三种电流补偿方式在变压器差动保护中的应用分析
变压器差动保护调试方法分析
变压器差动保护调试方法分析摘要：本文针对调试人员在调试过程中对变压器保护的难点比率差动保护进行分析，先从变压器差动保护的原理分析出发，结合实际工作中几种常用的变压器差动保护装置，从手动测试、自动测试两方面进行调试方法的归纳总结。
对继电保护专业人员理解变压器差动保护原理及如何去校验有一定的参考价值。
关键词：变压器；差动保护；比率制动引言：变压器差动保护作为变压器保护的主保护，主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组和引出线上相间短路、绕组匝间短路以及中性点直接接地侧绕组和引出线上单相接地短路故障，当变压器发生内部故障时能够快速切除故障，避免对变压器的冲击而损坏。
当变压器区外发生故障导致CT趋于饱和时，不至于使变压器误动而扩大事故范围。
对变压器差动保护的正确认识及校验十分重要，是保证变压器安全运行、避免变压器烧损及误动的重要保障。
因此有必要对变压器差动保护进行分析，并结合实际总结调试方法，保证变压器安全投入运行。
一、变压器差动保护原理1、变压器差动保护基本原理差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。
当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和正比于故障点电流，差动继电器动作。
差动保护是按比较各侧电流大小和相位而构成的一种保护。
2、不平衡电流产生的原因在理想状态下，当变压器正常运行或发生外部故障时，流过差流回路的电流为零，差动继电器不动作。
实际上由于主变各侧CT型号、变比、计算变比、磁饱和特性、励磁电流及主变空载合闸的励磁涌流等影响，差流回路不可避免存在不平衡电流；一旦不平衡电流超过差动继电器动作整定值时，会导致差动保护误动作。
图1 传统电磁型差动保护接线图及电流向量图3、防止不平衡电流产生的措施3.1、防止变压器励磁涌流所产生的不平衡电流引起差动保护误动作。
变压器差动保护相位补偿原理
变压器差动保护相位补偿原理差动保护是变压器保护中最常用的一种保护方式，它能够有效地检测和定位发生在变压器内部的故障。
然而，在实际应用中，差动保护系统可能会受到相位误差的影响，从而引起误动作或漏动等问题。
为了解决这个问题，差动保护系统引入了相位补偿技术。
相位补偿的原理是通过对差动保护系统中的信号进行精确的相位补偿，以消除或减小相位误差对保护系统的影响。
相位补偿技术通常包括主动补偿和被动补偿两种方式。
主动补偿是指在差动保护系统中引入专门的相位补偿装置，通过校正差动保护所接收到的信号的相位差，从而达到消除或减小相位误差的目的。
主动补偿可以通过控制设备来实现，比如调整信号的延迟时间或者相位角度，从而使得差动保护系统中的信号在相位上保持一致。
主动补偿通常需要较高的精度和灵活性来满足实际应用需求，但也会增加系统的复杂度和成本。
被动补偿是指利用变压器本身的特点，通过配置合适的接线和变压器参数来实现相位补偿。
相比主动补偿，被动补偿更加简单和经济，但对变压器的参数要求较高。
被动补偿通常要求变压器各相之间的电气参数（如绕组电阻、电抗等）对称，同时需要选择合适的接线方式，以确保差动保护中信号相位的一致性。
无论是主动补偿还是被动补偿，相位补偿的关键是准确地测量和校正差动保护系统中各信号的相位。
在实际应用中，常常采用数字差动保护装置来实现相位补偿。
数字差动保护装置可以通过采样和处理差动信号，准确地测量和计算出信号的相位差，并根据预设的补偿算法来进行相位补偿。
相对于传统的模拟差动保护装置，数字差动保护装置具有更高的测量精度和灵活性，可以满足更复杂的保护要求。
在实际工程中，应根据变压器的不同特性和运行要求选择适当的相位补偿方式。
同时，对于差动保护系统的设计、安装和调试要保证准确可靠，以确保差动保护系统的稳定运行和灵敏性。
此外，还应定期检测差动保护系统的性能，进行必要的维护和校准，以保证该系统在正常运行时能够提供可靠的保护。
总结起来，变压器差动保护中的相位补偿原理是通过对差动保护系统中接收到的信号进行相位校正，消除或减小相位误差的影响。
变压器差动保护的四种补偿方式简述
变压器差动保护的四种补偿方式简述变压器差动保护主要考虑幅值补偿和角度补偿。
幅值补偿比较简单，采用标幺化即可处理。
角度的补偿除了考虑角度的问题，对于变压器星形接线侧，若是星形中性点接地，则还需要考虑区外接地时，流过差动CT的零序电流消除问题。
变压器角度补偿有四种方式，以变压器是Y/△-11接线方式为列，简单介绍一下：1、星形侧采用相电流，角形侧采用相电流采用这种方式，则变压器角形侧的相CT要安装在三角形里面，这样高、低压侧同相的电流角度相同。
若变压器星形侧中性点接地，区外故障时高、低压侧同时含有零序电流。
差动不会误动。
2、星形侧采用线电流，角形侧采用相电流这种方式，角形侧相CT安装在三角形外，角形侧相电流不含零序电流。
高压侧采用线电流来补偿30度。
由于高压侧采用了线电流，所以电流中的零序电流也被消除掉了，差动不会误动，不用考虑变压器中性点是否接地。
3、星形侧采用相电流，角形侧采用线电流（补偿零序电流根据星形侧电流计算）这种方式下就需要考虑星形侧零序电流对差动的影响。
若变压器中性点不接地，则不用考虑零序电流影响，星形侧采用相电流，角形侧采用线电流。
若变压器中性点接地，则星形侧电流用相电流减去计算的零序电流，角形侧采用线电流。
4、星形侧采用相电流，角形侧采用线电流(补偿零序电流来自变压器中心点CT) 这种方式下就需要考虑星形侧零序电流对差动的影响。
若变压器中性点不接地，则不用考虑零序电流影响，星形侧采用相电流，角形侧采用线电流。
若变压器中性点接地，则星形侧电流用相电流减去中性点零序电流，角形侧采用线电流。
由于不同的补偿方式，目前各个保护厂家的变压器差动保护也有所不同。
1、星形侧采用相电流，角形侧采用相电流这种方式的角形侧CT安装困难，实际项目很少使用此种方式。
2、星形侧采用线电流，角形侧采用相电流采用此种补偿方式的厂家最多，南瑞、许继、SEL、PMC等都采用此种方式。
