流
四、PDS-721保护试验方法
2、10kV侧定值计算 第一步，计算10kV侧平衡系数：
K PH 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I N1 U N1 35 800 = 0.88 I N2 U N2 10.5 3000
四、PDS-721保护试验方法
2、10kV侧定值计算 第二步，计算差动速断试验施加值：
I CD 2
一、变压器的故障类型
一、变压器的故障类型
引出线的相间短路
油箱外故障
绝缘套管闪络或破坏、引出线通过外壳发生的单
相接地故障
变压器的不正常运行状态主要由于变压器外部相间 短路引起的过电流和外部接地引起的中性点过电流、过 电压；由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏
油等原因而引起的油面降低；由于外加电压过高和低频
I CD1 3
K PH 2 ; I BL 2
I BL1 K PH 2 3
四、PDS-721保护试验方法
实 例：
四、PDS-721保护试验方法
1、35kV侧定值计算 以高压侧35kV侧为基准，故高压侧动作值保持不 变，如下： 差动速断试验施加值：20.6A
比率差动试验施加值：1.55A
三、差动保护的原理
当F左≠F右时，木块
当F左=F右时，木块
所受的力的合不为
0，木块不平衡。
所受的力的合为0，
木块是平衡静止的。
三、差动保护的原理
变压器差动保护是按 比较被保护的变压器两侧
电流的数值和相位的原理
实现的。 正常运行及外部故障
时，流入差动继电器中的
电流为零。
Ir I2 I2 0
而一般接入保护装置的CT全为星型接法，然后
通过软件移相进行角差校正，通过平衡系数来
进行电流大小补偿，从而实现在正常运行时差
流为零，而变压器内部故障时，差流很大，保 护动作。
三、本章小结
四、PDS-721保护试验方法
1、差动速断保护
差动电流速断保护主要是在变压器差动内部发生严
重故障时快速切除变压器，其判别式如下：
率引起的过励磁故障（500kV的变压器）。
一、变压器的故障类型
各相绕组之间的相间短路
油箱内故障
单相绕组部分线匝之间的匝间短路 单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障
对于变压器来说，这些故障都是十分危险的，因为 油箱内故障时产生的巨大热量，将引起绝缘物质的剧烈
气化，从而引起爆炸。
一、变压器的故障类型
△型接线，变压器△
Y型接线。
侧的电流互感器采用
三、差动保护的原理
这样，变压器两侧的 二次电流 和 I I A B 相位便可一致了。
Ia
'
'
'
但大小仍不同，且由 向量图可知：
I A IB 3 I A
'
'
'
三、差动保护的原理
正常运行及外部故障 时，要使流入继电器的电 流Ij=0,则应使：
变压器差动保护原理及试验
主讲人：白
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问题思考
问题一：
为什么变压器 需要差动保护？
问题二： 什么是差动保护？
问题三：
怎么差动保护
进行试验？
目
录
一、变压器的故障类型
二、变压器装设的保护
三、变压器差动保护原理
四、PDS-721保护试验方法
一、变压器的故障类型
一、变压器的故障类型
iA ia ic iB ib ia iC ic ib
四、PDS-721保护试验方法
以高压侧为基准（即为1）各侧平衡系数：
K PH 1 1; K PH 2
I N1 U N1 I N2 U N2
高压侧动作值即为整定值，低压侧由于是△接法，根据以 下公式折算：
I CD 2