WBH-811 微机变压器保护装置 技术说明书

2003.02
目录1 概述··4
1.1应用范围··4
1.2功能特点··4
1.3装置的保护配置··5
2 基本技术参数··8
2.1 基本数据··8
2.2 功率消耗··8
2.3 热稳定性··8
2.4 输出触点··8
2.5 绝缘性能··9
2.6 冲击电压··9
2.7 寿命··9
2.8 机械性能··9
2.9 环境条件··9
2.10抗干扰能力··10
3 主要技术指标··10
3.1动作时间··10
3.2保护定值整定范围··10
3.3 定值误差··10
3.4记录容量··11
3.5通信接口··11
3.6对时方式··11
4 装置整体说明··11
4.1 硬件平台说明··11
4.2软件平台说明··13
4.3与综合自动化监控系统接口说明··13
4.4面板布置··14
4.5结构与安装(面背板、外形尺寸、开孔尺寸)·14
4.6装置背视图和接线端子··15
4.7 非电量装置背视图和接线端子··20
5 保护原理及判据说明··25
5.1变压器比率制动式差动保护··25
5.2复合电压元件··33
5.3复合电压启动(方向)过流保护··36
5.4 （零压闭锁）零序（方向）过流保护··42
5.5 零序过压保护··47
5.6 间隙零序电流及零序电压保护··47
5.7过流（过负荷、有载调压闭锁、启动通风、限时速断）保护··48
5.8 TV断线保护··49
6 非电量保护说明··50
7 订货须知··50
附录A装置通讯说明（IEC60870－5-103规约）·51
附录 B 人机接口使用说明··57
附录 C 操作装置说明··60
附录 D 典型组屏··61
1概述
1.1应用范围
WBH-811微机变压器保护装置适用于110kV 及以下电压等级变压器的保护。

WBH-811型装置集成了一台三卷变压器的全部电气量保护，WBH-802型装置集成了变压器所有非电量类保护。

可满足各种110kV 及以下电压等级变压器的主保护、后备保护、非电量类保护完全独立的配置要求，也可满足220kV电压等级变压器的主保护、后备保护、非电量类保护单独配置的要求。

另外，保护装置能很好地满足变电站自动化系统的要求。

1.2功能特点
●高性能的硬件
采用32位高性能DSP处理器、32位逻辑处理器和16位的高速AD；强弱电彻底分离，具有高度的
自检功能，保证硬件的高可靠性。

●实时多任务的操作平台
采用Nucleus Plus公司的实时多任务操作系统，保证软件运行的稳定性。

●CPU的运行方式和出口方式
三个CPU并行智能处理技术，一个CPU负责通信，一个CPU负责主保护，一个CPU负责后备保护。

●强大的通讯功能
信息和报文可上传，录波数据与COMTRADE兼容；通信接口兼容性、开放性强，支持电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）通讯规约。

●跳闸方式在线修改
每种保护动作后的跳闸方式用户可以自己整定，无须再修改保护二次回路接线。

跳闸接点可直接
接入断路器跳闸回路。

●完善的主后备保护配置
自适应调整比率制动式差动特性，具有较强的抗TA饱和和TA暂态特性不一致的能力；提供不同
原理识别励磁涌流的方法；灵活的复压方向过流和零序方向过流保护。