3、星形侧采用相电流，角形侧采用线电流（补偿零序电流根据星形侧电流计算）西门子保护可以选择采用这种方式，若变压器中性点是接地的，则西门子保护设置时必须设置高压星形侧是接地方式，同时零序电流设置成来自计算零序。
变压器保护分析之差动保护
瓦斯保护和差动保护作为变压器的主保护，在变压器保护中具有十分重要的地位。
瓦斯保护用来反映变压器的内部故障，即箱体内发生故障伴随油分解产生气体或变压器油面不论任何原因下降时，瓦斯保护动作。
轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳闸。
差动保护采用带制动特性的比率差动保护，具有区内故障可靠动作，区外故障可靠闭锁的特性。
1 前言变压器作为输配电系统中的重要设备，在输配电系统及电网中，占有十分重要的地位，如发生故障，将危及供用电系统的安全运行和电网的稳定性、供电的可靠性。
因此怎样避免由于变压器故障，而危及电网的安全稳定运行，则需要快速、及时的切除掉故障的变压器，所以需要设置变压器的继电保护。
2 电力变压器的故障和继电保护的配置2.1 变压器的故障状态变压器的故障状态有外部短路或过负荷所引起的绕组中过电流、油面降低，电压升高等。
长时间的不正常运行状态会使变压器的温度升高、绝缘老化、寿命缩短，甚至会引起故障，因此，应装设动作于信号或跳闸的继电保护装置以保护变压器。
2.2 变压器继电保护的配置根据变压器的各种故障状态，变压器继电保护装置一般应配置下列保护功能：（1）非电量保护。
非电量保护首先是瓦斯保护，瓦斯保护能迅速的反应变压器内部故障时产生的油气变化或油位下降。
其次应装设有反应变压器内部温度变化的油温和绕组温度保护；变压器的压力释放保护；变压器过负荷后自启风冷的保护；过载闭锁有载调压的保护。
（2）电量保护，电量保护分为以下几种：1.纵联差动保护和差动速断保护（下面会详细分析）；2.反映相间短路故障的后备保护，用作变压器外部相间短路故障和作为变压器内部绕组、引出线相间短路故障的后备保护；3.反映接地故障的后备保护。
变压器中性点直接接地时，用零序电流（方向）保护作为变压器外部接地故障和中性点直接接地侧绕组、引出线接地故障的后备保护。
变压器中性不接地时，用零序电压保护、中性点的间隙零序电流保护作为变压器接地故障的后备保护。
变压器比率差动保护实验
实验三 变压器比率差动保护一、 实验目的1. 了解比率差动保护、增量差动保护的动作特性；2．熟悉变压器的接线钟点数，掌握各种接线形式的电流补偿方法； 3. 熟悉比率差动保护、差流速断保护、差流越限保护的原理； 4. 熟悉比率差动保护的逻辑组态方法。
二、实验原理及逻辑框图1．比率差动保护比率差动保护能反映变压器内部相间短路故障、高（中）压侧单相接地短路及匝间层间短路故障，该保护需要考虑励磁涌流和过励磁运行工况，同时也要考虑TA 断线、TA 饱和、TA 暂态特性不一致的情况。
由于变压器联结组不同和各侧TA 变比的不同，变压器各侧电流幅值相位也不同，差动保护首先要消除这些影响。
本保护装置利用数字的方法对变比和相位进行补偿，以下说明均基于已消除变压器各侧电流幅值相位差异的基础之上。
（1）比率差动动作方程⎪⎩⎪⎨⎧>-+-+≥≤<-+≥≤>eres e res res e op ope res res res res op op res res op op I I I I I I S I I I I I I I S I I I I I I 6),6(6.0)6(6),(,0.0.0.0.0.0.0.当当当 (3-1) opI 为差动电流，0.op I 为差动最小动作电流整定值，res I 为制动电流，0.res I 为最小制动电流整定值，S 为比率制动系数整定值，各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。
对于两侧差动：..12|I +I |O P I = (3-2)..12|I I |2res I -=(3-3)1∙I ，2∙I 分别为变压器高、低压侧电流互感器二次侧的电流。
对于三侧及以上数侧的差动：...12k |I +I +I |O P I =+(3-4)...12k max |I ||I ||I |resI ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦，，，(3-5)式中：43<<K ，...12k I I I ，，，分别为变压器各侧电流互感器二次侧的电流。
分析主变纵差动保护不平衡电流原因及解决方法（2）
分析主变纵差动保护不平衡电流原因及解决方法（2）对于由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流可采用2种方法来克服：一是采用自耦变流器进行补偿。
通常在变压器一侧电流互感器（对三绕组变压器应在两侧）装设自耦变流器，将LH输出端接到变流器的输入端，当改变自耦变流器的变比时，可以使变流器的输出电流等于未装设变流器的LH的二次电流，从而使流入差动继电器的电流为零或接近为零。
二是利用中间变流器的平衡线圈进行磁补偿。
通常在中间变流器的铁心上绕有主线圈即差动线圈，接入差动电流，另外还绕一个平衡线圈和一个二次线圈，接入二次电流较小的一侧。
适当选择平衡线圈的匝数，使平衡线圈产生的磁势能完全抵消差动线圈产生的磁势，则在二次线圈里就不会感应电势，因而差动继电器中也没有电流流过。
采用这种方法时，按公式计算出的平衡线圈的匝数一般不是整数，但实际上平衡线圈只能按整数进行选择，因此还会有一残余的不平衡电流存在，这在进行纵差保护定值整定计算时应该予以考虑。
2、由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流的克服方法对于由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流可以通过改变LH接线方式的方法(也称相位补偿法)来克服。
对于变压器Y形接线侧，其LH采用△形接线，而变压器△形接线侧，其LH采用Y形接线，则两侧LH二次侧输出电流相位刚好同相。
但当LH采用上述连接方式后，在LH接成△形侧的差动一臂中，电流又增大了3倍，此时为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LH的变比扩大3倍，以减小二次电流，使之与另一侧的电流相等。
