变压器差动保护
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。
变压器的差动保护
从计算结果可以看出正常情况下流入差动回路 的不平衡电流为 Ibp= I2Ｙ- I2Δ=4.55A-4.32A=0.23A。 为了消除这不平衡电流的影响，可将平衡线圈 接入低压侧的保护臂中，由于I2Ｙ>I2Δ，则有 I2Ｙ- I2Δ的差电流流过差动回路，形成磁势 （I2Ｙ- I2Δ）Wcd,适当选取Wph的匝数，并应 满足下式的要求: I2ΔWph =（I2Ｙ- I2Δ）Wcd 接线时要注意极性，应使I2Δ在Wph上所产生的 磁势，与（I2Ｙ- I2Δ）在Wcd上产生的磁势方 向相反，互相抵消，这样差动继电器的执行元 件中就没有电流。
三、两侧电流互感器的型号和所选变比不
完全合适。
所谓所选变比不完全合适是指变压器两侧的 电流互感器都是采用定型产品。所以实际的计算 变比与产品的标准变比是往往不一样的，而且对 变压器两侧的电流互感器来说，这种程度又不一 样。这就在差动回路中引起了不平衡电流。 因变比选择不合适而引起的不平衡电流，可以采 用BCH型差动继电器的平衡线圈Wph利用磁势平 衡原理来消除其影响。其接线图如图（2）所示：
纵差保护：是利用比较被保护 元件各端电流的幅值和相位原 理构成。
1LH
1DL
I
2LH
2DL
变压器纵差保护
变压器纵差保护是反应变压器一、二次侧电流差值的一种快速动 作的保护装置，用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相 间短路。 由于变压器各侧的额定电压和额定电流不等，各侧电流相位也不 相同。且高低压侧是通过电磁联系，在电源一侧中有励磁涌流出 现。这些特点都将导致差动回路中暂态不平衡电流和稳态不平衡 电流大大增大。这便构成了实现变压器纵差保的特殊问题。为了 提高纵差保护的灵敏度，有必要分析有关不平衡增大的原因和克 服的办法。
变压器差动保护范围
变压器差动保护范围
1.概述
变压器是电网输配电系统中最常见的设备之一，也是最关键的元件之一。
变压器差动保护是变压器保护的核心部分之一。
差动保护是指在变压器两侧测量电流，将测量值相减后得到的差值与保护设备中的设置值进行比较，一旦差值超出限值则启动保护动作。
2.差动保护的失效原因
差动保护通常是由高速继电器实现的，而高速继电器在实际运行中会出现很多问题，比如脉冲干扰、系统阶跃响应、误信号等等，这些都可能导致差动保护的失效。
3.差动保护范围
差动保护范围包括了变压器、变压器引出线以及其它相关元件。
其中变压器通常由两个侧面构成，变压器差动保护作用于两侧。
4.差动保护的应用
差动保护主要应用于大型变压器，但对于不同规格的变压器我们也需要选择相应的差动保护元器件，并注意相关设置值的调节。
5.总结
差动保护是保护大型变压器的首选方案，但其实现可能存在各种问题。
因此，在实际应用中需要根据不同情况灵活选择差动保护元器件和设置相关参数，以使得差动保护起到预期的保护效果。
变压器的差动保护
2、由变压器两侧电流互感器变流比选择引起的不平衡电流及其消除措施 由于变压器的电压比和电流互感器的变流比各有标准，因此不太可能使之完全 配合恰当，从而不太可能使差动保护两边的电流完全相等，这就必然在差动回路 中产生不平衡电流，为了消除这一不平衡电流，可在电流互感器的二次回路接入 一个自耦电流互感器来进行平衡，或利用速饱和电流互感器中的平衡线圈或专门 的差动继电器中的平衡线圈来实现平衡，消除不平衡电流。 3、 由变压器励磁涌流引起的不平衡电流及其减小措施 由于变压器空载投入时产生的励磁涌流只通过变压器的一次绕组，而二次绕组 因开路而无电流，从而在差动回路中产生相当大的不平衡电流。这可通过在差动 回路中接入速饱和电流互感器，继电器则接在速饱和电流互感器的二次侧，以减 小励磁涌流对差动保护的影响。 此外，在变压器正常运行和外部短路时，由于变压器两侧电流互感器的型式和 特性不同，从而也在差动回路中产生不平衡电流。变压器分接头电压的改变，改 变了变压器的电压比，而电流互感器的变流比不可能相应改变，从而破坏了差动 回路中原有的电流平衡状态，也会产生新的不平衡电流。……总之，产生不平衡 电流的因素很多，不可能完全消除，而只能设法使之减小到最小值。
路时，变压器一次侧电流互感器TA1的二次电流 I1' 与变压器
二次侧电流互感器TA2的二次电流
I
' 2
相等或接近相等，因此
流入电流继电器KA（或差动继电器KD）的电
流
I KA
I1'
I
' 2
0
，继电器KA（或KD）不动作。而在差动保
护的保护区内k-2点发生短路时，对于单端供电的变压器来
说，I2' 0 ，因此 IKA I1' ，超过继电器KA（或KD）所整定的动 作电流 Iop(d) ，使KA（或KD）瞬时动作，然后通过出口继电器
变压器差动保护
变压器差动保护一、引言：电力变压器对电力系统的安全稳定运行至关重要。
一旦发生故障遭到损坏，将会造成很大的经济损失，因此，对继电保护的要求很高，差动保护是变压器主保护之一，动作迅速、灵敏而且可靠。