●可靠的差动回路TA断线判别功能，能够正确判断单相、两相TA断线，并根据用户的需要闭锁差动保护。

●好的人机界面
大屏幕、图形化、汉化、彩色液晶。

也可以通过PC机进行操作。

●提供录波功能和完善的波形分析软件
a.保护装置可记录故障前4周期，故障后6周期的波形。

b.数据信息可就地打印或通过网络打印机打印，便于事故后的故障分析。

c.提供离线的波形分析软件，该软件可以再现故障发展趋势。

●完善的事件记录功能
保护动作报告，开关量变位，自检结果，定值改变，录波数据均有记录，可实时打印及召唤打印。

●TA二次接线要求
主、后备保护所用TA分开，所有TA的二次接线均接成“Y”型。

1.3装置的保护配置
本装置可以适应110KV变压器多种接线的要求，下面是WBH-811装置的典型配置表。

WBH-811保护在110kV三卷变保护功能典型配置
保护在110kV双卷变保护功能典型配置
2基本技术参数
2.1 基本数据
2.1.1 额定交流数据
a. 额定交流电流：5A或1A；
b. 额定交流电压：线电压100V，相电压100/3V, 开口三角电压100V或
300V；
c. 额定频率：50Hz。

2.1.2 额定直流数据
220V或110V，允许变化范围80%～110%。

2.1.3 打印机辅助交流电源
220V，0.7A，50Hz/60Hz，允许变化范围80%～110%。

2.1.4 微机保护采样及录波频率1200Hz，系统频率跟踪范围40Hz～60Hz；物理结构
重量不大于30kg；
19in6U全宽机箱。

2.2 功率消耗
a. 交流电压回路额定电压下不大于0.5VA/相；
b. 交流电流回路额定电流为5A时不大于1VA/相；
额定电流为1A时不大于0.5VA/相；
c. 直流回路功率消耗正常时每个保护箱逻辑回路不大于35W，开入回路
每路不大于1.5W；
跳闸时每个保护箱逻辑回路不大于50W，开入回路
每路不大于1.5W。

2.3 热稳定性
长期运行------2In
10s--------------10In
1s---------------40In
2.4 输出触点
●信号触点容量：
○允许长期通过电流：5A
○切断电流：0.3A(DC220V，τ=5ms)
●跳闸出口触点容量：
○允许长期通过电流：10A
○切断电流：0.3A(DC220V，τ=5ms)
●辅助继电器触点容量：
○允许长期通过电流：5A
○切断电流：0.3A(DC220V，τ=5ms)
2.5 绝缘性能
2.5.1绝缘电阻
装置所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100MΩ。

2.5.2介质强度
装置的额定绝缘电压<60V的电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压500V(有效值)，历时1min试验,其它电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压2kV(有效值)，历时1min试验，而无绝缘击穿或闪络现象。

2.6 冲击电压
装置的导电部分对外露的非导电金属部分外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5kV的标准雷电波短时冲击检验。

2.7 寿命
2.7.1 电寿命：装置输出触点电路在电压不超过250V，电流不超过0.5A，时间常数
为5±0.75ms的负荷条件下，产品能可靠动作及返回1000次。

2.7.2 机械寿命：装置输出触点不接负荷，能可靠动作和返回10000次。

2.8 机械性能
a. 工作条件：能承受严酷等级为I级的振动响应，冲击响应检验；
b. 运输条件：能承受严酷等级为I级的振动耐久，冲击及碰撞检验。

2.9 环境条件
2.9.1 环境温度：
工作：－10℃～+50℃，24h内平均温度不超过35℃；
贮存：-25～+70℃在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后，装置应能正常工作。

2.9.2 大气压力：80 kPa ～110kPa 。

2.9.3 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度
为25℃且表面无凝露。

最高温度为40℃时，平均最大相对湿度不超过50%。

2.10 抗干扰能力
2.10.1 辐射电磁场干扰试验：符合GB/T14598.9规定的严酷等级为III级的辐射电
磁场干扰。

2.10.2 快速瞬变干扰试验：符合GB/T14598.10规定的严酷等级为IV级的快速瞬变
干扰。

2.10.3 脉冲群干扰试验：符合GB/T14598.13规定的频率为1MHz及100kHz衰减
振荡波（第一个半波为电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰。