3、由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生的不平衡电流的克服方法在变压器外部故障的暂态过程中，使纵差保护产生不平衡电流的主要原因是一次系统的短路电流所包含的非周期分量，为消除它对变压器纵差保护的影响，广泛采用具有不同特性的差动继电器。
对于采用带速饱和变流器的差动继电器是克服暂态过程中非周期分量影响的有效方法之一。
变压器差动保护采用的制动原理在实际运用中的研究
变压器差动保护采用的制动原理在实际运用中的研究摘要电力工业经过百余年的发展,超高压、大容量和远距离输电越来越普遍,故而大型电力变压器在电力系统中的地位越发突出。
变压器继电保护在确保电网稳定,保证变压器正常运行起着重要的作用。
从实际出发,研究几种差动保护制动原理的分析及制动方式的最佳配置方案问题。
关键词差动保护;制动原理;谐波电流;励磁涌流;微机保护;非周期电流分量1变压器继电保护与变压器差动保护1.1变压器继电保护的概述电力系统的不断发展和安全稳定运行给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益。
但是,国内外经验表明,大型电力系统一旦发生自然或人为故障,不能及时有效控制而失去稳定运行、电网瓦解,将酿成大面积停电,给社会带来灾难性的后果。
因此,自从出现电力系统以来,如何保证其安全稳定运行,就成为一个永恒的主题。
所有电力工作者都在千方百计采取各种措施,力求避免电网的稳定遭到破坏和瓦解,防止大面积停电的事故。
其中,电力系统继电保护就是保障电力设备安全、防止及限制电力系统长时间停电的最基本,最重要,最有效的技术手段。
现在由过去的继电器单元件保护已经逐渐发展到微机保护,这是电力科技发展的一个不可回避的历史必然。
60年代以来静态继电保护逐步替代了机电型、电磁型保护,特别是近几年来,微机型高压线路保护在我国取得了成功的运行经验,微机型变压器保护虽然比高压线路保护起步较晚,但也得到了迅猛地发展,其可靠性、安全性得到进一步考验。
随着超高压远距离输电系统在我国越来越多地建成和一大批500KV以上的变电站投入运行,大容量变压器的应用日益增多,更为凸显变压器保护中主保护(差动保护)的重要性。
变压器在电力系统中使用得非常普遍,占有很重要的地位。
电力变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。
内部故障主要是:相间短路、绕组的匝间短路和单相接地短路。
发生内部故障十分危险,因为短路电流产生的电弧不仅会破坏绕组的绝缘,烧毁铁芯,而且由于绝缘材料和变压器油受热分解而产生大量气体,还可能引起变压器油箱的爆炸。
变压器分相差动保护
变压器分相差动保护
变压器分相差动保护是一种常见的变压器保护方式，主要通过检测变压器两侧电流的差异来实现保护。
当变压器两侧电流差异超过设定值时，保护装置会发出信号，使变压器断路器跳闸，从而保护变压器免受过载或短路的损害。
分相差动保护的基本原理是：在正常情况下，变压器两侧电流相等，互感器二次侧电流相等。
当变压器发生故障时，两侧电流会发生变化，此时互感器二次侧电流也会发生变化，从而导致分相差动保护动作。
分相差动保护的实现方式主要有两种：一种是通过比较两侧电流的相位差来实现保护；另一种是通过比较两侧电流的大小差来实现保护。
相位差保护的原理是：当变压器两侧电流相位差超过设定值时，保护装置会发出信号，使变压器断路器跳闸。
大小差保护的原理是：当变压器两侧电流大小差超过设定值时，保护装置会发出信号，使变压器断路器跳闸。
在实际应用中，分相差动保护通常与其他保护方式结合使用，如过电流保护、零序保护等，以提高保护的可靠性和准确性。
同时，为了提高保护的灵敏度和可靠性，需要对保护装置进行定期的校验和维护。
总之，分相差动保护是一种常见的变压器保护方式，能够有效地保护变压器免受过载或短路的损害。
在实际应用中，需要结合其他保护方式，并定期进行校验和维护，以提高保护的可靠性和准确性。
微机型变压器差动保护的平衡补偿及检验方法
为 了防止变压器励磁 涌流产 生的不平衡电流引起差动保护的误动 作， 针对励磁涌流具备 的特征原 理 ， 如间断角原理 、 二次谐波原理 ， 波形 对称原 理等 ， 设计者 根据这些原理 ， 在变压器差 动保护 回路 中 ， 引人这 些分量参数 ， 而制动差动电流。这几种制动原理 ， 从 都是 由流过的差 电 流 中过滤而 得到 的。 目前 已广泛 应用于 国产微机 型变 压器差 动保护
析微机型变压器差动保护的补偿 原理和校 验方法 。 １变压 器 差 动保 护原 理 ． 差动保护是按 比较被保护设 备各侧 通过的电流大小和相位而构成 的一种保 护 。虽然 变压 器各侧 电流不 相等 ， 且各 侧之间存在着 磁路的 耦合 ， 可以根据变压 器正常工作及 保护 区外故 障时各侧 的功 率相等 但 或各侧 电流产生 的安匝之和近似 为零的条件 ， 立差动保护 的磁路平 建 衡方程 。在变压器差 动保护 区内发 生故 障时 ， 应有差动电流（ 不平衡 电 流） 流过差动回路 ， 差动继电器动作 。 ２不平衡电流产 生的原 因 ． 理想情况下 ， 当变压器正 常运行及 发生 区外故障时 ， 流过差动 回路 的电流为零 ， 差动继 电器 不会动作 。实际上 ， 由于变压器的励磁电流的 存在 以及铁 芯磁路 的非线性 ， 还有变压器各侧 Ｃ 的变 比、 Ｔ Ｔ Ｃ 的传变特 性不一致的影 响， 差动 回路不 可避免 地存在 着一定大小的不平衡 电流 ， 而一旦 不平衡 电流 超过差动继 电器的动作整定值 时 ， 将会导致 差动保 护的误动作 。 防止不平衡电流的措施
２３ 衡 补 偿 法 ．平
这种 方 式是 以变 压器 Ｙ侧二 次 电流 为基 准 ， △侧二 次 电流 按 将 △一Ｙ方法进行归算 ， 而对于变压器 Ｙ ， 虑 Ｙ 区外发生接地故 障 侧 考 侧 时， 零序 电流将会流 过Ｙ侧 ｃ 二次 回路进 入差动保护 回路 ， △侧 Ｃ Ｔ 而 Ｔ 二次绕组 无零序 电流流过 ， 为此 ， 采用这种 补偿方式 时 ， 需要将流 入差 动保 护回路 中Ｙ侧 的零 序电流 滤除。这种 补偿方式 以南瑞 Ｒ Ｓ ７ 为 Ｃ９８ 代表 ， 其算法如下 ：
