变压器比率差动保护
变压器 故障分量比率制动式差动保护
变压器故障分量比率制动式差动保护
变压器故障分量比率制动式差动保护是电力系统中常用的保护手段之一。
本文将针对该保护手段的原理、应用及维护进行详细介绍。
一、原理
变压器故障分量比率制动式差动保护的原理是根据差动电流反映出变压器绕组短路故障的情况。
如果两端绕组的电流相差较大，则判断为故障发生。
该保护的启动条件主要是满足两端绕组电流的不平衡性，即有一定的差动电流，从而实现对变压器的保护。
二、应用
变压器故障分量比率制动式差动保护主要适用于高压变压器和大型变电站中。
其主要优势是灵敏度高、可靠性好、操作简单等特点，使得它成为了电力系统中不可缺少的保护手段。
在实际应用中，该保护还有以下优势：
1、提高系统的可靠性和稳定性；
2、减少电压的不稳定性和电压剧烈跳动；
3、缩短了故障处理时间，降低了故障对电网的影响。
三、维护
变压器故障分量比率制动式差动保护在安装和使用过程中需要进
行一定的维护。
以下是保护维护的几点注意事项：
1、定期对保护器、终端设备和整个保护系统进行检查和维护；
2、必要时更换故障分量比率电流互感器、CT等零部件；
3、要确保差动电流的准确测量，保护器的精度要达到要求；
4、变压器故障分量比率制动式差动保护与其他保护和自动装置间
的配合一定要协调。
总之，变压器故障分量比率制动式差动保护是电力系统中不可缺
少的一种保护手段。
在实际应用中，需要注意差动电流的准确测量和
保护器的精度，确保保护系统正常运行，提高系统的可靠性和稳定性。
变压器比率差动保护原理及校验方法
变压器比率差动保护原理及校验方法1引言继电保护(Protective Relay,Power System Protection是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。
因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等,使之免遭损害,所以也称继电保护。
基本任务是:当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
继电保护是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。
许多实例表明,继电保护装置一旦不能正确动作,就会扩大事故,酿成严重后果。
因此,加强继电保护的设计和整定计算,是保证电网安全稳定运行的重要工作。
实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。
本次设计的任务主要包括了六大部分,分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。
其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。
通过分析,找到符合电网要求的继电保护方案。
电力系统和继电保护技术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动力和效益。
但是,电力系统一旦发生自然或人为故障,如果不能及时有效控制,就会失去稳定运行,使电网瓦解,并造成大面积停电,给社会带来灾难性的后果。
因此电网继电保护和安全自动装置应符合可靠性、安全性、灵敏性、速动性的要求。
要结合具体条件和要求,本设计从装置的选型、配置、整定、实验等方面采取综合措施,突出重点,统筹兼顾,妥善处理,以达到保证电网安全经济运行的目的。
继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的。
20世纪初随着电力系统的发展,继电器开始广泛应用于电力系统的保护,这时期是继电保护技术发展的开端。
差动保护和比例差动保护原理(含图)
1.比率差动是差动电流和制动电流的制约，要考虑到励磁涌流的影响；2.差流速断是当差流过定值后不考虑制动电流直接出口跳闸，在整定时就躲过励磁涌流。
3.变压器在正常负荷状态下，差动保护的最小动作电流大于额定电流下流入差动回路的不平衡电流，保护不会误动。
随着外部短路电流的增大，电流互感器可能饱和，误差随之增大，不平衡电流也就不断增大。