该保护也是我们继电保护调试人员在工作中经常接触到的设备。
下面将介绍一些有关于差动保护方面的一些知识。
二、差动保护的作用：差动保护是防止变压器内部故障的主保护，在35KV及以上变电站中普遍采用，主要用于保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。
差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备以及连接这些设备的导线。
简单地讲，就是输入的两端TA之间的设备。
由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，发生区内故障时，可以整定为瞬时动作。
差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，所以用于变压器主保护。
三、差动保护的原理：差动保护是利用基尔霍夫电流定律中“在任意时刻，对电路中的任一节点，流经该节点的电流代数和恒为零”的原理工作的。
差动保护把被保护的变压器看成是一个节点，在变压器的各侧均装设电流互感器，把变压器各侧电流互感器副边按差接线法接线，即各侧电流互感器的同极性端都朝向母线侧，将同极性端子相连，并联接入差动继电器。
在继电器线圈中流过的电流是各侧电流互感器的副边电流之差，也就是说差动继电器是接在差动回路的，从理论上讲，正常情况下或外部故障时，流入变压器的电流和流出的电流（折算后的电流）相等，差回路中的电流为零。
当变压器正常运行或区外故障（流过穿越性电流）时，各侧电流互感器的副边电流流入保护装置，通过微机保护程序运行，各侧电流存在的相位差由软件自动进行校正，自动计算出各侧电流IH-(IM-IL)接近为零（IH为高压侧电流，IM为中压侧电流，IL为低压侧电流）则保护不动作。
变压器差动保护
变压器差动保护是按照循环电流的原理构成的，双绕组变压器的两侧装设了电流互感器。
正常情况下或外部故障时，两侧的电流互感器产生的二次电流流入差动继电器的电流大小相等，方向相反，在继电器中电流等于零，因此差动继电器不动作。
当变压器内部或保护区域内的供电线路发生故障时，流入差动继电器的电流就会产生变化，当电流值达到设定值时，继电器就会动作。
一般来说，在电力变压器中有电流流过时，通过变压器两侧的电流不会正好相等，这是和变压器和电流互感器的变比和接线组别有关的。
变压器在投入时，会产生高于额定电流6~8倍的励磁涌流，同时产生大量的高次谐波，其中以二次谐波为主。
由于励磁涌流只流过变压器的某一侧，因此通过电流互感器反应到差动回路中将形成不平衡电流，引起差动保护动作。
变压器差动保护配置有比率制动、差动速断、二次谐波制动以及CT断线闭锁差动等保护功能。
其中本节重点介绍比率制动中差动启动值和差动速断值的调试方法，其他保护功能调试方法将在后面的章节进行介绍。
差动平衡电流的调试举例在调试过程中我们首先要注意差动平衡电流调试，只有搞清楚了差动平衡电流的调试才能更加清楚后面的调试。
1、保护相关配置高中低压侧额定容量为100MVA，电压等级为220kV/110kV/10kV，CT变比分别为300/1、600/1、3000/1，主变接线方式为Y/Y0-△11。
由以上参数可计算，本装置以高压侧二次额定电流为基准电流高压侧二次额定电流AnUSIhahnhn875.0300*220*3100000**3..===中压侧二次额定电流AnUSImammmn875.0600*110*3100000**3..===低压侧二次额定电流AnUSIl alll n455.03000*10*3100000**3..===以上二次额定电流的算法也可以在差动试验界面填入定值由软件自动计算出来。
2、接线方式以高低两侧为例，接线时将测试仪IA、IB、IC接入高压侧电流ABC三相，测试仪Ia、Ib、Ic接入低压侧电流ABC三相。
变压器保护整定中的差动保护的整定与校验方法
变压器保护整定中的差动保护的整定与校验方法在变压器保护装置中，差动保护是一种常见且重要的保护方式。
为了确保差动保护能够发挥其应有的保护作用，需要对差动保护进行整定和校验。
本文将从整定和校验两个方面介绍变压器差动保护的相关方法。
一、差动保护的整定方法差动保护的整定是为了确保在变压器正常运行时不发生误动作，同时能够在发生故障时能够准确可靠地动作。
以下是差动保护整定的一般步骤：1. 确定保护区域：根据变压器的接线图和实际情况，确定差动保护所要覆盖的保护区域。
通常情况下，保护区域应包括变压器的高压侧和低压侧。
2. 确定整定电流：根据变压器的额定电流和负载情况，确定差动保护的整定电流。
整定电流一般设置为变压器额定电流的百分之几，具体数值根据实际情况而定。
3. 确定动作特性：根据差动保护的动作特性曲线，确定差动保护的整定参数。
常见的动作特性曲线有梯形曲线、平板曲线等，具体选择应考虑变压器的性能和运行要求。
4. 确定整定参数：根据变压器的特性、接线方式和运行要求，确定差动保护的整定参数。
整定参数包括时间定值、灵敏系数等，可以根据经验值或者故障模拟等方法确定。