变压器差动保护跳闸的原因分析及处理
变压器差动保护跳闸的原因分析及处理摘要:变压器是电力系统中十分重要的供电元件，其运作的可靠性关乎着变电站的整体安全。
为提高供电的安全可靠性，本文结合一起引起主变差动保护动作的事故，通过检查现场的电力设备和事故记录，对变压器差动保护跳闸的原因进行分析，供类似事故探讨参考与借鉴。
关键词:变压器;差动保护；跳闸；接线；处理随着我国电网技术的快速发展，变压器作为电力系统中的重要设备,具有改变电压、传递电能的作用，成为了电网安全、经济运行的基础。
但是，在变压器的运行过程中，时常会出现变压器差动保护跳闸的现象，导致供电线路无法得到保护，严重影响了供电可靠性和电网稳定性，可见变压器差动保护是电力系统安全运行的重要保障。
因此，通过对事故现场情况的检查，分析变压器差动保护跳闸的原因，采取必要的措施解决事故问题，保证电力系统能够正常供电，营造安全、有序的电网服务环境。
1现场检查情况1.1运行方式变电站有1台11OkVY／Y／△型变压器，110、35、6kV侧母线均采用单母接线形式，ll0kV侧为电源端，其它两侧为负荷侧。
35kV中性点隔离开关在变压器正常运行时拉开，在操作35kV侧开关时合上。
差动保护TA二次采用全星形接线。
1.2值班员记录2010年某一起事故警报响起，主变三侧181、381、681开关位置信号灯红灯闪亮，#1主变控制屏“差动保护动作”、“充电机保护故障”、“35kV线路384开关保护屏告警”灯亮。
检查主变瓦斯继电器内无气体，压力释放阀未动作。
后被告知35kV线发生短路故障。
1.3保护动作报告(1)2010年9月12日18时35分39.732秒B相动作差动动作电流动作量5.943A差动制动电流动作量12.38A持续时间动作量0.027s(2)2010年9月12日18时35分39.732秒C相动作差动动作电流动作量6.369A差动制动电流动作量6.193A持续时间动作量0.027s1.4故障录波器记录该变电站没有录波器，从变压器保护装置内提取故障录波记录时，发现故障时的故障报告已被冲掉，因此只能通过上一级变电站的录波器获取线路故障录波记录。
变压器差动保护调试方法
变压器差动保护调试方法微机变压器差动保护中电流互感器二次电流的相位校正问题，有两种解决方法。
第一种方法是采用电流互感器二次接线进行相位补偿。
具体做法是将变压器星形侧的电流互感器接成三角形，将变压器三角形侧的电流互感器接成星形。
这样做可以消除不平衡电流，使得差回路中的电流相位一致。
第二种方法是采用保护内部算法进行相位补偿。
当变压器各侧电流互感器二次均采用星型接线时，其二次电流直接接入保护装置，从而简化了TA二次接线，增加了电流回路的可靠性。
但是在变压器为Y/△-11连接时，高、低两侧TA二次电流之间将存在30°的角度差。
为了消除这种角度差，保护软件通过算法进行调整，使得差动回路两侧电流之间的相位一致。
常见的校正方法包括Y→△变化调整差流平衡等。
本文介绍了RCS-978微机变压器保护装置的相位校正方法和差动电流计算公式。
对于三绕组变压器采用Y/Y/△-11接线方式，Y侧的相位校正方法都是相同的。
通过软件校正后，差动回路两侧电流之间的相位一致。
差动电流的计算方法为校正后的低压侧二次电流乘以高压侧平衡系数加上校正后的高压侧二次电流。
在微机变压器保护试验中，可以通过加补偿电流的方式进行单相测试，或者改变平衡系数和接线方式，用三圈变外转角方式测试。
以Y/Y/D-11接线变压器A相比例制动特性扫描为例，相关保护参数定值为差动速断值5A、差动电流1A、比例制动拐点3A、比例制动斜率0.5、高、中、低压侧额定电流分别为1A、1A、1.5A。
相关保护设置为差流=│I1+I2+I3│，制动电流={│I1│，│I2│，│I3│}。
三相测试仪：在保护控制字为0000内转角方式时，采用三相测试仪进行测试，同时对三侧进行测试。
测试对象选择3圈变，采用Y/Y/D-11接线方式，CT外转角。
电流接线方法为：测试仪Ia→高压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；测试仪Ic→中压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；测试仪Ib→低压侧（D侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出后进入C相非极性端，由C相极性端流回测试仪。
浅析变压器差动保护在运行过程中出现的不平衡电流
浅析变压器差动保护在运行过程中出现的不平衡电流摘要：变压器是电力系统的重要组成部分。
随着电力工业的迅速发展，对供电系统的稳定性有了更高的要求，因此，变压器的稳定运行也越来越重要，也对变压器的保护提出了更高的要求。
本文从变压器的保护入手，主要分析了变压器继电保护中的差动保护，并对运行中存在的不平衡电流进行了简要的分析。
关键词：变压器；继电保护；差动保护；不平衡电流引言：近几年，为适应国家在城乡电网改造的需求，发展了一批新型、优质的配电变压器，使配电网络的变压器装备更趋先进，供电更可靠，农村用电更趋低价。
近年发展的配电变压器的损耗值在不断下降，尤其空载损耗值下降更多，这主要归功于磁性材料导磁性能的改进，其次是导磁结构铁心型式的多样化。
如较薄高导磁硅钢片或非晶合金的应用，阶梯接缝全斜结构铁心、卷铁心(平面型、立体型)、退火工艺的应用等。
在降低损耗的同时也注意噪声水平的降低。
在干式配电变压器方面又将局部放电试验列为例行试验，用户又对局部放电量有要求，作为干式配电变压器运行可靠性的一项考核指标，这比国际电工委员会规定的现行要求要严格。
因此，在现有基础上预测我国各类配电变压器的发展趋势，推动配电变压器进一步发展应是一件比较重要工作。
变压器的继电保护是利用当变压器内外发生故障时，由于电流、电压、油温等随之发生变化，通过这些突然变化来发现、判断变压器故障性质和范围，继而作出相应的反应和处理。
若发现是差动保护动作，需对动作原因进行判断。
要准确判断出是变压器套管等原因造成的，还是变压器内部故障的原因。
继电保护动作断路器跳闸后，不要随即将掉牌信号复归，而应检查保护动作情况，并查明原因，在消除故障恢复送电前，方可将所有的掉牌信号全部复归。