为防止差动保护误动作，引入比率差动保护。
其能可靠地躲过外部故障时的不平衡差动电流。
1.差动速断保护反映变压器内部或引出线严重短路故障，任一相电流大于整定值，保护跳闸并发信号，其动作方程为：Id>I1式中，Id为短路电流，I1差动保护定值。
Ih为高压侧电流，Il为低压侧电流TAP=（VWDG2×CT2×C）/（VWDG1×CT1）式中：VWDG1为高压侧线电压；VWDG2为低压侧线电压；CT1为高压侧CT变比；CT2为低压侧CT变比。
当相位调整选择“退”时，为外部接线补偿，C=3。
差动电流的计算方法为：Id=|Ih+ Il*TAP| ,其中Idh、Idl都为矢量。
制动电流的计算方法为：Ir= Imax |Ih、Il*TAP|。
（表示选择其中最大相）当相位调整选择“投”时，为内部软件补偿，。
C=1单加高压侧形成的差动电流的计算方法为：Idh=Ih线/3；单加低压侧形成的差动电流的计算方法为：Idl=Il*TAP；高压侧和低压侧同时施加，各相差动电流的计算方法为：Id=|Idh +Idl| ,其中Idh、Idl都为矢量。
高压侧和低压侧同时施加，各相制动电流的计算方法为：Ir=Imax |Idh、Idl|。
差动速断保护原理逻辑图如下：图6-1 差动速断保护原理逻辑图2.比率差动保护变压器在正常负荷状态下，差动保护的最小动作电流大于额定电流下流入差动回路的不平衡电流，保护不会误动。
随着外部短路电流的增大，电流互感器可能饱和，误差随之增大，不平衡电流也就不断增大。
变压器比率差动保护原理
在区外故障时，由于电流互感器误差、变压器接线方式及变比不同等因素，会引起不平衡 电流。整定时应躲过最大不平衡电流。
灵敏度校验
按最小运行方式下变压器低压侧两相短路时流过高压侧的电流进行校验，灵敏度应满足要 求。
调试步骤与注意事项
调试步骤 检查二次回路接线是否正确，确保电流互感器极性正确。
保护配置
比率差动保护采用二次谐波制动原理，设置合理的制动系 数和动作门槛，确保在变压器内部故障时快速动作，同时 防止外部故障时误动。
动作情况
在某次运行中，变压器低压侧发生匝间短路故障。比率差 动保护正确动作，跳开三侧开关，避免了事故扩大。
案例二：某发电厂厂用变比率差动保护应用
01
案例背景
某发电厂厂用变容量为10kV/400V，采用干式变压器。为保护厂用变
差动保护范围
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。简单地说， 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，因此可以不考虑保护区外故障时（包 括系统短路）TA的饱和问题。对于保护区内的故障，TA 饱和会使二次电流小于实际电流，造成保护“拒动”， 后果严重。为避免TA饱和，应从两方面着手。一是在选 择TA时，变比不能选得太小，要考虑线路短路时TA的饱 和问题，一般10kV线路保护的TA变比最好大于300/5。 另一方面要尽量减少TA二次负载阻抗，尽量避免保护和 计量共用TA，缩短TA二次电缆长度及加大二次电缆截面； 对于综合自动化变电站，10kV线路尽可能选用保护测控 合一的产品，并在控制屏上就地安装，这样能有效减小 二次回路阻抗，防止TA饱和。
02
变压器是电力系统中重要的设备之一，需要可靠的保护措施。
比率制动式差动保护
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=240000KVA,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。
变压器差动保护比率制动系数校验的程序
变压器差动保护比率制动系数校验的程序变压器差动保护比率制动系数校验的程序主要包含以下步骤：
1.获取变压器参数和保护装置的相关设置，包括变压器型号、额定容量、高
低压侧电流互感器变比、差动保护装置的制动特性曲线等。
2.计算差动保护的动作电流值，这是基于变压器高低压侧的电流值、变压器
变比和差动保护装置的制动特性曲线来确定的。
3.模拟变压器正常运行和异常运行状态下的电流情况，以验证差动保护装置
在不同情况下的动作性能。
4.校验差动保护装置的比率制动系数，检查其是否满足规程要求。
