变压器差动保护整理.

内部故障时
Ik 1 I2 Ir I2 I1 I1 KTA kTA

取：动作分量 制动分量
I I I I I op 2 2 h L
I res 1 I2 2 I h I I2 L 2
Y K TA
Y 3I T.n 5
或按下列条件选择TA变比
IT.n KTA2 ＝ Y KT KTA1 / 3 IT.n
例：
ST .n 31500KVA,
Y侧
Y UT .n 115KV ,
Y IT .n
侧
UT .n 10.5KV
IT .n
I T .n
TA接线方式 计算变比

差动保护的动作条件：
I I I 2 I 2 2 2 2
I I I 2 I h L h L
动作电流： I I I op I h m L
制动电流： 方法1：取变压器各侧电流中最大的电流。
I res max I h , I m , Il
闸或者外部故障切除后电压恢复时，可能出
现的较大的励磁电流。

1.励磁涌流的影响
I exs
I1 I 2 I m
Im I r I unb KTA
铁芯中的磁通不能突变
铁芯中出现一个暂态磁通 铁芯中的磁通将达到最大值 铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大
2 m s
3．励磁涌流的特点
2.2幅值补偿
③计算电流平衡调整系数
Kb
设以高压侧二次额定电流为基准，则： 高压侧平衡系数为
Kbh 1
Kbm I n m.c I n h .c
中压侧平衡系数为
低压侧平衡系数为
K bl
I nl .c I n h .c

1.励磁涌流的影响
I exs
变压器的励磁涌流是指在变压器空载合
I res I res.0 I res.0 I res I res.1 I res I res.1
1. 二次谐波闭锁原理 采用：三相差动电流中二次谐波电流与基波电流 的比值，作为励磁涌流闭锁的判据。
Y IU
Y IV
Y IW
则：用作差动保护计算的三相电流为
IU I I
Y U
Y V
Y Y IV I V IW
Y Y IW I W IU
2.2幅值补偿
电流平衡调整系数
Kb
①计算变压器各侧的一次额定电流
I 1n
Sn 3U n
②计算变压器各侧TA二次计算电流
I 2c
I1n I1n Kcon Kcon 5Kcon KTA I1n 5
（1）包含有非周期分量 （2）幅值大，但衰减快 （3）包含有高次谐波分量 （4）波形之间有间断
4．减小励磁涌流影响的措施
（1）采用具有速饱和铁芯的差动继电器。
（2）采用二次谐波制动的差动保护。
（3）利用间断角闭锁的差动保护。

1．计算变比与标准变比不完全符合 如： I ＝4.56－4.33 0.23 A
1. 正 常 及 外 部 故 障 时
1 －I 2 Ir I2 I1－I1 I unb KTA
2. 内 部 故 障 时
Ik 1 I2 Ir I2 I1 I1 KTA kTA
（一）因各侧相位不同产生的不平衡电流
及相位补偿 1．常规型变压器差动保护的相位补偿



动作电流： 方法2：取三个制动电流量中的最大值。 制动电流：
I res。 1 1 I Ih I m L 2
I I I op I h m L
I res。 2
1 I Ih I L m 2
I res。 3
1 I IL I m h 2
1.1因相位不同而产生的不平衡电流 1.2相位补偿

设变压器两侧额定电流分别为
若取
I
Y T.n
,I
T.n
KTA I T.n 5
35 A
5A
则：变压器Y侧，电流为 变压器 侧，电流为

采用相位补偿后，取：
变压器三角形侧电流互感器的变比为 K 变压器星形侧电流互感器的变比为
TA
I T.n 5
unb
整定计算时应考虑平衡系数，如：
Kb 4.56 / 4.33
2．两侧TA的型号不同 整定计算时考虑同型系数 型号相同

K st 0.5
型号不同
K st 1
3．变压器带负荷调整分接头

设：变压器由115KV改在110KV抽头位置, 则: I Y 31500 165 A T .n 3110
I2
1732 4.33 A 2000 5
Y I unb I 2 I2 4.56 4.33 0.23A
2. 微机型变压器差动保护的相位补偿及电流平衡调整
当各侧电流互感器都采用星形接线时， 利用软件对变压器星形侧电流 进行相位和幅值的补偿。
设：星形侧三相电流采样值分别为
3165 I 4.76 A 300 5
Y 2
Iunb 4.76 4.33 0.43A
整定计算时应考虑因带负荷调压所引起的相对误差

（一）比率制动的纵差保护

1.和差式比率制动的差动保护
正常及外部故障时
1 －I 2 Ir I2 I1－I1 I unb KTA
ST .n 3U
Y T .n
158 A
ST .n 3U
T .n
1732 A

K
Y TA Y 3I T 274 .n , 5 5
ຫໍສະໝຸດ Baidu
Y
K
TA IT 1732 .n 5 5
标准变比 二次电流 不平衡电流
K
Y TA
300 5
KTA
2000 5
3158 Y I2 4.56 A 300 5
I res max I res。 1 ，I res。 2 ，I res。 .3
I
I op.min I op I op.min K1 I res I res.0 I op.min K1 I res.1 I res.0 K2 I res I res.1