2.10.4 抗静电放电干扰试验：符合GB/T14598.14规定的严酷等级为III级的抗静电
放电干扰。

3 主要技术指标
3.1 动作时间
a. 差流速断：不大于20ms(1.5倍整定值)
b. 稳态比率差动：不大于30ms(2倍整定值)
3.2 保护定值整定范围
a.差流速断：1In～10In
b.比率制动系数：0.3～0.7
c.二次谐波制动系数：0.15～0.3
d.后备保护电流定值：0.2In～10In
e.后备保护低电压（负序电压）定值：0V～100V
f.间隙零序过压电压定值：100V～300V
g.间隙零序电流定值：0.1In～10In
h.后备保护零序电压定值：100V～300V
3.3 定值误差
a.电流定值误差：不超过±2.5%或±0.01In;
b.电压定值误差：不超过±2.5%或±0.01V;
c. 时间定值误差：不超过±2.5%；定值不大于100ms误差为±25ms;
d. 谐波制动系数定值误差：不超过±10%;
e.制动系数定值误差：不超过±5%;
f.方向元件动作范围边界误差：不超过±3°。

3.4 记录容量
3.4.1 故障录波内容和故障事件报告容量
a.保护启动记录起动前4个周波、启动后6个周波的所有电流电压波形。

b.保护跳闸记录跳闸前4个周波、跳闸后6个周波，以及中间有扰动的10个周
波的所有电流电压波形。

c. 保护装置可循环记录100次故障事件报告、40次波形数据。

3.4.2 正常波形记录容量：
正常时保护可记录5个周波所有电流电压波形，以供记录或校验极性。

3.4.3 异常记录容量：
可循环记录200次事件记录和装置自检报告。

事件记录包括软、硬压板投退、开关量变位等；装置自检报告包括硬件自检出错报警、装置长期起动和不对应起动报警
等。

3.5 通信接口
两个与内部其它部分电气隔离的RS485通信接口，可以复用为光纤接口，一个同步时钟接口。

另外有一个RS232调试通信接口和独立的打印接口；通信规约可采用电力行业标准DL／T667-1999(IEC60870-5-103)。

3.6 对时方式
a.外部正脉冲秒对时；
b.RS485方式的同步时钟秒对时；
c.监控系统绝对时间的对时报文。

4 装置整体说明
4.1 硬件平台说明
保护装置采用新一代32位基于DSP技术的通用硬件平台。

整体大面板，全封闭机箱，硬件电路采用后插拔式的插件式结构，CPU电路板采用6层板，并采用表面贴装技术，提高了装置可靠性。

机箱采用19in 6U全宽机箱，抗干扰能力强。

硬件框图如图4.1.1。

图4.1.1 硬件框图
装置有两个完全独立的、相同的CPU板，并具有独立的采样、A/D变换、逻辑计算及启动功能，两块CPU板硬件电路完全一样。

CPU部分硬件框图如图4.1.2。

另
有一块人机对话板，由一片DSP 专门处理人机对话任务。

人机对话担负键盘操作和液晶显示功能。

正常时，液晶显示当前时间、变压器的主接线、各侧电流、电压、差电流。

人机对话中所有的菜单均为简体汉字。

通过本公司为保护提供的软件，可对保护进行更为方便、详尽的监视与控制。

装置核心部分采用德州仪器公司(TEXAS INSTRUMENTS)的32位数字信号处理器TMS320C32，主要完成保护的出口逻辑及后台功能，使保护整体精确、高速、可靠。

GPS对时脉冲
32路
32路
图4.1.2 CPU 部分硬件框图
软件平台采用NUCLEUS PLUS 公司的RTOS 系统。

保护装置有较强的实时功能。

RTOS 是一个经过测试的内核，保证软件运行的稳定性。

模拟量变换由2～3块交流变换插件完成，功能是将TA 、TV 二次电气量转换成弱电压信号。

保护出口和开入由4块开入开出插件和2块出口插件构成，完成所有跳闸出口、信号出口、开关量输入等功能。

4.2 软件平台说明
软件平台采用NUCLEUS PLUS 公司的RTOS 系统。

保护装置有较强的实时功能。

RTOS 是一个经过
测试的内核，保证软件运行的稳定性。

4.3 与综合自动化监控系统接口说明
系统应用总体框图如图4.3.1：
图4.3.1 系统总体框图
构成系统的各个装置之间、每一装置内各保护CPU之间以及保护CPU与通信管理CPU之间通过现场总线Lonworks相连，可方便的实现自检和互检，同时减少各部分的关联性，有利于整体可靠性的提高。