比率制动
系数是根据差动保护装置的动作电流值和变压器高低压侧的电流值计算得出的。
5.如果发现差动保护装置的比率制动系数不满足规程要求，需要对装置进行
调整或重新配置，以确保其性能符合要求。
总的来说，变压器差动保护比率制动系数校验的程序主要是为了确保变压器差动保护装置在不同运行状态下能够正确、可靠地动作，从而保障变压器的安全稳定运行。
这一过程需要综合考虑变压器参数、保护装置配置以及各种运行工况，通过模拟和计算来验证保护装置的性能，并对其进行必要的调整和优化。
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。
变压器比率差动保护原理及校验方法分析
变压器比率差动保护原理及校验方法分析摘要：电力系统的发展突飞猛进，大型发电机变压器投入运行，发变组差动保护在发变组保护中的地位越来越重要，运行中的发电机变压器发生故障，做为主保护的发变组比率差动保护应在第一时间动作，将故障的发电机或者变压器从系统中切除，保证电力系统的稳定运行。
近年在电网系统中，国电南自，国电南瑞，许继发变组保护在现场中得到了大量的应用，不同的厂家，针对保护的原理会有所不同，算法也各不相同，这对继电保护人员在保护校验中提出了更高的要求，本文针对变压器比率差动保护，以主变比率差动保护校验方法为例，研究国电南自，国电南瑞，许继主变比率差动保护的不同，校验方法的不同。
关键词：国电南自；国电南瑞；许继；变压器比率差动保护；检验1 保护配置某发电厂300MW机组，采用发电机-变压器-线路组形式接入220KV地区电网，主变采用Y/Δ-11点钟接线，主变比率差动保护TA取自发电机机端侧TA变比15000/5，高厂变高压侧TA变比1500/5，主变高压侧TA变比1200/5，变压器各侧电流互感器二次接线均采用星型接线，二次电流直接接入装置，变压器各侧TA二次电流相位由软件自调整，装置采用Y/Δ变化调整差流平衡。
（图一）2国电南瑞主变比率差动保护校验方法现场班组一般配置ONLLY A460系列继电保护校验仪，以（图一）为例，主变比率差动保护检验需要分别检验：发电机机端侧和主变高压侧比率差动，高厂变高压侧和主变高压侧比率差动，发电机机端侧和高厂变高压侧比率差动。
下面都以发电机机端侧和主变高压侧比率差动为例，研究单相法主变比率差动校验方法。
（1）从南瑞RCS-985发电机综合保护装置中读取主变差动定值：差动启动定值和差动速断定值是标幺值（2）南瑞RCS-985发电机综合保护装置，主变比率差动保护计算公式I d>Kbl×Ir+Icdqd（Ir＜nIe）Kbl=Kbl1+Kblr×(Ir/Ie)Id>Kbl2×(Ir-nIe)+b+Icdqd （Ir≥nIe）Kblr=(Kbl2-Kbl1)/(2×n)b=(Kbl1+Kblr×n) ×nIe（公式一）Id----差动电流；Ir----制动电流；Kbl1----比率差动起始斜率Kbl2----比率差动最大斜率n----最大斜率时的制动电流倍数取6差动电流取各侧相量和的绝对值制动电流取各侧数值绝对值相加除以2（3）从计算定值中读取各侧额定电流：I主变高压侧=3.43A I发电机侧=4.33A（4）软件校正差动各侧电流相位差与平衡系数，校正方法：对于Y侧电路：ⅰ’A=(ⅰA-ⅰB)/√3ⅰ’B=(ⅰB-ⅰC)/√3ⅰ’C=(ⅰC-ⅰA)/√3ⅰA、ⅰB、ⅰC——为Y侧TA二次电流ⅰ’A、ⅰ’B、ⅰ’C——为Y侧校正后各相电流（公式二）（5）保护动作特性：图二比率差动保护动作特性（6）打开校验仪，按照下表在保护装置上输入数值，设置步长：（表一）在校验仪上设置好数值之后，从保护装置上观测两侧电流平衡，差流位零，制动电流为两侧电流绝对值之和除以2，缓慢的调节步长（增加或减少都可），制动电流不变，差流逐渐增大，直至发电机保护动作，记录校验仪所加动作值，从微机保护装置上读取动作电流和制动电流。
比率差动保护原理
比率差动保护原理比率差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，它主要用于保护变压器和输电线路。
比率差动保护原理基于比较电流变压器的一次和二次电流之间的比率，以检测电流在变压器或输电线路中的不平衡情况，从而实现对系统的保护。
本文将介绍比率差动保护的原理及其应用。