二、差动保护的校验方法差动保护的校验是为了验证整定参数的准确性和保护装置的可靠性。
以下是差动保护校验的一般步骤：1. 检查接线：首先，检查差动保护装置的接线情况，确保连接正确可靠。
同时，还应检查变压器主绕组和各侧绕组之间的连接，确保变压器内部电路的连通性。
2. 模拟故障：通过模拟故障的方式进行校验，例如在变压器的高压侧或低压侧接入故障电阻、故障电容等。
模拟故障时，需要记录差动保护的动作时间和动作电流，与整定参数进行对比。
3. 调整整定参数：如果校验结果与整定参数存在较大偏差，需要进行整定参数的调整。
可以通过调整灵敏系数、时间定值等参数来准确匹配差动保护的整定与校验结果。
4. 验证保护可靠性：校验完成后，需要进行保护可靠性的验证。
可以通过变压器的正常运行和模拟故障实验等方式来验证差动保护的可靠性和准确性。
什么是变压器差动保护
什么是变压器差动保护？变压器差动保护特点及误动作原因一、什么是变压器差动保护？变压器的差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。
主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。
在绕组变压器的两侧均装设电流互感器，其二次侧按循环电流法接线，即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧，则将同级性端子相连，并在两接线之间并联接入电流继电器。
在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流只差，也就是说差动继电器是接在差动回路的。
从理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。
实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡点流Iumb流过，此时流过继电器的电流IK为Ik=I1-I2=Iumb 要求不平衡点流应尽量的小，以确保继电器不会误动。
当变压器内部发生相间短路故障时，在差动回路中由于I2改变了方向或等于零（无电源侧），这是流过继电器的电流为I1与I2之和，即Ik=I1+I2=Iumb 能使继电器可靠动作。
变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。
由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，所以在区内故障时，可以瞬时动作。
二、变压器差动保护特点及误动作原因差动保护是用某种通信通道将电气设备两端的保护装置纵向联接起来，并将两端的电气量进行比较，从而判断保护是否动作。
根据基尔霍夫定律，保护范围内流入与流出的电流应该相等（变压器应该归算到同侧）。
当保护范围内发生故障时，其流入与流出的电流就不相等了。
差动保护就是根据这个不平衡电流动作的。
因此，这种保护方法有很高的动作选择性和灵敏度，适用于保护大容量、强电流、高电压及对灵敏度要求高的电气设备。
所以，这种方法广泛用于保护大容量、高电压的变压器，并以其优越的保护性能成为大容量、高电压变压器的主要保护方法。
变压器差动保护的保护范围
变压器差动保护的保护范围变压器差动保护是电力系统中一种非常重要的保护方式，它主要用于保护变压器绕组及其引出线、套管等设备免受内部故障和外部短路引起的损坏。
变压器差动保护的范围包括以下几个方面：1. 变压器内部故障保护变压器内部故障主要包括绕组的匝间短路、层间短路、相间短路等。
当变压器内部发生这些故障时，会产生很大的电流，可能导致变压器损坏。
差动保护装置能够迅速检测到这些故障，并切断变压器的电源，从而保护变压器不受损坏。
2. 变压器外部短路保护当变压器的外部线路发生短路时，会产生很大的电流，可能导致变压器过载或损坏。
差动保护装置能够迅速检测到这些故障，并切断变压器的电源，从而保护变压器不受损坏。
3. 变压器过载保护当变压器的负载超过其额定容量时，会导致变压器过载。
过载可能会导致变压器绕组过热，甚至烧毁。
差动保护装置能够检测到变压器的负载情况，当负载超过额定值时，及时切断变压器的电源，防止变压器过载损坏。
4. 变压器不平衡保护当变压器的负荷不均衡时，会导致磁通不平衡，从而产生不平衡电流。
这种不平衡电流会在变压器内部产生热量，可能导致变压器绕组过热，甚至烧毁。
差动保护装置能够检测到这种不平衡电流，并切断变压器的电源，防止变压器绕组过热损坏。
5. 变压器零序保护当变压器的中性点接地方式发生变化时，可能会产生零序电流。
这种零序电流会对变压器造成损害。
差动保护装置能够检测到这种零序电流，并切断变压器的电源，防止变压器受到损害。
6. 变压器励磁涌流保护当变压器投入运行或切除负荷时，会产生励磁涌流。
这种励磁涌流会在短时间内对变压器造成较大的冲击。
差动保护装置能够检测到这种励磁涌流，并切断变压器的电源，防止变压器受到冲击损坏。