单元管理机以串行通信或网络通信方式与变电站监控系统相联,可对变电站监控系统上送事报告、告警信息等，并可由远方实现保护投退功能。

通过Lonworks现场总线可方便的级连多台保护装置，通过软件可设置任一台保护装置单元管理机为与自动化系统连接节点端口。

设有两组独立的通讯接口RS-485或Lonworks灵活配置，支持IEC60870-5-103通讯规约。

通过配套规约转换器可满足Ethernet组网要求，并可适应更多通信规约，满足110kV及以下电压等级变电站综合自动化的要求。

4.4面板布置
装置面板布置图如图4.4.1
图4.4.1 面板布置图
面板中信号灯说明如下：
“运行”灯为绿灯，装置正常运行时，每秒闪烁5次，如果闪烁不正常说明对应的CPU模块处于不正常运行状态。

“启动”灯为黄灯，正常运行时熄灭，当任一保护启动元件启动时对应的CPU模块启动灯点亮。

“信号”灯为红灯，正常运行时熄灭，当任一保护动作时对应的CPU模块信号灯点亮。

“跳闸”灯为红灯，正常运行时熄灭，当任一保护跳闸时对应的CPU模块跳闸灯点亮。

“装置故障”灯为红灯，正常运行时熄灭，当装置发生故障时点亮。

4.5结构与安装(面背板、外形尺寸、开孔尺寸)
装置采用全封闭6U标准机箱，嵌入式安装于屏(柜)上，机箱外形尺寸和安装开孔尺寸如图4.5.1和图4.5.2：
图4.5.1 机箱外形尺寸
图4.5.2 安装开孔尺寸
4.6装置背视图和接线端子
4.6.1 装置背视图
装置背视图如图4.6.1
图4.6.1 装置背视图
4.6.2 交流输入插件如图:
3#交流输入2#交流输入1#交流输入
NJL-801 NJL-801 NJL-801
编号输
入
量
名
称
编
号
输
入
量
名
称
编
号
输
入
量
名
称
1 Ia
低压侧
差动
电流输入1 Ia
中压侧
差动
电流输入
1 Ia
高压侧
差动
电流输入
2 In 2 In 2 In
3 Ib 3 Ib 3 Ib
4 In 4 In 4 In
5 Ic 5 Ic 5 Ic
6 In 6 In 6 In
7 Ib 备用7 Ia 中压侧
中性点电流7 Il 高压侧
中性点电流
8 In 8 In 8 In
9 Ia’
低压侧
后备
电流输入9 Ia’
中压侧
后备
电流输入
9 Ia’
高压侧
后备
电流输入
10 In’10 In’10 In’
11 Ib’11 Ib’11 Ib’
12 In’12 In’12 In’
13 Ic’13 Ic’13 Ic’
14 In’14 In’14 In’
15 Il’备用15 Ic 中压侧
间隙零序15 Il’高压侧
间隙零序
16 In’16 In’16 In’
17 17 17
18 18 18
19 Ua 低压侧
电压输入19 Ua 中压侧
电压输入
19 Ua 高压侧
电压输入
20 Ub 20 Ub 20 Ub
21 Uc 21 Uc 21 Uc
22 Un 22 Un 22 Un
23 Uc 备用23 Ub 备用23 Ua 备用
24 Un 24 Un 24 Un
25 25 25 Ul
26 26 26 Un
27 Ul 备用3U0 27 Ul 中压侧
3U027 Ul 高压侧
3U0
28 Un 28 Un 28 Un
图4.6.2 交流插件接线端子图
说明：图4.6.2 交流插件接线端子图用于双卷变保护时所有中压侧输入端子为备用端子。