比率差动保护的原理是基于基尔霍夫电流定律和变压器的工作原理。
在正常情况下，变压器的一次和二次电流是按照变比关系进行传递的，即二次电流等于一次电流乘以变压器的变比。
当变压器或输电线路发生故障时，导致一次和二次电流不平衡，这时比率差动保护就会起到作用。
比率差动保护装置会对一次和二次电流进行比较，如果检测到不平衡，则会输出保护动作信号，从而切断故障部分，保护系统的安全稳定运行。
比率差动保护通常由比率差动继电器、电流互感器、控制装置等组成。
比率差动继电器是比率差动保护的核心部件，它通过比较一次和二次电流的差值，来判断系统是否存在故障。
电流互感器则用于将一次和二次电流进行采集，并送至比率差动继电器进行比较。
控制装置则负责接收比率差动继电器的输出信号，并对系统进行保护动作。
比率差动保护在电力系统中具有重要的应用价值。
首先，它能够对变压器和输电线路进行全面的保护，及时发现故障并切断故障部分，保护系统的安全稳定运行。
其次，比率差动保护具有高灵敏度和快速动作的特点，可以有效地减小故障对系统的影响，提高系统的可靠性。
再次，比率差动保护还能够实现远程通信和自动化控制，提高电力系统的运行效率和管理水平。
总的来说，比率差动保护原理简单、可靠，具有广泛的应用前景。
随着电力系统的不断发展，比率差动保护将会在电力系统中发挥越来越重要的作用，为电力系统的安全稳定运行提供有力保障。
比率差动保护原理
比率差动保护原理比率差动保护是一种电力系统中常用的保护方式，它主要用于检测电力系统中的故障，并采取相应的措施以保护设备和系统的安全运行。
比率差动保护原理是基于电流和电压的比率差来实现的，通过对比输入和输出的电流电压比率，来判断系统中是否存在故障。
本文将从比率差动保护的原理、应用和特点等方面进行介绍。
比率差动保护的原理是基于电流和电压的比率差来实现的。
在电力系统中，各种设备都有其额定的电流和电压比率，当系统正常运行时，输入和输出的电流电压比率应该是相等的。
但是，当系统中出现故障时，输入和输出的比率就会发生变化，这时比率差动保护就会发挥作用。
比率差动保护通过对输入和输出的电流电压比率进行比较，当发现比率差超出设定范围时，就会判定系统存在故障，并采取相应的保护措施，以防止故障扩大，保护设备和系统的安全运行。
比率差动保护在电力系统中有着广泛的应用。
它可以用于变压器、发电机、母线等各种设备的保护。
在变压器保护中，比率差动保护可以实现对变压器内部绕组的保护，及时发现绕组短路或接地故障，避免变压器损坏。
在发电机保护中，比率差动保护可以对发电机的定子和励磁绕组进行保护，及时发现绕组短路或接地故障，保证发电机的安全运行。
在母线保护中，比率差动保护可以对母线的电流进行保护，及时发现母线短路故障，保护系统的安全运行。
比率差动保护具有快速、灵敏、可靠的特点。
它可以实现对系统中各种故障的快速检测和判断，及时采取保护措施，避免故障的扩大。
同时，比率差动保护还具有很高的灵敏度，可以对系统中微小的故障进行检测和判断，保证系统的安全运行。
此外，比率差动保护还具有很高的可靠性，可以在各种恶劣的环境下正常工作，保护系统的安全运行。
总的来说，比率差动保护是一种在电力系统中广泛应用的保护方式，它通过对电流和电压的比率差进行检测和判断，实现对系统中各种故障的快速保护。
比率差动保护具有快速、灵敏、可靠的特点，可以保证电力系统的安全运行。
希望本文对比率差动保护的原理、应用和特点有所帮助，谢谢阅读！。
变压器比率差动保护原理
比率差动保护的实施方法
1
系统分析
需要详细分析系统的特点和需要保护
选择保护器件
2
的设备类型。
根据分析结果选择合适的差动保护器
件。
3
设定保护参数
根据设备规格和操作响应特点设定保
调试和测试
4
护参数。
进行差动保护测试和调试，并对系统 进行全面的检测和校准。
比率差动保护的未来发展趋势
数字化保护
数字化保护技术将带来更 高的性能和更快的响应速 度。
差动保护原理
电流平衡原理
在正常情况下，变压器的二次侧各相电流是相等 的。差动保护原理就是比较这些电流的差异，当 差异超过设定阈值时，检测为故障。
微处理器技术
微处理器技术已经广泛应用于差动保护技术中， 它们可以将差动电流信号放大并处理成符合需求 的信号，以实现差动保护。