7. 变压器瓦斯保护当变压器内部发生严重故障时，可能会产生大量瓦斯气体。
瓦斯气体的存在会对变压器造成严重的安全隐患。
差动保护装置能够检测到瓦斯气体的产生，并切断变压器的电源，防止事故的发生。
变压器差动保护
变压器差动保护一、差动保护原理变压器差动保护的动作原理与线路纵差动保护相同，通过比较变压器两侧电 流的大小和相位决定保护是否动作，单相原理接线图如图4-4所示。
三绕组变压 器的差动保护，其原理与图4-4相类似，只是将三侧的“和电流”接人差动继电 器KD ，这里不再赘述。
电力系统中，变压器通常采用Y ，dll 接线方式，两侧线电流的相位相差300。
如果将变压器两侧同名相的线电流经过电流互感器变换后，直接接入保护的差动 回路，即使两个电流互感器的变比选择合适，使其二次电流数值相等，即I ，= I'，1 2流入差动继电器的电流也不等于零，因此在电流互感器二次采用相位补偿接线和 幅值调整。
具体为变压器星形侧的三个电流互感器二次绕组采用三角形接线(自 然消除了零序电流的影响)，变压器三角侧的三个电流互感器二次绕组采用星形 接线，将引入差动继电器的电流校正为同相位；同时，二次绕组采用三角形接线 的电流互感器变比调整为原来的倍。
微型机变压器差动保护，可以通过软件 计算实现相位校正。
1. 变压器正常运行或外部故障根据图4-4(a)所示电流分布，此时流入差动继电器KD 的电流是变压器两侧 电流的二次值相量之差，适当选择电流互感器1TA 和2TA 的变比，再经过相位补 偿接线和幅值调整，实际流人差动继电器的电流为不平衡电流，继电器不会动作， 差动保护不动作。
此时流人差动继电器的电流为式中 n 1TA ——电流互感器1TA 、2TA 的变比；、油—一流人差动继电器的不平衡电流。
2. 变压器内部故障IKD I /—1— — ―2— n iTA^TA =I unb (4—1)根据图4-4（b ）所示电流分布，此时流人差动继电器KD 的电流是变压器两侧 电流的二次值相量之和，使继电器动作，差动保护动作。
此时流人差动继电器的 电流为如果变压器只有一侧电源，则只有该侧的电流互感器二次电流流人差动继电 器；如果变压器两侧有电源，则两侧的电流互感器二次电流都流入差动继电器， 且数值相加。
变压器的差动保护
I2 0 IKA I1
继电器瞬时动作
㈡ 变压器差动保护中的不平衡电流 及其减小措施
理论上，正常运行和区外故障时，IKA=I1"- I2"=0 。 实际上，很多因素使IKA= Idsp≠0 。（Idsp为不平衡电流）
（1）由于变压器励磁涌流引起的不平衡电流。 在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则可能有很大的励磁电流(即励磁涌
Krel—可靠系数 ，取 1.3~1.5
（三）变压器差动保护动作电流的整定
（3）电流互感器二次回路断线时不应误动作，即躲过变压器正常运行时的最大负荷电 流IL.max。负荷电流不能确定时，可采用变压器的额定电流INT
Iop(d ) K I rel Lmax ILmax (1.2 ~ 1.3)I1NT
变压器的差动保护
电流速断保护虽然动作迅速，但它有保护“死 区”，不能保护整个变压器.过电流保护虽然能保 护整个变压器，但动作时间较长。气体保护虽然 动作灵敏，但它也只能保护变压器油箱内部故障。
GB50062-92规定10000kVA及以上的单独运行变 压器和6300kVA及以上的并列运行变压器，应装 设差动保护；
其影响，用以提高差动保护灵敏度是可能的。
（三）变压器差动保护动作电流的整定
（1）躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流Idsq.max
Iop(d ) K I rel dsqmax
Krel—可靠系数 ， 取1.3
（2）躲过变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时的励磁涌流
Iop(d ) Krel I1N T
6300kVA及以下单独运行的重要变压器，也可 装设差动保护。
当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜装设 差动保护。
变压器差动保护整理
（2）躲过变压器空载投入时的励磁涌流，根 躲过变压器空载投入时的励磁涌流， 据实践经验，一般取动作电流大于3 据实践经验，一般取动作电流大于3～5倍 的变压器额定电流。 的变压器额定电流。即:
I op = (3 ~ 5) I t .n
2. 灵敏度校验
取保护安装处(d2点 取保护安装处 点) 两相短路时 的最小短路电流校验。 的最小短路电流校验。
I unb = 4.76 − 4.33 = 0.43 A
整定计算时应考虑因带负荷调压所引起的相对误差
三、变压器纵联差动保护的构成及原理
（一）比率制动的纵差保护 1.和差式比率制动的差动保护 1.和差式比率制动的差动保护
1）对于双绕 组变压器
正常及外部故障时
ɺ = I ′－I ′′ = 1 ( I ′－I ′′) = I ɺ ɺ ɺ I r ɺ2 ɺ2 1 1 unb KTA