1.1 差动保护差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。
当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。
主变压器差动保护动作原因分析及解决
主变压器差动保护动作原因分析及解决作者：赵军来源：《山东工业技术》2018年第05期摘要：变压器作为电力系统中的重要元件，在电网中的地位非常重要，因此需要给变压器安装可靠的保护装置，随着微机保护的不断应用，数字变压器保护在电力系统中的应用日益广泛，许多电厂将保护改在为微机综保，在保护器的改造过程中由于设计及施工厂家的失误造成变压器保护误动作的事故频繁发生。
由变压器差动保护引起的保护误动频频出现。
当变压器发生区外短路故障时，穿越性故障电流比正常运行时要大的多，尤其短路电流中含有较大的非周期分量，如果有一侧TA严重饱和或两侧TA饱和程度不一样，就可能产生较大的不平衡电流，容易引起差动保护误动[1]。
关键词：主变；差动保护；误动作DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.05.1371 系统结构及事故概况某电厂变压器差动保护动作后主要概况。
7月25日16：40分电气车间主控室事故报警器报警，#1主变差动保护动作，#1发电机出口001开关、灭磁开关跳闸，#1发电机所有表计到零，厂用段后台机全部黑屏，紧接着#2发电机有功负荷到零，这时厂用系统已经全部失电，正在运行的#1、#2汽轮发电机停机，#1、#3锅炉灭火。
值长立即安排电气值班员检查厂用段6KV备用电源603开关状态，发现603开关没有自投，即刻抢合603成功，厂用段全部带电并恢复运行系统用电。
送电后，锅炉车间值班干部安排操作工启动#1锅炉风机，并逐步投入煤粉升压，同时组织#3锅炉点火。
17：30分，#1锅炉主汽压力升至3.0兆帕，17：40分#3锅炉并入蒸汽系统。
为确保蒸汽系统快速恢复，#1、#2汽轮机没有启动，在初步原因查明问题集中在#1主变，21：01分#2汽轮机开机并入系统发电。
2 事故原因分析热电厂全厂失电后，在与上级供电公司联系中得知，在#1主变发生差动保护动作的同时，电网与电炼线同一条母线电百线零序动作（A向瓷瓶击穿，保护动作，一次重合闸成功），电网出现大的波动。
《电力系统保护与控制》课程复习资料及答案
《电力系统保护与控制》课程复习资料答案在题后一、填空题:1.供电系统中发生短路特征是短路电流、电压、系统频率可能变化。
2.电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定，其灵敏性通常用来衡量。
3.定时限过电流继电器的启动电流返回电流，其返回系数 1。
4.距离保护是反应到保护安装处的距离，并根据距离的远近确定动作的—种保护装置。
5.差动保护只能在被保护元件的故障时动作，而不反应故障，具有绝对的选择性。
6.电流增量保护的基本思想是根据电流在短时间内的变化幅度来区分是负荷电流和故障电流，负荷电流在短时间（ms级）内增量，短路电流在短时间（ms级）内增量。
7.在铁路电力供电系统中，自闭线与贯通线的接地运行方式主要有、中性点经消弧线圈接地、等三种运行方式。
8.微机保护干扰的形式，按干扰侵入装置的方式可分为和两种。
9.铁路供电系统的三种状态是正常工作状态、、。
10.对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足、速动性、、可靠性四个基本要求。
11.电流保护I段的灵敏系数通常用来衡量，其保护范围越长表明保护越。
12.方向圆阻抗继电器既能测量的远近，又能判别方向。
13.变压器差动保护一般由和两个元件组成。
14.反时限过负荷保护是动作时间与被保护线路中电流的大小有关的一种保护；当电流大时，保护的动作时限，而当电流小时，保护的动作时限。
15.算法是研究计算机继电保护的重点之一，衡量算法的指标是和。
16.变电所自动化系统在分层分布式结构中，按照设备的功能被分为、、过程层（或称：设备层）三层。
17.继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。
18.在最大运行方式下三相短路时，保护的短路电流为，而在最小运行方式下两相短路时，则短路电流为。
19.中性点直接接地和中性点经小电阻接地属于接地系统，中性点不接地和中性点经消弧线圈接地属于接地系统。
20.变压器差动保护中，变压器各侧不同，需适当选择变压器各侧电流互感器变比；变压器各侧不同，需适当调整各侧电流相位。
变压器差动保护的四种补偿方式简述
变压器差动保护的四种补偿方式简述变压器差动保护主要考虑幅值补偿和角度补偿。
幅值补偿比较简单，采用标幺化即可处理。
角度的补偿除了考虑角度的问题，对于变压器星形接线侧，若是星形中性点接地，则还需要考虑区外接地时，流过差动CT的零序电流消除问题。
变压器角度补偿有四种方式，以变压器是Y/△-11接线方式为列，简单介绍一下：1、星形侧采用相电流，角形侧采用相电流采用这种方式，则变压器角形侧的相CT要安装在三角形里面，这样高、低压侧同相的电流角度相同。
若变压器星形侧中性点接地，区外故障时高、低压侧同时含有零序电流。
差动不会误动。
2、星形侧采用线电流，角形侧采用相电流这种方式，角形侧相CT安装在三角形外，角形侧相电流不含零序电流。
高压侧采用线电流来补偿30度。
由于高压侧采用了线电流，所以电流中的零序电流也被消除掉了，差动不会误动，不用考虑变压器中性点是否接地。
3、星形侧采用相电流，角形侧采用线电流（补偿零序电流根据星形侧电流计算）这种方式下就需要考虑星形侧零序电流对差动的影响。
若变压器中性点不接地，则不用考虑零序电流影响，星形侧采用相电流，角形侧采用线电流。
若变压器中性点接地，则星形侧电流用相电流减去计算的零序电流，角形侧采用线电流。
4、星形侧采用相电流，角形侧采用线电流(补偿零序电流来自变压器中心点CT) 这种方式下就需要考虑星形侧零序电流对差动的影响。
若变压器中性点不接地，则不用考虑零序电流影响，星形侧采用相电流，角形侧采用线电流。
若变压器中性点接地，则星形侧电流用相电流减去中性点零序电流，角形侧采用线电流。