比率差动保护的基本原理
什么是比率保护？
比率保护是指通过测量电压和电流之间比率的变化来实现保护。
构建保护计算模型
构建保护计算模型可以利用计算机技术轻松实现。例如，计算自举误差、互感器误差和绕组 接地等常见问题，并进行相应的校准，从而有效降低误trip电流的发生率。
比率差动保护的优势
精确性
比率差动保护可以提供更精 确的保护，可以捕捉更小的 变化，并从很多方面区别正 常的和故障的差异。
可靠性
比率差动保护通常比其他保 护技术更可靠、更稳定，可 以大大内检测到问题，可以及时地 响应并采取必要的措施。
比率差动保护的应用场景
变电站
在变电站中，比率差动保护可以应用于变压器和 母线的保护，具有非常重要的作用。
输电线路
比率差动保护也可以应用于输电线路和电缆线路 的保护，可以帮助提高整个系统的安全性。
变压器保护比率差动试验方法
变压器保护比率差动试验方法CSC326变压器保护比率差动试验方法1．比率差动保护特性：采用常规的三段式折线，如下图：K I DI sdI cdK b1= 0.2Kb 3= 0.7I I zd2．平衡系数的计算：计算变压器各侧一次额定电流：nn nU S I113=式中，nS 为变压器最大额定容量，nU 1为变压器各侧额定电压（应以运行的实际电压为准）。
以高压侧为基准，计算变压器中、低压侧平衡系数：1111TAH TAM U U K nH nM phM ⋅=；1111TAH TAL U U K nH nL phL ⋅=；TAH1、TAM1、TAL1分别为高压侧TA 、中压侧TA 和低压侧TA 的原边值。
3．变压器绕组接线方式的影响：若使用软件做TA 星三角变换，则装置对星型接线侧做变换，对三角接线侧不作变换。
以11点接线为例，软件对星型侧做以下变换：3/)('B A AI I I•••-=3/)('C B BI I I•••-= 3/)('A C CI I I•••-=式中，AI •、BI •、CI •为Y 侧TA 二次电流，AI •'、BI •'、CI •'为Y 侧校正后的各相电流。
其它接线方式可以类推。
装置中可通过“变压器接线方式”控制字以及“接线方式钟点数”定值来选择接线方式。
差动电流与制动电流的相关计算，都是在电流相位校正和平衡补偿后的基础上进行。
4．动作电流和制动电流的计算方法动作电流和制动电流的计算方法如下：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==∑∑-=••=•11max 121N i izdN i idz I I I I I式中：m axI &为所有侧中最大的相电流，∑-=•11N i iI 为其它侧（除最大相电流侧）相电流之和。
5．动作判据比率差动保护的动作判据如下：⎪⎭⎪⎬⎫<+⨯+-+-≥≤<+⨯+-≥≤+≥zde cde b e e e zd b dz e zd e cde b e zd dz e zd cdzd b dz I I I I K I I KID I I K I I I I I I K I I KID I I I I I K I 56.0)6.05()5(56.06.0)6.0(6.01311 其中： cdI 为差动保护电流定值，dzI 为动作电流，zdI 为制动电流，1b K 为第一段折线的斜率（固定取0.2），KID 为第二段折线的斜率其值等于比例制动系数定值，3b K 为第三段折线的斜率（固定取0.7）。
变压器差动保护比率制动测试方法
变压器差动保护比率制动测试方法以Yn ，Yn ，d11型自耦变为例，总结了几类变压器保护算法的特点，给出了相应的试验接线方法和一般性试验步骤。
1 几个基本概念1.1 比率制动系数采用比率差动能显著提高变压器保护的灵敏度，国产微机型变压器差动保护常采用具有两段折线形的动作特性曲线，如图1所示。
I opIresI res.min图1 比率制动特性曲线图比率制动曲线有两大决定因素，即动作电流和制动电流，按照预定的算法计算得到动作电流和制动电流，满足比率制动曲线即可动作。
1.2 变压器的Y ，d11接线组[1]变压器组常采用Y ，d11接线组。
需要指出的是，只要是Y ，d 型接线组，就有奇数次接线组别出现，按照我国电工技术规范，规定Y ，d11接线组为变压器标准接线组。