4.6.3 出口插件
出口插件接线端子图如图4.6.3
8#出口插件（CPU1）7#出口插件（CPU2）
NCK-801 NCK-801 编号作用名称出口通道编号作用名称出口通道
1 跳高压侧
DL1 通道1
1 跳高压侧
DL1
通道1
2 2
3 跳高压侧
DL2 通道2
3 跳高压侧
DL2
通道2
4 4
5 跳高压侧
DL3 通道3
5 跳高压侧
DL3
通道3
6 6
7 备
用通道4
7 备
用
通道4
8 8
9 跳中压侧
DL1 通道5
9 跳中压侧
DL1
通道5
10 10
11 跳中压侧
DL2 通道6
11 跳中压侧
DL2
通道6
12 12
13 跳中压侧
DL3 通道7
13 跳中压侧
DL3
通道7
14 14
15 备
用通道8
15 备
用
通道8
16 16
17 跳低压侧
DL1 通道9
17 跳低压侧
DL1
通道9
18 18
19 跳低压侧
DL2 通道10
19 跳低压侧
DL2
通道10
20 20
21
主变通风通道11
21 备
用
通道28
22 22
23 闭锁有载调
压通道26
23 复合电压
通道29
24 24
图4.6.3 出口插件接线端子图4.6.4开入开出插件
图4.6.4 开入开出插件接线端子图注：Alarm1、Alarm2 为保护告警输出触点。

4.6.5 电源、通信和信号插件
电源、通信和信号插件接线端子图如图4.6.5
图4.6.5 电源、通信和信号插件接线端子图
说明：出口插件、开入开出插件及信号插件端子中标注的通道号指按通道做出口传动试验时对应的通道。

用于双卷变保护时所有中压侧保护有关的端子均为备用端子。

4.7 非电量装置背视图和接线端子
4.7.1装置背视图
装置背视图如图4.7.1
图4.7.1装置背视图
4.7.2电源和通信插件
图4.7.2电源和通信插件接线端子图
4.7.3 开入和信号插件
G#开入插件F#开入插件E#开入插件
NKR-801 NKR-801 NKR-801
编号作
用
名
称
编
号
作
用
名
称
编
号
作
用
名
称
1 本体重瓦斯 1 油位异常 1 绕组过温
2 调压重瓦斯 2 调压轻瓦斯 2 强油通风故障
3 压力释放 3 绕组温高 3 冷却器全停
4 备用 4 本体油温异常 4 油温保护
5 本体轻瓦斯 5 调压油温异常 5 备用
6 本体重瓦斯 6 6
7 调压重瓦斯7 7
8 压力释放8 8
9 备用9 9
10 10 10
11 非电量
公共端11 非电量
公共端
11 非电量
公共端
非电量瞬动信号非电量瞬动信号非电量瞬动信号
12 本体重瓦斯12 备用12 绕组过温
13 调压重瓦斯13 调压轻瓦斯13 强油通风故障
14 压力释放14 绕组温高14 冷却器全停
15 备用15 本体油温异常15 油温保护
16 本体轻瓦斯16 调压油温异常16 备用
17 信号公共端17 信号公共端17 信号公共端
18 18 18
非电量保持信号非电量保持信号非电量保持信号
19 本体重瓦斯19 油位异常19 绕组过温
20 调压重瓦斯20 调压轻瓦斯20 强油通风故障
21 压力释放21 绕组温高21 冷却器全停
22 备用22 本体油温异常22 油温保护
23 本体轻瓦斯23 调压油温异常23 备用
24 信号公共端24 信号公共端24 信号公共端
25 25 25
非电量保持信号非电量保持信号非电量保持信号
26 本体重瓦斯26 油位异常26 绕组过温
27 调压重瓦斯27 调压轻瓦斯27 强油通风故障
28 压力释放28 绕组温高28 冷却器全停
29 备用29 本体油温异常29 油温保护
30 本体轻瓦斯30 调压油温异常30 备用
31 信号公共端31 信号公共端31 信号公共端
32 32 32
D#开入插件C#开入插件NKR-801 NKR-801
编号作
用
名
称
编
号
作
用
名
称
1 备用 1 备用
2 备用 2 备用
3 备用 3 备用
4 备用 4 备用
5 备用 5 备用
6 备用 6 备用
7 备用7 备用
8 备用8 备用
9 备用9 备用
10 非电量
公共端10 非电量
公共端
11 11
非电量瞬动信号
12 备用12 备用
13 备用13 备用
14 备用14 备用
15 备用15 备用
16 备用16 备用
17 信号公共端17 信号公共端
18 18
非电量保持信号
19 备用19 备用
20 备用20 备用
21 备用21 备用
22 备用22 备用
23 备用23 备用
24 信号公共端24 信号公共端
25 25
非电量保持信号
26 备用26 备用
27 备用27 备用
28 备用28 备用
29 备用29 备用
30 备用30 备用
31 信号公共端31 信号公共端
32 32
图4.7.3开入和信号插件接线端子图
每个开入插件可接入5路非电量，由一块CPU来进行信号记录及长延时。