由于不同的补偿方式，目前各个保护厂家的变压器差动保护也有所不同。
1、星形侧采用相电流，角形侧采用相电流这种方式的角形侧CT安装困难，实际项目很少使用此种方式。
2、星形侧采用线电流，角形侧采用相电流采用此种补偿方式的厂家最多，南瑞、许继、SEL、PMC等都采用此种方式。
3、星形侧采用相电流，角形侧采用线电流（补偿零序电流根据星形侧电流计算）。
收藏！详细讲解变压器纵差保护及其他差动保护
收藏！详细讲解变压器纵差保护及其他差动保护Part 1：变压器的故障及保护配置变压器故障可分为内部故障与外部故障。
变压器内部故障指变压器油箱内发生的故障，具体包括各绕组的相间短路、绕组的匝间短路、绕组与铁芯间的短路故障、单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障、绕组断线故障等。
变压器外部故障指变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，具体包括绝缘套管闪络或破碎而造成的单相接地短路、引出线之间相间短路等。
此外，变压器有若干种不正常工作状态，主要包括油面降低、油温或压力过高、变压器中性点电压升高、过负荷、过电流、过励磁等。
为监测不同的故障或不正常工作状态，我们设置了不同保护，这其中又分为主保护与后备保护，主保护具有速动特性。
以上瓦斯保护属非电量保护的一种，非电量保护还包括本体与有载调压装置的油温保护、压力释放保护、风冷保护、过载闭锁带负荷调压保护。
Part 2：纵差保护纵差保护是变压器主保护之一，保护瞬时动作，跳开各侧开关。
其保护区域是构成差动保护各侧电流互感器之间的部分，包括了变压器本体、电流互感器与变压器之间的引出线。
2017年某220kV变电站2号主变35kV侧避雷器发生AB相闪络，避雷器底架被放电击穿；因为35kV避雷器位于主变低压侧流变与主变之间，故处于纵差保护范围内，两套主变保护均正确动作，隔离了故障。
01纵差保护的基本逻辑现有变压器纵差保护均采用微机保护装置，各相电流分别进入保护装置，由软件算法实现纵差保护。
我们以一相为例，说明纵差保护的基本原理。
保护装置“感受”到的差流为两个线圈二次电流矢量和。
如图1所示，当系统正常运行或外部短路时，两个线圈二次电流大小相同极性相反，差流为0，此时保护不动作。
如图2所示，当保护范围内发生接地故障时，二次电流大小相等极性相同，差流为二次电流大小之和，当达到差动启动值时保护动作。
图1 变压器正常运行/外部短路差流示意图图2 变压器区内短路差流示意图纵差保护在以上流变二次线圈接入方式的基础上增加对不同侧电流矢量进行相位调整、零序电流消除、幅值转换，形成差动电流计算方法，再引入比率制动特性曲线，构成保护的基本逻辑。
浅析变压器差动保护中不平衡电流产生的原因及克服方法
浅析变压器差动保护中不平衡电流产生的原因及克服方法摘要：在电力系统中，变压器是一种非常重要的电气元件。
本文通过对变压器差动保护中不平衡电流产生原因的分析，进而阐述了变压器差动保护中不平衡电流的克服方法，从而达到保证变压器差动保护正确灵敏动作的目的。
关键词：电气工程；变压器；差动保护；不平衡电流；比率差动引言：电力系统是由发电、变电、输电、配电和用户等五部分组成的有机整体。
在电力系统中，变压器是一种非常重要的电气元件。
在发电厂，利用升压变压器将低压电能变换成高压电能，以利于电能的远距离传输；在变电所，利用降压变压器将高压电能变换成低压电能，以供用户使用。
因此，变压器如发生故障，将会给系统安全运行和可靠供电带来严重后果。
为保证变压器的安全运行和防止事故扩大，应给变压器装设继电保护装置，而差动保护就是其主保护之一，它能快速切除变压器绕组和引出线相间短路、大电流接地系统侧绕组和引出线的单相接地短路以及绕组匝间短路故障，确保变压器安全运行。
但是，由于差动保护的构成原理是基于比较变压器各侧电流的大小和相位，受变压器各侧电流互感器以及诸多因素影响，变压器在正常运行和外部故障时，其动差保护回路中流有不平衡电流，使差动保护处于不利的工作条件下。
为保证变压器差动保护的正确灵敏动作，必须对其回路中的不平衡电流进行分析，找出产生原因，采取措施予以消除。
1 变压器差动保护中不平衡电流产生的原因变压器的运行情况可分为稳态情况和暂态情况，稳态运行就是变压器带正常负荷运行，暂态情况就是变压器外部故障以及变压器空载投入或外部故障切除后恢复供电等。
各种情况下差动保护回路产生不平衡电流的原因不同，克服方法也不同，下面分类进行分析：1.1 稳态情况下的不平衡电流变压器在正常运行时差动保护回路中不平衡电流主要是由电流互感器、变压器接线方式及变压器带负荷调压引起。
1.1.1 由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流正常运行时变压器各侧电流的大小是不相等的。
变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护的基本原理是通过对比变压器两侧电流的差值来判断是否存在故障。
差动保护装置通过将变压器两侧电流互相比较，如果两侧电流差值超过设定的阈值，即认为存在故障。
以下为具体的差动保护工作原理：
1. 差动电流计算：差动保护装置会分别测量变压器的高压侧和低压侧电流，并将两侧电流进行相减，得到差动电流值。
2. 零序电流过滤：在差动保护装置中还会对变压器的零序电流进行过滤，因为零序电流会对差动保护的准确性造成干扰。
3. 相位差检测：差动保护装置会检测变压器两侧电流的相位差，如果相位差超过设定的范围，即可能存在故障。
4. 阻抗滤波：为了提高差动保护的鲁棒性和灵敏性，差动保护装置通常会使用阻抗滤波器来滤除高频噪声和谐波。
5. 工作逻辑：差动保护装置会根据设定的差动电流阈值和相位差范围来判断是否存在故障。
如果差动电流超过阈值或者相位差超过范围，保护装置会发出报警信号或者执行故障切除动作，保护变压器的安全运行。
综上所述，变压器差动保护依靠对变压器两侧电流的差值进行监测和判断，通过特定的算法和逻辑来实现对变压器故障的及时保护。
变压器差动保护试验方法
我们知道，变压器、发电机的电气主保护为纵向电流差动保护，该保护原理成熟，动作成功率高，从常规的继电器保护到晶体管保护再到现在的微机保护，保护原理都没有多大改变，只是实现此保护的硬件平台随着电子技术的发展在不断升级，使我们的日常操作维护更方便、更容易。