如果出现Y ，d11接线组，在进行差流运算时就必须进行相位校正，这在下文的算法分析中将做详细讨论。
1.3 TA 极性端按照惯例，保护TA 极性端位于母线侧。
对于变压器差动保护，只要确立变压器各侧母线位置，就不难确定各侧TA 的极性端。
而电工学上常采用减极性标注方法对TA 极性端进行标注，照此原则就能对流入保护装置电流的方向进行准确判断。
这一点对于确定进行比率差动试验时所加电流的相位很有帮助。
1.4 平衡系数对于正常运行变压器，不计励磁电流，各侧磁势平衡。
这一平衡关系反映到微机保护中，各侧的二次电流应在微机保护的算法体系下平衡。
将各侧不同的电流值折算成作用相同的电流，相当于将某一侧或两侧的电流乘以修正系数，该系数叫做平衡系数。
以Yn ，Yn ，d11型自耦变为例，差动保护TA 二次侧采用星形接线，各侧额定电压及TA 变比分别为h h m m l l U n U n U n 、、、、、，若以高压侧为基准，则各侧流入差动保护某相的电流分别为m l h I I I ===（1） 式中N S 为变压器额定容量。
设以高压侧电流为基准，将其他两侧的电流折算到高压侧的平衡系数分别为bm bl K K 和。
变压器比率差动保护
实验三变压器比率差动保护1、变压器的内部故障可以分为：油箱内和油箱外故障。
油箱内故障主要有绕组的相间短路、接地短路、匝间短路、铁心的损耗等。
油箱外故障主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路等。
变压器中的保护主要有：瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护、外部相间短路时过电流保护，复合电压起动过电流保护，负序电流及单相式低电压起动的过电流保护，阻抗保护、外部接地短路时零序电流保护、过负荷保护、过励磁保护等。
2、差动保护中问题（1）差动保护中要考虑电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时差动回路中电流为零。
（2）需要躲开差动回路中的不平衡电流。
1）由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流，主要时变压器空载投入和外部故障切除后，数值很大，而正常运行和外部故障时都很小。
措施：采用速饱和铁心的差动继电器、鉴别短路电流和励磁涌流波形、利用二次谐波制动等。
2）由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流。
3）由计算变比和实际变比不同而产生的不平衡电流。
4）电流互感器型号不同而产生的不平衡电流。
5）变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流。
以上不平衡电流2、3项可以选择电流互感器二次线圈的接法和变比以及平衡线圈来消除，而其它几项实际上不可能消除的。
3、速饱和变流器的差动继电器一次线圈中流过周期分量时，在二次侧感应的电势大，继电器动作，一次线圈中流过非周期分量时，在二次侧感应的电势小，继电器不动作。
4、具有磁力制动的差动继电器在速饱和变流器的基础上，增加一组制动线圈，利用外部故障时的短路电流来实现制动，使继电器的起动电流随制动电流的增加而增加，能够可靠躲开外部故障时的不平衡电流。
5、具有比率制动和二次谐波制动的差动继电器一、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。
变压器比率差动保护的校验方法
变压器比率差动保护的校验方法一、一次侧和二次侧线圈变比校验一、变压器一次侧和二次侧线圈的变比校验是差动保护校验的基础，通过检查变压器的一次侧和二次侧线圈的额定变比是否一致，可以确定差动保护的校验结果。
1.校验仪器准备：需要准备一个变比表或变比测试仪，这个仪器可以测量一次侧和二次侧的变比是否一致。
2.操作步骤：(1)将一次侧的一个线圈与测试仪连接，将另一个线圈与二次侧的变比表或变比测试仪连接。
(2)将测试仪或变比测试仪的探头放在一次侧的一个线圈上，观察到的变比应该是变压器一次侧的额定变比。
(3)将变比表或变比测试仪的探头放在二次侧的一个线圈上，观察到的变比应该是变压器二次侧的额定变比。
