变压器纵差保护不平衡电流产生的原因
差动保护的工作原理
1、变压器差动保护的工作原理与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。
2、变压器差动保护与线路差动保护的区别:由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。
因此，为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等. 例如图8—5所示的双绕组变压器,应使8。
3.2变压器纵差动保护的特点1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法（1）励磁涌流：在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。
（2)产生励磁涌流的原因因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm.但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。
此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8—7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6~8倍，形成励磁涌流。
（3）励磁涌流的特点：①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。
③励磁涌流的波形出现间断角。
表8-1 励磁涌流实验数据举例（4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施：采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护；②利用二次谐波制动原理构成的差动保护；③利用间断角原理构成的变压器差动保护；④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。
2、不平衡电流产生的原因（1）稳态情况下的不平衡电流①变压器两侧电流相位不同电力系统中变压器常采用Y,d11接线方式，因此,变压器两侧电流的相位差为30°，如下图所示，Y侧电流滞后△侧电流30°，若两侧的电流互感器采用相同的接线方式，则两侧对应相的二次电流也相差30°左右，从而产生很大的不平衡电流。
电力变压器保护PPT课件
（一）变压器故障
变压器故障类型：油箱内部故障和油箱外部故障。
油箱内故障： 绕组相间、匝间短路、绕组接地（绕组和外壳短路）
铁芯烧损。 油箱外故障： 套管和引出线上发生相间和接地故障。
6.1 电力变压器的故障、不正常工作状态及 保护方式 (二) 变压器不正常工作状态 变压器不正常工作状态：
电流变换到二次侧过程中的传变误差不一致，从而在差
动回路中产生较大的不平衡电流。
6.2 变压器的纵差动保护
6.2.2不平衡电流产生的原因
（一）稳态情况下的不平衡电流
3）变压器正常运行时由励磁电流引起的不平衡电流
变压器的励磁支路相当于变压器内部故障支路，
励磁电流全部流入差动继电器。变压器正常运行时，励
变压器 一次侧按Y 接n线TA(时Y)电 流3I互T5N感(Y器) 的变比为：
nTA()
ITN() 5
ITN变(Y压) 器 二ITN次()侧按Δ接线时电流互感器的变比为：
6.2 变压器的纵差动保护
6.2.4 减小不平衡电流的措施
（二）减小暂态不平衡电流的影响
1. 采用带小气隙的电流互感器 2. 采用速饱和变流器以减小暂态过程中非周期分量电流的影响
6.2 变压器的纵差动保护 6.2.4减小不平衡电流的措施
（一）减小稳态情况下的不平衡电流
1. 采用自耦变流器
图6.6 不平衡电流的补偿
I2.Y I2.
6.2 变压器的纵差动保护
6.2.4减小不平衡电流的措施
（一）减小稳态情况下的不平衡电流
2. 利用带速饱和铁芯的差动继电器中的平衡线圈 3. 减小电流互感器的二次负荷 4. 减小因电流互感器性能不同引起的稳态不平衡电流。 5. 减小因 接线两侧相位不一致引起的稳态不平衡电流。
变压器的纵差动保护原理及整定方法
热电厂主变压器的纵差动保护原理及整定方法浙江旺能环保股份有限公司 作者：周玉彩一、构成变压器纵差动保护的基本原则我们以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图1所示。