传统继电器差动保护是通过差动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，而微机保护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。
由于变压器正常运行和故障时至少有6个电流（高、低压侧），而我们所用的微机保护测试仪一般只能产生3个电流，因此要模拟主变实际故障时的电流情况来进行差动试验，就要求我们对微机差动保护原理理解清楚，然后正确接线，方可做出试验结果，从而验证保护动作的正确性。
下面我们以国电南京自动化设备总厂电网公司的ND300系列的发变组差动保护为例来具体说明试验方法，其他厂家的应该大同小异。
这里我们选择ND300系列数字式变压器保护装置中的NDT302型号作为试验对象。
该型号的差动保护定值（已设定）见表1:表1NDT302变压器保护装置保护定值单下面我们先来分析一下微机差动保护的算法原理（三相变压器）。
这里以Y/△-11主变接线为例，传统继电器差动保护是通过把主变高压侧的二次CT接成△，把低压侧的二次CT接成Y型，来平衡主变高压侧与低压侧的30度相位差的，然后再通过二次CT变比的不同来平衡电流大小的，接线时要求接入差动继电器的电流要相差180度，即是逆极性接入。
具体接线见图1：图1而微机保护要求接入保护装置的各侧CT均为Y型接线，显而易见移相是通过软件来完成的，下面来分析一下微机软件移相原理。
ND300系列变压器差动保护软件移相均是移Y型侧，对于∆侧电流的接线，TA二次电流相位不调整。
电流平衡以移相后的Y型侧电流为基准，△侧电流乘以平衡系数来平衡电流大小。
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摘要随着电力系统的发展，特别是现代新材料、新工艺的发展，变压器容量不断增大，对变压器保护的快速性和可靠性也提出了更高的要求。
对变压器内部故障及励磁涌流进行暂态仿真，有助于分析变压器的运行状况，改进现有变压器保护的性能和发展新型的变压保护方案。
论文首先综述了变压器保护的现状和发展趋势，研究了纵差保护的基本原理中不平衡电流产生的原因及消除办法，分析了励磁涌流产生的原因，对比研究了励磁涌流的鉴别方案。
变压器励磁涌流是引起变压器差动保护误动作的主要因素之一，所以识别励磁涌流以及如何抑制其大小是现在研究变压器励磁涌流的关键。
变压器差动保护中常用三种电流补偿方式分别为：Y→△电流相位补偿方式，△→Y电流相位补偿方式和采用相电流的补偿方式。
文章对具有Y/△接线变压器差动保护中三种电流补偿方式进行了分析比较，研究了单相、两相和三相产生涌流时各种补偿方式识别励磁涌流的效果，重点分析了变压器空载合闸时的补偿情况，同时利用MATLAB 仿真，对三种方式下各相差流中二次谐波含量进行了分析比较，指出相电流补偿方式识别励磁涌流的能力跟另外两种补偿方式相当。
同时，分析了差流中基波和二次谐波相位差之间的变化关系，指出附加相位制动不适于在三种电流补偿方式中采用，最后提出了一种新的变压器差动保护TA配置方案来提高励磁涌流的识别能力。
关键词：变压器差动保护，励磁涌流，相位补偿，二次谐波，附加相位ABSTRACTWith the development of power system, especially with the evolution of the modern material, new crafts and the larger capability of power transformers, the requirement for transformers protection becomes much stricter. Study of the features of inrush and internal faults of the transformers can help to analyze the transformers’ operation state, to improve existed protection performance and to develop new protection schemes.This paper firstly summarizes the present and future development trends of transformers protection and then the principle of longitudinal differential protection. Both the cause and the elimination of the unbalanced current are analyzed. The study and comparison of the excitation inrush current are mainly analyzed.Transformer inrush current is one of the main factors causing differential transformer malfunction protection. the inrush current identification and how to curb its size is the key of studying transformer inrush current. the three commonly methods for current compensation used in Transformer differential protection were: Y→△current phase compensation, △→Y current phase compensation and the use of the Current Phase compensation. This article has analyzed and compared the three current compensation