(4)将测试结果与变压器铭牌上的额定变比进行比较，如果误差在允许范围内，说明差动保护线圈的变比校验合格。
(5)如果测试结果不在允许范围内，说明差动保护线圈的变比存在问题，需要进一步检查和修复。
二、差动流保护测试方法差动流保护是变压器差动保护的核心部分，通过对差动电流进行监测和比较，来判断变压器是否存在故障或事故。
差动流保护测试的目的是验证差动保护的准确性和可靠性。
1.测试仪器准备：需要准备一个差动流模拟器和一个差动保护测试仪。
2.操作步骤：(1)首先检查差动保护测试仪的工作状态和参数设置，确保测试仪能正常工作。
(2)将差动流模拟器的模拟电流线圈与变压器的一次侧和二次侧线圈连接。
(3)根据变压器的额定容量和负载情况，设置差动流模拟器输出的模拟差动电流。
(4)观察差动保护测试仪的显示结果，如果差动电流的值与设置的模拟值相等或非常接近，并且没有误差报警，说明差动保护的测试合格。
(5)如果测试结果不符合要求，说明差动保护的测试不合格，需要进一步检查和调整。
三、变压器有载分接开关检查变压器有载分接开关是变压器调整电压比例的重要设备，也会影响差动保护的工作方式和准确性。
因此，对有载分接开关进行定期检查和校验是一种有效的差动保护校验方法。
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（2）区外故障切除时的误动 区外故障被切除时，流过变压器的电流突然减小
到额定负荷电流之下。在此暂态过程中，由于电流中 自由分量的存在，使两侧差动TA二次电流之间的相位 短时（40~60ms）发生了变化，在差动元件中产生差流 。两侧差动TA的暂态特性相差越大，差流值越大，持 续的时间就越长。又由于流过变压器的电流较小，差 动元件的制动电流较小；当差动元件拐点电流整定得 过大时，差动元件处于无制动状态。此时，若初始动 作电流定值偏小，保护容易误动。
四、怎样提高差动保护的可靠性
为提高纵差保护的动作可靠性，应作好以下工作：
（1）严防TA二次回路接触不良或开路 在保护装置安装调试之后，或变压器大修后投运之前
，应仔细检查TA二次回路，拧紧二次回路中各接线端子 的螺丝，且螺丝上应有弹簧垫或防震片。 （2）严格执行反措要求
所有差动TA二次回路只能有一个公共接地点；且该接 地点应在保护盘上。
动作区
Iset
0
Ie
0.5 非动作区
Ir
差动保护的基本原理(9)
差动保护的动作特性分析（2）
拐点电流的设置
Icd
拐点电流一般设
置为变压器的额定 电流的（0.8-1）倍
Iset
0
从特性图上可以看出，当制动电流 小于拐点电流时，差动保护的门槛 值是固定的，当制动电流大于拐点 电流时差动保护的动作门槛是变动 的，它随制动电流的增大而增大！
（5）合理的整定值 在对变压器纵差保护各元件的定值进行整定时，
应根据变压器的容量、结构、在系统中的位置及系统 的特点，合理而灵活地选择定值，以确保保护的动作 灵敏度及可靠性。
完毕 谢谢！
华北油田公司水电厂
差动电流I +i i+
cd
1
2
制动电流I +i +i
r
1
2
≈2i1 ≈0
Icd
Icd
I set
(区Ir<I外e) 故障区特内点I故cd 障I特set 点
I cd
KI r
(Ir≥差制Ie动动) 电电流流差制小 大I动动cd 电电K流流 I大小r
变量
恒量
变压器各侧电流互感器采用星形接线， 二次电流直接接入本装置。电流互感器 各侧的极性都以母线侧为极性端。变压 器各侧TA 二次电流相位由软件调整，装 置采用
Y->Δ 变换调整差流平衡。
（三）电流互感器的实际变比与计算变比不 等引起的不平衡电流及减小影响的措施
I2Y
I2△
利用差动继电器中 平衡线圈消除不平 衡电流影响原理图
（4）纵差保护用TA的选择 在选择变压器纵差保护TA时，一定要保证各组TA
的容量及精度等级。优先采用暂态特性好的TP级TA。 另外，选择二次电缆时，差动TA二次回路电缆芯
线的截面应够。对于长电缆，其芯线截面应不小于 4mm2（铜线）。
保护装置内部辅助TA的特性应好，还可由软件设 置抗TA饱和陷井。
实际短路 电流与参 考方向 相同
实际短路 电流与参 考方向 相同
差动保护的基本原理(6)
变压器区内故障分析（双电源）
i 1 i 1