（二）变压器励磁涌流的影响 及减小影响的措施
1.励磁涌流的影响 I exs 1.励磁涌流的影响
ɺ ɺ ɺ I1 = I 2 + I m
Im ∴ I r = I unb + KTA
2．产生励磁涌流的原因
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， 铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大
内部故障时 双绕组变压器
ɺ Ik 1 ɺ ɺ ɺ ɺ′ ɺ′′ Ir = I2 + I2 = ( I1′ + I1′′) = k KTA TA
双绕组变压器
取：动作分量 ɺ ɺ′ ɺ′ ɺ ɺ I op = I 2 + I 2′ = I h + I L 制动分量 I = Iɺ′ − Iɺ′′ 2 = 1 Iɺ − Iɺ res 2 2 h L
变压器的保护—变压器的差动保护原理
教学目标
要求学生通过学习，了解并掌握变压器的差动保护性 质、分类、原理及变比选择原则等知识。
教学重点
1
认知变压器的差动保护性质
2
认知差动保护原理
3
认知差动护
性质
02
变压器的 差动保护
分类
03
差动保 护原理 接线图
02
差动保护原理接线图
➢ 如图为差动保护的原理接线图
03
差动保护原理
• 在双绕组变压器两侧装设电流互感器，互感器根据极性接成电流 差的形式。
• 流入差动元件的电流为 I2 I2 ，当变压器正常运行或者是电流互
感器之外故障时， I2 I2 =0，差动保护不动作；当差动保护区内
故障时， I 2 I 2 >0，差动保护动作，发出跳闸信号，变压器各
侧断路器分闸，对变压器起到保护作用。
04
差动保护原理
由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，所以必须适当
选择两侧电流互感器的变比，使得在正常工作时和外部故障
时两侧的二次电流相等。即
I 2
I2
I1 nTA1
I1 nTA 2
• 那么
nTA 2 nTA1
I1
nT
I1
• 式中，nTA1为高压侧电流互感器的变比；
nTA2 为低压侧电流互感器的变比；
nT 为变压器的变比。
05
差动保护变比选择原则
➢这种按相实现的差动保护，其电流互感器变比的选择 原则是： • 两侧电流互感器变比的比值等于变压器的变比。
06
04
差动保护 原理
05
差动保护 变比选择
原则
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。
变压器差动保护计算公式详解
变压器差动保护计算公式详解差动保护的基本原理是检测变压器的进线和出线电流之差，当差值超过设定值时，判断为内部故障，触发保护装置。
常见的变压器差动保护计算公式有以下几种。
1.电流差动保护计算公式电流差动保护是最常用的差动保护方式，其计算公式主要根据变压器各相电流之差来实现。
I_d=I_a+I_b+I_c-I_a'-I_b'-I_c'其中，I_a、I_b、I_c分别为变压器的A相、B相、C相电流；I_a'、I_b'、I_c'分别为变压器的A相、B相、C相末端电流。
当差动电流I_d超过设定值时，判断为内部故障，触发保护动作。
2.瓦时差动保护计算公式瓦时差动保护是一种比电流差动保护更为精确的保护方式，它计算的是有功功率差值。
P_d=P_a+P_b+P_c-P_a'-P_b'-P_c'其中，P_a、P_b、P_c分别为变压器的A相、B相、C相有功功率；P_a'、P_b'、P_c'分别为变压器的A相、B相、C相末端有功功率。
当差动功率P_d超过设定值时，判断为内部故障，触发保护动作。
3.零序电流差动保护计算公式在变压器差动保护中，还需要考虑零序电流的影响，因为零序电流通常是变压器故障的信号。
I_0d=I_0-I_0'其中，I_0为变压器的零序电流；I_0'为变压器的末端零序电流。
当零序电流差值I_0d超过设定值时，判断为故障，触发保护动作。
以上是常见的变压器差动保护计算公式，通过计算电流差、功率差或零序电流差，能够判断变压器是否存在内部故障，实现及时的保护。
差动保护装置通常由差动电流继电器、差动电流互感器、保护定时器等组成，能够迅速切除故障电路，保护变压器的安全运行。
变压器差动保护
变压器差动保护一、引言变压器作为电力系统中不可缺少的一部分，其稳定性和安全性对整个电力系统的稳定运行产生至关重要的影响。
为了保障变压器的安全运行，需要使用差动保护装置对变压器进行保护。
差动保护装置是一种利用电流互感器实现电流变化的检测，能够对变压器的内部故障进行检测和保护的一种电气装置。
本文将主要介绍变压器差动保护。
二、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利用变压器两侧的电流互感器检测电流，对两侧电流进行比较，如果两侧电流之和不为零，则表明变压器出现了故障，此时差动保护装置会立即对变压器进行动作，以保护变压器的安全运行。