methods for transformer differential protection in Y/△wiring, various compensation methods to identify the effects of inrush current with a single-phase, a two-phase or a three-phase producing inrush current, flow at the focus of the compensation when transformer air Closing, while using MATLAB simulation, analyzing the second harmonic in the current difference of contents under the three ways, and point out that the capacity of current compensation methods to identify inrush current is equal with two other compensation. At the same time, this paper analyzes the relations of phase difference change between fundamental and the second harmonic the, and point out that additional braking is unfit for being used in the three-phase current compensation methods. In the end, a new method transformer differential protection TA Configuration is proved to improve the identification inrush current capacity.KEY WORDS: differential transformer protection, inrush current, phase compensation, the second harmonic, additional phase目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (3)1.1课题背景及意义 (3)1.2变压器保护研究的现状 (3)1.3本文工作 (5)第2章变压器差动保护原理的介绍 (7)2.1引言 (7)2.2变压器差动保护的原理 (7)2.3变压器差动保护不平衡电流分析 (10)2.4变压器差动保护中不平衡电流的克服方法 (11)2.5结论 (13)第3章三种电流补偿方式在变压器差动保护中的应用分析 (15)3.1引言 (15)3.2变压器励磁涌流的介绍 (15)3.3三种电流补偿方式的介绍 (19)3.4三种电流相位补偿方式的分析比较 (21)3.5差流中基波和二次谐波相位差分析 (26)3.6变压器差动保护中CT配置分析 (28)3.7结论 (28)第4章结论 (29)4.1全文总结 (29)4.2需进一步研究的工作 (29)参考文献 (31)附录 (33)致谢 (34)第1章绪论1.1 课题背景及意义电力变压器是电力系统的重要组成元件之一，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。
同时，大型变压器造价昂贵，一旦发生故障遭到损坏，其检修难度大、时间长，会造成很大的经济损失。
此外，随着超高压远距离输电线路在系统中越来越多地投入使用，大容量变压器相应地日益增多，特别是在单台容量占系统容量比例很大的情况下，故障变压器的切除，可能给系统造成很大的扰动。
因此，在考虑大型变压器继电保护的总体配置时，除了保证其安全运行外，还要最大范围地缩小故障的影响，特别要防止保护装置误动作或拒绝动作。
近十年来，我国220KV及以上变压器保护正确动作率一直徘徊在60%一85%之间，远低于线路保护的正确动作率(99%以上)。
如下表所示：表1.1 1999～2003年变压器保护正确动作率统计年份1999 2000 2001 2002 2003总计动作总次数206 201 252 214 206 1079正确动作次数138 151 208 160 158 815误动次数67 49 43 53 48 260拒动次数 1 1 1 1 1 5正确动作率/%66.99 75.12 82.54 74.77 76.21（平均）75.12造成变压器保护拒动和误动的原因有多方面，如管理的不足、运行维护不当、设计不合理等，但更主要的是变压器保护在原理上存在一定的缺陷，其关键问题主要有两个:一是作为变压器主保护的差动保护在原理上存在不足之处，二是用于识别励磁涌流的方法不十分准确。
因此，要提高变压器保护的正确动作率，其当务之急是发现新的保护原理和准确识别励磁涌流的新方法。
通过识别励磁涌流的特征来减少保护元件的误动是变压器差动保护要研究的主要内容。
准确识别励磁涌流能够使保护元件更可靠及时动作对电力系统的安全运行将起到很大的帮助作用。
1.2 变压器保护研究的现状从工程应用的现状来看，世界上大多数国家都将纵差动保护作为变压器主保护的主流配置。
差动保护的理论依据是基尔霍夫电流定律，用于纯电路设备时，其性能优良，如在发电机和线路中的差动保护充分体现了差动保护选择性好、灵敏度高和动作速度快的优点。
但电力变压器和电力线路不同，由于电力变压器采用闭合铁芯，其实质上是一个非线性元件，这种非线性对保护是非常不利的。
在变压器运行条件复杂的情况下，过励磁时励磁电流可达额定电流的水平;空载合闸或变压器外部故障被切除后电压突然恢复时，励磁电流的大小有时可与短路电流相比拟，如此大的励磁涌流可能足以使差动保护误动作。
因此，变压器差动保护的主要矛盾是如何准确鉴别励磁涌流和变压器内部故障。
励磁涌流是变压器特有的电磁现象，正常运行时，变压器铁芯工作在不饱和状态，其相对导磁率很大，变压器的励磁电感也很大，因而其励磁电流很小，一般不超过变压器额定电流的3%一5%。