不经延时直接跳闸的非电量可经各开入插件的6～10号端子转接至出口插件。

需长延时跳闸的非电量由B#跳闸出口插件转接至出口插件。

7#～3#为非电量开入扩展板，同样配置一块CPU来进行信号记录及长延时。

4.7.4跳闸和出口插件
B#出口插件A#跳闸插件9#跳闸插件
NCK-801 NTZ-801 NTZ-801
编号名
称
编
号
名
称
编
号
名
称
1 本体重瓦斯 1 瞬时跳闸+ 1 瞬时跳闸+
2 2 2
3 调压重瓦斯 3 瞬时跳闸+ 3 瞬时跳闸+
4 4 4
5
绕组过温5 瞬时跳闸+ 5 瞬时跳闸+
6 6 6
7
强油通风故障7 瞬时跳闸+ 7 瞬时跳闸+
8 8 8
9
冷却器全停9 瞬时跳闸- 9 瞬时跳闸-
10 10 10
11
主变压力释放11 瞬时跳闸- 11 瞬时跳闸-
12 12 12
13 本体轻瓦斯13 瞬时跳闸- 13 瞬时跳闸-
14 14 14
15 调压轻瓦斯15 瞬时跳闸- 15 瞬时跳闸-
16 16 16
17
绕组温度高17 跳高压侧DL1+ 17 跳高压侧DL5+
18 18 跳高压侧DL2+18 跳中压侧DL5+
19
油温保护19 跳高压侧DL3+ 19 跳低压侧DL1+
20 20 跳高压侧DL4+ 20 跳低压侧DL2+
21
本体油温异常21 跳中压侧DL1+ 21 跳低压侧DL3+
22 22 跳中压侧DL2+ 22 备用
23
调压油温异常23 跳中压侧DL3+ 23 备用
24 24 跳中压侧DL4+24 备用
25
备
用25 跳高压侧DL1- 25 跳高压侧DL5-
26 26 跳高压侧DL2-26 跳中压侧DL5-
27 27跳高压侧DL3- 27 跳低压侧DL1-
28 备
用
28 跳高压侧DL4- 28 跳低压侧DL2-
29
备
用29 跳中压侧DL1- 29 跳低压侧DL3-
30 30 跳中压侧DL2- 30 备用
31
备
用31 跳中压侧DL3- 31 备用
32 32 跳中压侧DL4- 32 备用-
图4.7.4 跳闸和出口插件接线端子图
5 保护原理及判据说明
注：
➢差动保护中含有比率制动式差动、差流速断、差流越限功能（参见差动保护的定值清单）
➢后备保护按照保护功能分别说明，未按各侧保护分开描述，各侧保护的具体配置详见保护功能配置表
➢复合电压作为各侧复压闭锁（方向）过流保护的公共闭锁元件单独列出
➢定值清单中定值整定范围中的In为TA二次额定变比（1A或5A）
➢保护名称前带“*”标记的标准版本不配置，用户若需要请在订货时注明5.1变压器比率制动式差动保护
比率制动式差动保护是变压器的主保护，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，并能正确区分励磁涌流、过励磁故障。