三、变压器差动保护装置的组成变压器差动保护装置由以下几个部分组成：1、差动保护继电器差动保护继电器是差动保护装置的核心部分，可检测变压器两侧电流大小的差异，当两侧电流之和不为零时，继电器便会立即对变压器进行保护，避免出现故障。
2、电流互感器电流互感器是差动保护装置的重要组成部分，能够检测输入电流的变化。
电流互感器以变压器的一侧为基准点，输出测量电流，以另一侧为比较点，输出比较电流。
将变压器两侧的电流互感器连接到差动保护继电器上，就可以通过差动保护继电器对变压器进行保护。
3、控制装置控制装置主要用于对差动保护装置进行控制和监测，以确保差动保护装置的可靠运行。
控制装置中包含差动保护继电器的操作部分和控制供电部分。
4、通讯系统（可选）通讯系统将变压器差动保护装置和其他设备连接起来，实现信息的传输和交换，以便及时了解变压器的工作状况。
通讯系统能够帮助用户对变压器差动保护装置进行远程操作和监测。
四、变压器差动保护装置的工作流程当变压器在运行过程中发生故障或出现电流异常时，差动保护装置能够快速检测到变压器两侧电流的差异，同时依靠差动保护继电器对变压器进行保护。
具体的工作流程如下：1、电流互感器检测输出的电流。
2、差动保护继电器对输入电流进行比较，计算两侧电流差值。
3、差动保护继电器输出信号，控制开关进行动作，以保护变压器运行的安全。
变压器差动保护
变压器差动保护概述变压器是电力系统中重要的设备之一，其承担着电能传递和变换的重要任务。
然而，由于一系列原因（如过负荷、短路等），变压器可能会遭受损坏。
为了防止这些故障的发生和进一步加剧，需要进行保护。
其中，差动保护是一种常用的保护方式，本文将对该保护方式进行详细介绍。
差动保护的原理差动保护是一种用于电力系统中变压器的保护方式。
该方式的基本原理是通过连续测量变压器二侧电流的差值，并与设置的阈值进行比较，来判断变压器是否处于故障状态。
当变压器出现故障时，二侧电流差值超过设定值，则差动保护器会发出信号，使变压器断开电源，以避免更严重的故障发生。
差动保护具有快速、准确、可靠的特点，被广泛应用于各种电力系统中变压器的保护。
差动保护的组成部分差动保护由三部分组成：差动传动器、比率装置和差动保护器。
差动传动器差动传动器主要由变压器二侧互感器组成，其作用是将变压器二侧电流转换为低电平的信号，并通过传输线路传送到比率装置进行处理。
由于变压器二侧电流大小不同，因此互感器的比率需要根据实际情况进行调整。
比率装置比率装置一般由电流变压器、变换器和电流积分器组成。
其主要作用是将差动传动器中传输过来的低电平信号转换为可以与设置的阈值进行比较的高电平信号。
比率装置具有保障设备运行的精确度要求，因此需要经常进行校准和调整。
差动保护器差动保护器是差动保护的核心部分，其主要功能是通过比对差动传动器和比率装置中所传递的电流信息，来判断变压器是否处于故障状态。
当电流超过设定阈值时，差动保护器将向断路器发出开断信号，以切断故障电源。
现代差动保护器配有各种电子设备，并能够根据实际的故障特征，快速地进行判断和消除故障。
差动保护的注意事项差动保护具有广泛的应用范围和显著的优点，但其在使用中仍需要注意一些事项。
首先，差动保护设备本身的稳定性和可靠性非常重要。
在进行装置选型时，应根据实际需求进行选择，避免装置过大或过小，从而影响差动保护的精确性和可靠性。
变压器差动保护保护范围
变压器差动保护保护范围嘿，朋友们！今天咱就来唠唠变压器差动保护的保护范围。
咱就把变压器想象成一个大宝贝，而差动保护呢，就像是这个大宝贝的超级保镖。
它的任务就是时刻守护着变压器，确保它的安全。
那这个保镖的保护范围到底有多大呢？简单来说，它主要保护的就是变压器的绕组啦。
就好像是保镖要紧紧护住大宝贝的核心部位一样。
变压器的绕组可是非常重要的呀，要是这里出了问题，那可就麻烦大啦！比如说，要是有什么故障电流偷偷摸摸地想从绕组这里搞破坏，差动保护这个厉害的保镖就能第一时间发现，然后迅速行动，把危险扼杀在摇篮里。
这多厉害呀！你们想想看，要是没有这个差动保护，那变压器得多危险呀！就像一个人在外面闯荡，没有一个靠谱的保护者，那随时都可能遇到危险呢。
而且哦，这个保护范围可不仅仅局限于绕组本身呢。
它还包括了变压器和其他设备连接的那部分线路。
这就好比保镖不仅要保护大宝贝自身，还要留意周围有没有可能威胁到大宝贝安全的因素。
要是这部分线路出了问题，比如说有短路啥的，差动保护也能马上察觉到，然后采取措施。
这就像是一个警惕性超高的保镖，任何风吹草动都逃不过它的眼睛。
那要是超出了这个保护范围呢？嘿嘿，那差动保护可能就没办法那么及时有效地发挥作用啦。
所以呀，我们得清楚这个保护范围，就像知道自己家的边界一样清楚。
你们说，这变压器差动保护是不是特别重要呀？它就像是变压器的忠实守护者，默默地守护着变压器的安全。
有了它，我们才能安心地使用变压器，不用担心它会出什么大问题。
所以啊，我们一定要重视变压器差动保护的保护范围，可不能马虎大意哦！要让这个超级保镖一直好好地守护着我们的变压器大宝贝！。