由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。
例如在图1中，应使图 '2I =''2I = 。
同的。
这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。
二、变压器纵差动保护的特点变压器的纵差动保护同样需要躲开流过差动回路中的不平衡电流，而且由于差动回路中不平衡电流对于变压器纵差动保护的影响很大，因此我们应该对其不平衡电流产生的原因和消除的方法进行认真的研究，现分别讨论如下： 1、由变压器励磁涌流LY I 所产生的不平衡电流变压器的励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能平衡，在正常运行和外部故障的情况下，励磁电流较小，影响不是很大。
但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于电磁感应的影响，可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。
励磁涌流有时可能达到额定电流的6~8倍，这就相当于变压器内部故障时的短路电流。
因此必须想办法解决。
为了消除励磁涌流的影响，首先应分析励磁涌流有哪些特点。
经分析得出，励磁涌流具有以下特点：（1） 包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏向于时间轴的一侧 ； （2） 包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主； （3） 波形之间出现间断，在一个周期中间断角为ɑ。
根据以上特点，在变压器纵差动保护中，防止励磁涌流影响的方法有： （1） 采用具有速饱和铁心的差动继电器；İ1′′ n İ1′（2） 利用二次谐波制动；（3） 鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别等。
电力工程基础 第6章习题答案
第六章6—1 在电力系统中继电保护的任务是什么?对继电保护的基本要求是什么？答：继电保护装置的任务是：自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使其损坏程度尽可能减小，并最大限度地保证非故障部分迅速恢复正常运行；能对电气元件的不正常运行状态做出反应，并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出报警信号、减负荷或延时跳闸。
对继电保护的基本要求是：选择性、速动性、灵敏性和可靠性.6-2 什么是继电保护的接线系数？星形、不完全星形和两相电流差接线方式的接线系数有何不同?答:在继电保护回路中，流入继电器中的电流与对应电流互感器的二次电流的比值，称为接线系数。
星形接线和不完全星形接线方式无论发生何种相间短路，其接线系数都等于1，两相电流差接线在正常运行或三相短路时的接线系数为，A、C两相短路时的接线系数为2，A、B或B、C两相短路时的接线系数为1。
6-3什么是继电器的动作电流、返回电流和返回系数？答：能使电流继电器产生动作的最小电流，称为继电器的动作电流；能使电流继电器返回到原始位置的最大电流，称为继电器的返回电流；同一继电器的返回电流与动作电流的比值,称为电流继电器的返回系数.6-4 过电流保护装置的动作电流应如何整定？答：过电流保护装置的动作电流必须满足以下两个条件:保护装置的动作电流必须躲过线路上的最大负荷电流;保护装置在外部故障切除后应可靠返回到原始位置。
6—5 什么叫三段式电流保护？各段的保护范围和动作时限是如何进行配合的？答：由无时限电流速断保护(称作第Ⅰ段）、带时限电流速断保护(称作第Ⅱ段）和定时限过电流保护(称作第Ⅲ段）配合构成整套保护,称为三段式过电流保护。
第I段只能保护本线路(WL1)的一部分，保护范围为，动作时间为继电器的固有动作时间；第II 段不仅能保护本线路（WL1）的全长，而且向下一级相邻线路(WL2）延伸了一段,保护范围为，动作时限与下级线路Ⅰ段保护配合，即;第III段不仅能保护本线路（WL1）和相邻线路（WL2)的全长,而且延伸到再下一级线路(WL3）一部分，保护范围为，动作时限按阶梯原则整定，即.6-6在小电流接地系统中发生接地故障时,通常采取哪些保护措施？简要说明其基本原理。
电力系统继电保护课后答案