为了防止外部故障时由于TA饱和和TA暂态特性不一致引起差动误动，该保护采取自适应的比率制动差动，当检测到某相中的三次谐波与该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。

800系列变压器保护装置最多可实现6侧差动，动作特性图如图5.1.1：
图5.1.1 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。

5.1.1比率差动原理差动动作方程如下
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 ) (5-1-1)
I res >1.1I n
I op≥ 1.2I n + 0.7(I res–1.1I n) ( I res >1.1I n ) (5-1-2)
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为比率制动系数整定值，I n为基准侧电流互感器二次侧的电流，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 = | •
I1 +
•
I2 | (5-1-3)
I res = |•
I1 -
•
I2| / 2 (5-1-4)
对于三侧及以上差动：
I op = | •
I1 +
•
I2+…+
•
I n | (5-1-5)
I res = max{ |•
I1|，|•I2|，…，|•I n| } (5-1-6)
式中：3≤n≤6，•I1，•I2，。

•I n分别为变压器各侧电流互感器二次侧的电流。

判据(5-1-1)为低定值的比率制动差动，判据(5-1-2)为高定值比率制动差动。

5.1.2 励磁涌流判别
装置提供两种励磁涌流识别判据，用户可根据需要由控制字进行选用，该控制字设为“1”时，励磁涌流判据为波形畸变判据；该控制字设为“0”时，励磁涌流判据为二次谐波判据。

5.1.2.1二次谐波判据
保护利用三相差动电流中的二次谐波分量作为励磁涌流闭锁判据。

判别方程如下：
op op I K I *22. .1 (5-1-7)
式中：I op.2为A ，B ，C 三相差动电流中最大二次谐波电流，K 2为二次谐波制动系数，I op.1为三相差动电流中最大基波电流。

该判据闭锁方式为“或”闭锁，即涌流满足(5-1-7)式，同时闭锁三相保护。

5.1.2.2波形畸变判据
保护利用每相差流波形的畸变作为励磁涌流闭锁判据。

判别方程如下：
S sum+ > K * S sum — (5-1-8)
式中：S sum+为差动电流采样点的不对称度值， S sum —为对应差动电流的对称度值，
K 为某一固定系数。

该判据闭锁方式为“或”闭锁，即任一相涌流满足(5-1-8)式，同时闭锁三相保护。

5.1.3 TA 饱和判别
保护利用每相电流中的三次谐波分量作为TA 饱和识别判据。

判别方程如下：
I 03 > K 3 * I 0 (5-1-9)
式中：I 03为每相电流中三次谐波电流，K 3为三次谐波制动系数（装置内部固定，不需整定），I 0为对应基波电流。

任一相电流满足(5-1-9)式，比率制动差动自动改变该相的最小制动电流、最小动作电流和比率制动系数，保证差动保护正确、可靠动作。

5.1.4 TA 断线判别 5.1.4.1 TA 断线判据
当三相电流都大于0.2倍的额定电流时启动TA 断线判别程序，满足下列条件认为TA 断线:
a. 本侧三相电流中至少一相电流不变；
b. 最大相电流小于1.2的额定电流；
c. 负序电压小于6V ；
d.三相电流中一相或两相无电流。