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变压器差动保护一：这里讲的是差动保护的一种，即变压器比例制动式完全纵差保护（以下简称差动）；二：差动保护的定义由于在各种参考书中没有找到差动保护的具体定义，这里只根据自己所掌握的知识给差动保护下一个定义：当区内发生某些短路性故障的时候，在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同，相位不同的短路电流，当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时，跳开变压器各侧断路器的保护，就是变压器差动保护三：下面我以两圈变变压器为例，针对以上所述变压器差动保护的定义，对差动保护进行阐述：1、图一所示：为一两圈变变压器，具体参数如下：主变高压侧电压U高=220KV,主变低压侧电压U低=110KV,变压器容量Sn=240000KV A,I1’：流过变压器高压侧的一次电流；I”：流过变压器低压侧的一次电流；I2’：流过变压器高压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流；I2”：流过变压器低压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流；nh：高压侧电流互感器CT1变比；nl：低压侧电流互感器CT2变比；nB：变压器的变比；各参数之间的关系：I1’/ I2’= nh I”/ I2”= nl I2’= I2”I1’/ I”= nh/ nl=1/ nB2、区内：CT1到CT2的范围之内；3、反映故障类型：高压侧内部相间短路故障，高压侧（中性点直接接地）单相接地故障以及匝间、层间短路故障；四：差动的特性1、比率制动：如图二所示，为差动保护比率特性的曲线图：下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性：o：图二的坐标原点；f：差动保护的最小制动电流；d：差动保护的最小动作电流；p：比率制动斜线上的任一点；e：p点的纵坐标；b：p点的横坐标；动作区：在of范围内，由于电流小于最小制动电流，因此在此范围内，只要电流大于最小动作电流Iopo，差动保护动作；当电流大于f点时，由于电流大于最小制动电流，此时保护开始进行比率制动运算，曲线抬高，此时只有当电流在比率制动曲线以上时保护动作；因此，图中阴影部分，即差动保护的动作区；制动区：当电流在落在曲线以下而大于最小动作电流的时候，由于受比率制动系数的制约，保护部动作，这个区域就是差动保护的制动区；比率制动系数K：实际上比率制动系数，就是图二中斜线的斜率，因此我们只要计算出此斜线的斜率，就等于算出了比率制动系数。
以p点为例：计算出斜线pc的斜率K=pa/ac=(pb-ab)/(ob-of)；举例说明一下：差动保护有关定值整定如下：最小动作电流Iopo=2,最小制动电流Iopo=5,比率制动系数k=0.5；按照做差动保护比率制动系数的方法，施加高压侧电流I1=6A,180度，低压侧电流I2=6A,0度，固定I1升I2,当I2升到9.4A的时候保护动作，计算一下此时的比率制动系数。
由于两圈变差动的制动电流为（I1+I2）/2,因此，Izd=(9.4+6)/2=7.7,所以K=(9.4-6-2)/(7.7-5)=1.4/2.7=0.52;2、谐波制动：当差动电流中的谐波含量达到一定值的时候，我们的装置就判此电流为非故障电流，进行谐波闭锁。
500kv一下等级的变压器之进行二次谐波判别，500kv及以上变压器，则还需进行5次谐波判别。
以二次谐波为例：二次谐波系数=差电流中的二次谐波分量与基波分量的比值。
当谐波系数大于整定值时，保护被闭锁；小于整定值时，保护被开放；根据经验，二次谐波制动比可整定为0.15~0.2；五、不平衡电流实际上，差动保护比率制动也好，谐波制动也好，归根结底都是要躲过变压器的不平衡电流，而不平衡电流，也正是可能引起差动保护误动的最重要因素之一。
产生变压器不平衡电流有以下几个重要的原因：1、由变压器励磁涌流Ily所产生的不平衡电流；励磁涌流主要是由于在变压器空投时产生的含有大量高次谐波含量的电流，其中以2次谐波为主。
我们的800变压器差动保护中有“二次谐波制动系数”一项定值，用来防止此原因造成的差动误动。
二次谐波制动系数：差电流中的二次谐波分量与基波分量的比值；根据经验，此系数可整定为15%~25%2、由于变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流；由于变压器常采用Y，d11的接线方式，因此，如果两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式，则二次侧电流由于相位不同，也会有一个差电流流入我们的保护装置。
为了消除这种不平衡电流的影响，通常都是将变压器星星侧的三个电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形，并适当考虑联结方式后即可把二次电流的相位校正过来。