花了点点时间把课后答案整理了下·这里只是整理了方大神勾的题··没有弄计算题·由于不知道怎么脑残了··居然从第九章开始了··然后又没有找到怎么倒置·将就看哈··如果有错求告知啊··好了·骚年们··加油背书吧！！第九章1.试描述装设母线保护的基本原则当双母线同时运行或母线分段单母线时，供电元件的保护装置则不能保证有选择性地切除故障母线，因此应装设专门的母线保护,具体情况如下：1）在110KV及以上的双母线和分段单母线上，为保证有选择性地切除任一组（或段）母线上所发生的故障，而另一组（或段）无故障的母线仍能继续进行，应装设专门的母线保护2）110KV及以上的单母线，重要发电厂的35KV母线或高压侧为110KV及以上的重要降压变电所的35KV母线，按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。
为满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。
2.简述电流比相式母线保护（P172）根据母线外部故障或内部故障时连接在该母线上各元件电流相位的变化来实现的。
优点：1.动作条件与幅值无关，因此不要求各电流互感器变化相同。
2，因该保护不受不平衡电流的影响，保护灵敏度较高。
3.简述母线的完全差动保护（P167）在母线的所有元件上装设有相同变比和特性的电流互感器。
整定计算原则：躲开外部故障时所产生的最大不平衡电流，电流互感器二次回路断线时误动。
灵敏度高，选择性好，适用于单母线或双母线经常只有一组母线运行的情况。
不能用于双母线系统。
4.断路器失灵保护的作用是什么？（P176）当故障线路的继电保护动作发出跳闸信号后，断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一发电厂或变电所内其他有关的断路器，将停电范围限制到最小。
5.试述判别母线故障的基本方法（P172)通过二次母线差动保护信号判别。
继电保护简答题
1.具有制动特性的差动继电器能够提高灵敏度的原因：流入差动继电器的不平衡电流与变压器外部故障时的穿越电流有关。
穿越电流越大，不平衡电流也越大，具有制动特性的差动继电器正式利用这个特点，在差动继电器中引入一个能够反应变压器穿越电流大小的制动电流，继电器的动作电流不再是按躲过最大穿越电流整定，而是根据实际的穿越电流自动调整。
2.最大制动比：差动继电器动作电流I set.max和制动电流Ires.max之比。
3.三相重合考虑两侧电源同期问题的原因：三相重合时，无论什么故障均要切除三相故障，当系统网架结构薄弱时，两侧电源在断路器跳闸以后可能失去同步，故需要考虑两侧电源的同期问题。
4.单相重合闸不需要考虑同期问题的原因：单相故障只跳单相，使两侧电源之间仍然保持两相运行，一般是同步的，故不需考虑同期问题。
5.输电线路纵联电流差动保护在系统振荡、非全相运行期间不会误动的原因：系统振荡时线路两侧通过同一个电流，与正常运行及外部故障时的情况一样，差动电流为量值较小的不平衡电流，制动电流较大，选取适当的制动特性，就会保证不误动作；非全相运行时，线路两侧电流也为同一个电流，电流纵联差动保护也不会误动作。
6.负荷阻抗：指电力系统正常运行时，保护安装处的电压（近似为额定电压）与电流（负荷电流）的比值。
正常运行时电压较高、电流较小、功率因数高，负荷阻抗量值较大。
7.短路阻抗：指电力系统发生短路时，保护安装处电压变为母线残余电压，电流变为短路电流，此时测量电压与测量电流的比值。
即保护安装处与短路点之间一段线路的阻抗，其值较小，阻抗角较大。
8.系统等值阻抗：单个电源供电时为保护安装处与背侧电源点之间电力元件的阻抗和；多个电源供电时为保护安装处断路器断开的情况下，其所连接母线处的戴维南等值阻抗。
即系统等值电动势与短路电流的比值，一般通过等值、简化的方法求出。
9.继电保护装置及其作用：指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
题库--1997年继电保护调考卷2讲解
继电保护专业调考试题(1997.11)必答题部分判断题选择题选答题部分填空题总分问答题答题须知一、请按要求填写姓名等个人资料，并在答题前看清试题型式和答题要求。
二、必答题部分，全体应考人员必须回答；选答题部分，请应试人员按本人所从事专业工作选一类回答。
选答题分二类：I 、系统保护部分（含线路、母线、变压器保护等）；II、发电机（含发电机－变压器组）保护部分；三、闭卷考试，请自觉遵守考场纪律。
四、考试时间为 150 分钟。
五、一律用钢笔、签字笔或圆珠笔答题，画图可用铅笔。
必答题部分（ 80 分）一、判断题（10 题，每题 1 分；正确的划“√ ”，不正确的划“×”）1.振荡时系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角δ的变化而改变；而短路时，系统各点电流与电压之间的角度是基本不变的。