5.1.5 差流速断保护
当任一相差动电流大于差流速断整定值时瞬时动作于跳各侧断路器
5.1.6 比率制动式差动保护极性接线图及保护逻辑图
比率制动式差动保护极性接线图如图5.1.2，保护逻辑框图如图5.1.3。

图5.1.2 比率制动差动极性接线图
图5.1.3 比率制动差动保护逻辑框图5.1.7 整定计算
（1）、平衡系数的计算
对上述表格的说明：
1、 Sn 为计算平衡系数的基准容量。

对于两圈变压器Sn 为变压器的容量；对于三圈变压器Sn 一般取变压器高压侧的容量。

2、 U h 、U m 、Ul 分别为变压器高压侧、中压侧、低压侧的实际运行的电压。

3、 n ha 、n ma 、n la 分别为高压侧、中压侧、低压侧的TA 变比。

4、 TA 的二次侧均接成“Y ”型
5、 I b 为计算平衡系数的基准电流，对于两圈变压器，I b 取高压侧的二次电流；对于三圈变压器I b 一般取高压侧的二次电流。

如果按上述的基准电流计算的平衡系数大于4，那么要更换基准电流I b ，直到平衡系数满足0.1<K<4；如果无论怎么选取基准电流都不能满足0.1<K<4的要求，建议使用中间变流器。

（2）、最小动作电流I op 。

0
I op 。

0为差动保护的最小动作电流，应按躲过变压器额定负载运行时的最大不平衡电流整定，即：
I op.0=
Na
m)I U fi(n)*Krel(2N
∆+∆+
式中：I N 为变压器的一次额定电流，
I n 为变压器的二次额定电流， K rel 为可靠系数，K rel =1.3～1.5；
f i(n)为电流互感器在额定电流下的比值误差。

f i(n)=±0.03（10P ），f i(n)=±0.01（5P ） ΔU 为变压器分接头调节引起的误差（相对额定电压）； Δm 为TA 和TAA 变比未完全匹配产生的误差，Δm 一般取0.05。

一般情况下可取：
I op.0=n I )5.0~2.0(。

（3） 最小制动电流的整定 I res.0 = n I )0.1~8.0(。

（4）、比率制动系数S 的整定 最大不平衡电流的计算 a 、三圈变压器
I unb.max =K st K aper f i I s.max +ΔU H I s.H.max +ΔU M I s.M.max +Δm 1I s.1.max +Δm 2I s.2.max
式中：
K st 为TA 的同型系数，K st =1.0
K aper 为TA 的非周期系数，Kaper=1.5～2.0（5P 或10P 型TA ）或Kaper=1.0（TP 型TA ）
f i 为TA 的比值误差， f i =0.1；
I s.max 为流过靠近故障侧的TA 的最大外部短路周期分量电流；
I s.H.max 、I s.M.max 分别为在所计算的外部短路时，流过调压侧（H 、M ）TA 的最
大周期分量电流；
I s.1.max 、I s.2.max 分别为在所计算的外部短路时，流过非靠近故障点的另两侧的
最大周期分量电流；
Δm 1、Δm 2为由于1侧和2侧的TA （包括TAA ）变比不完全匹配而产生的误差，初选可取Δm 1=Δm 2=0.5； b 、 两圈变压器
I unb.max =（K st K aper f i +ΔU +Δm ）I s.max 式中的符号与三圈变压器一样。

最大制动系数为：S res.max =
res
unb.max
rel I I K Ires 为差动的制动电流，它与差动保护原理、制动回路的接线方式有关，对
于两圈变压器I res = I s.max 。

比率制动系数：
S=
res.max
res.0res.max
op.0res.max /I I -1/I I -S
一般取K=0.5。

（5）、灵敏度的计算
在系统最小运行方式下，计算变压器出口金属性短路的最小短路电流I s.min ,同时计算相应的制动电流I res ；在动作特性曲线上查出相应的动作电流I op ；则灵敏系数K sen 为：
K sen =
.op op I I。