但我们的保护要求现场二次侧电流互感器的接线都接为星形接线，因此，一次侧为Y，d11的接线方式的变压器将产生差流，差动保护靠程序将此不平衡电流补偿掉，具体方法如下：如图所示为Y，d11两卷变压器两侧绕组及电流互感器接线方式及其中通过的一次、二次电流流向：（各电流均为向量值）IA,IB,IC表示流过变压器高压侧一次绕组的电流；Ia,Ib,Ic 表示流过变压器低压侧一次绕组的电流；IAＹ’,IBＹ’,ICＹ’表示流过变压器高压侧电流互感器二次侧的电流；Ia△,Ib△,Ic△表示流过变压器低压侧电流互感器的一次侧电流；各电流关系如下：Ia= Ia△+ Ib<=> Ia△= Ia- IbIb= Ib△+ Ic<=> Ib△= Ib- IcIc= Ic△+ Ia<=> Ic△= Ic- Ia向量图：为了消除相位上带来的差异：Iah’= IAＹ- IBＹIbh’= IBＹ- ICＹIch’= ICＹ- IAＹ为了消除幅值上带来的差异：Iah=Iah’/1.732=（IAＹ- IBＹ）Ibh= Ibh’/1.732=（IBＹ- ICＹ）Ich=Ich’/1.732=（ICＹ- IAＹ）而低压侧电流保持不变Ial= Ia△Ibl= Ib△Icl= Ic△其中：Iah，Ibh，Ich表示保护装置中实际采到的高压侧电流；Ial，Ibl，Icl表示保护装置中实际采到的高压侧电流；向量图因此，差动保护的高、低压侧电流相位一致，高压侧电流幅值不变。
3、由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流由于两侧的电流互感器都是根据产品目录选取标准的变比，而变压器的变比也是一致的，因此，三者的关系很难满足nl2/nl1=n B的要求，此时差动回路中将有电流流过。
当采用具有速饱和铁心的差动继电器时，通常都是利用它的平衡线圈Wph、来消除此茶电流的影响。
4、由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流由于两侧电流互感器型号不同，他们的饱和特性、励磁电流（归算置同一侧）也就不同，因此，在差动回路中所产生的不平衡电流也就较大。
此时应采用电流互感器的通行系数。
5、由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流带负荷调整变压器的分接头，是电力系统中采用带负荷调压的变压器来调整电压的方法，实际上改变分接头就是改变变压器的变比n B。
如果差动保护已按照某一变比调整好，则当分接头改换时，就会产生一个新的不平衡电流流入差动回路。
对由此而产生的不平衡电流，应在总差动保护的整定值中予以考虑。
六、整定计算差动电流的定值整定比较复杂，需要考虑的各种因素很多，这里只对一些定值做一个简单的介绍，仅作参考：1、最小动作电流的整定差动最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流，即I op.min＝K rel(K er+ΔU+Δm)I N/n a(87)式中：I N——变压器额定电流；n a——电流互感器的变比；K rel——可靠系数，取1.3～1.５；K er——电流互感器的比误差，10P型取0.03×2，5P型和T P型取0.01×2；ΔU——变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值(百分值)；Δm——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取0.05。
在工程实用整定计算中可选取I op.min＝(0.2～0.5)I N／n a。
一般工程宜采用不小于0.3I N/n a的整定值。
根据实际情况(现场实测不平衡电流)确有必要时也可大于0.5I N/n a。
2、最小制动电流I res.0的整定最小制动电流宜取I res.0＝(0.8～1.0)I N/n a。
3、不平衡系数的整定平衡系数通常是以高压侧为基准尽心计算的。
Kph=1 Kpm=Ih/Im Kpl=Ih/Il式中：Kph——高压侧平衡系数Kpm——中压侧平衡系数Kpl——低压侧平衡系数Ih——高压侧二次额定电流Im——中压侧二次额定电流Il——低压侧二次额定电流下面以一实例计算一下变压器的平衡系数：一电厂主变各侧参数如下：高压侧电压等级110KV,变比600/5，电抗器侧电压等级6.3KV,变比1000/5，机尾侧电压等级6.3KV,变比4000/5，则各侧平衡系数计算如下：高压侧二次电流i1=Sn/(1.732×110×600/5)A电抗器侧二次电流i2=Sn/(1.732×6.3×1000/5)A机尾侧二次电流i3=Sn/(1.732×6.3×4000/5)A高压侧平衡系数k1定为1，则电抗器侧平衡系数k2为：i1/i2=0.095机尾侧平衡系数k3为：i1/i3=0.38由于我们差动保护定值平衡系数的整定范围为0.1——4，电抗器侧的平衡系数超范围，因此三侧平衡系数可同时乘以3，得出k1=3, k2=0.285, k3=1.14,。