（）2.所有的电压互感器（包括测量，保护和励磁自动调节）二次线圈出口均应装设熔断器或自动开关。
()3.330-500KV 系统主保护的双重化主要指两套主保护的交流电流、电压和直流电源彼此独立 ; 各有独立的选相功能，断路器有两个跳闸线圈; 有两套独立的保护专 ( 复) 用通道。
()4.变压器差动保护对绕组匝间短路没有保护作用。
（）5. 一般操作回路按正常最大负荷下至各设备的电压降不得超过20%的条件校验控制电缆截面。
()6.中性点非直接接地系统（如 35KV电网，各种发电机）当中性点经消弧线圈接地时应采用过补偿方式。
()7.对工作前的准备，现场工作的安全，质量，进度和工作结束后的交接负全部责任者是工作票负责人。
（）8.发生各种不同类型短路时，故障点电压各序对称分量的变化规律是：三相短路时正序电压下降得最多，单相短路时正序电压下降最少。
不对称短路时，负序电压和零序电压是越靠近故障点数值越大。
（）9.继电保护要求电流互感器在最大短路电流（包括非周期分量电流）下，其变比误差不大于 10%。
()10.220KV系统时间常数较小， 500KV系统的时间常数较大，后者短路电流非周期分量的衰减较慢。
变压器比率差动保护原理及校验方法分析
1引言随着生产生活进一步发展，社会各界对电能需求量进一步增加，电力企业为满足当前用电需求，不断优化电网，各种各样高压输电线路、变压设备等逐渐投入到电网建设之中。
变压器属于电网重要仪器之一，保证变压器质量可以有效提升电网整体可靠性。
而研究变压器比率差动保护原理及校验，对于提升变压器自身可靠性有很大意义。
2变压器比率差动保护原理差动保护属于变压器保护形式的一种，是指比较变压器不同侧相位与电流不同，进而构成一种保护。
尽管变压器各侧电路互不相通，电流不等，但可以根据变压器短路（外部）时流出与流入变压器的功率与正常情况下变压器工作时流出与流入变压器的功率进行比对，利用各侧电流安匝之和近似为零等，进而建立相应的差动保护平衡方程[1]。
一旦变压器内部发生故障后，可以通过建立相应差动保护平衡方程对相应差动电流流过的差动回路进行控制，促使差动继电器发挥作用，进而对变压器进行保护。
2.1不平衡电流产生的原因一旦变压器外部电路出现短路等故障后，差流回路（差动保护）会产生较大非平衡电流。
一般导致不平衡电流出现的原因包括以下几个：各侧电流（变压器）的互感器变比和型号不一致；高低压侧（变压器）绕组接线的形式不相同；暂态非平衡电流产生原因与变压故障、空载电流有很大关系，变压器外部故障消除后，或者有空载电流进入电源后，电压恢复励磁涌流导致暂态非平衡电流出现；变压器带负荷调分接头引起变比变化。
2.2不平衡电流处理措施常规变压器非平衡电流处理方式包括如下几种：确保各侧电流互感器必须一致。
相关技术人员选择相同电流互感器，安装在变压器各侧要尽可能选择变比、型号相同的仪器，确保各侧对变压器影响相同，避免非平衡电流产生。
技术人员也可以适当增加保护动作电流，以有效避免外部短路造成非平衡电流产生，动作电流具体数额要在对差动保护的整定计算中，进一步考虑[2]；相关技术人员可以利用相位补偿法有效解决因高低压侧绕组方式不同导致的非平衡电路；相关技术人员可以采用波形对称原理、二次谐波制动原理、励磁涌流波形和内部短路电流差别等方式来躲避励磁涌流，避免非平衡电流产生；可以利用对变压器差动保护的整定计算的进一步优化，消除由于带负荷调分接头导致的非平衡电流问题。
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变压器纵差保护不平衡电流产生的原因
变压器纵差保护是一种保护措施，旨在保护变压器免受不平衡电流的损害。
不平衡电流是指变压器的三相电流在幅值、角度或波形不一致的情况下运行。
造成变压器纵差保护动作的原因主要有以下几点：
1. 供电线路故障：供电线路的故障，如相间短路、接地故障等，可能导致供电电流不平衡，进而引起变压器的不平衡电流。
2. 负载的不平衡：变压器负载的不平衡也是产生不平衡电流的常见原因。
当负载不平衡时，三相电流的幅值、角度或波形会有所不同，引起不平衡电流的流动。
3. 非线性负载：非线性负载对变压器产生谐波电流，这些谐波电流会导致不平衡。
4. 变压器内部故障：变压器内部的故障，如绕组短路、接地故障等，也可能导致不平衡电流的产生。
需要注意的是，变压器纵差保护主要用于检测和清除不平衡电流的瞬时过流，而不能用于检测长时间内的负荷不平衡。
对于持续时间较长的负载不平衡，需要采取其他措施进行监测和调整。