i 2
i 2
微机变 压器差 动保护
计算结果：
差动电流I +i i+
cd
1
2
制动电流I +i +i
r
1
2
≈2i1 ≈0
将计算结果代入判据：
≈I2cid1
（3）区外故障时的误动 区外故障差动保护误动的情况有两种，一种是近区
故障（故障点距变压器近）而故障电流很大；另一种是 远区故障而故障电流很小（比变压器额定电流大不多） 。
前一种故障时保护误动的原因，多因一侧的TA饱和 ，在差动元件中产生的差流特别大；后一种故障时保护 误动的原因，多是两侧差动TA暂态特性相差大及差动元 件定值整定有误（拐点电流过大、启动电流过小等）所 致。
cd
1
2
制动电流I i i
r
1
2
i
1
微差保护的动作判据：
微机CJ变 压器差 动保护
i 2
I I
cd cd
I se t
K I r
以上两式均成立 则差动保护动作
差动保护门槛值 一般整定为
（0.4-0.8）Ie
差动保护比例制动系 数例如：0.5
实际短路 电流与参 考方向 相同
实际短路 电流与参 考方向 反向
（3）确保差动TA二次电缆各芯线之间及各芯线对地 的绝缘
应结合主设备检修，定期检查差动TA二次电缆各 芯线对地及各芯线之间的绝缘；用1000V摇表测量时 ，各绝缘电阻应不小于5MΩ。
另外，在配线过程中，不要损坏电缆芯线外层的 绝缘，接端子线的裸体外露部分尽量要短，以免因振 动等原因而造成接地或相间短路。
1、多发生的不正确动作类型 统计表明，经常发生的差动保
护不正确动作的类型有：正常运行 时（系统无故障及无冲击）的误动 ，区外故障时误动、系统短路故障 被切除时误动。
2、不正确动作原因分析 （1）变压器正常运行时差动保护误动
分析及统计表明，正常运行时差动保护误动的主要原因有：（ A）由于TA二次回路中接线端子螺丝松动，而使回路连线接触不良 或短时开路； （B）TA二次回路中一相接触不良，在接触不良点产生电弧进而造 成单相接地或两相之间短路（指TA二次回路短路）； （C）TA二次电缆芯线（相线）外层绝缘破坏或损伤，在运行中由 于振动等原因造成接地短路； （D）差动TA二次回路多点接地，其中一个接地点在保护装置盘上 ，其他接地点在变电站端子箱内，两个接地点之间的地电位相差太 大，或由于试验等原因，在差动元件中产生差流使其误动。在雷雨 天易发生。
QF1
TA1
TA2 QF2
KD K1
Io p
变压器励磁电流形成的不平衡电流
（二）变压器两侧接线组别不同引起的不平 衡电流及消除措施
电力系统中常用的Y，dll接线的变压器，由于三角形侧的线电流比 星形侧的同一相线电流相位超前300，因此如果两侧电流互感器都按通 常接线方式接成星形，则即使变压器两侧电流互感器二次电流的数值 相等，在差动保护回路中也会出现不平衡电流
(四）两侧互感器型号不同产生的不平衡电流及采取 的措施
此不平衡电流是由两侧互感器的相对误差引起的，型号相同的相对误 差较小，型号不同则相 对误差就会较大。
此不平衡电流应在保护的整定计算中予以考虑，既适当增加保护的动 作电流。计算时引入同型系数Kss .若同型Kss取0。5，若不同型Kss取1。
（五）变压器调压分接头改变产生的不平衡电流及解决的方法
差动保护的基本原理(5)
变压器区外故障分析
i 1 i 1
i 2
i 2
微机变 压器差 动保护
计算结果：
差动电流I cd
+i 1
i2
≈0
制动电流I r
+i i-
1
2
=2i
将计算结果代入判据： 1
≈0 门槛2A
I cd
I se t
I
≈0
cd
0.5
K
I2i1 r
i1
差动保护不动作
门槛2A
I se t
≈I2cdi1
0.5
K
I≈0 r
≈0 差动保护动作
实际短路 电流与参 考方向 相同
差动保护的基本原理(7)
变压器区内故障分析（单电源）
i 1 i 1
i 2
i 2
计算结果：
差动电流I +i i0
cd
1
2
制动电流I +i 0i
r
1
2
≈i1 ≈i1
微机变 压器差 动保护
一个穿越性质 的短路电流通 过变压器向短 路点提供
高压侧一次电流 从极性端流进二 次电流从极性端 流出
保护规定 的TA正 方向定义
CJ
20A
Icd≈0 20A
在区外穿越性质的短路电流作 用下，理论上流过差动继电器 的差流Icd≈0，所以此时： 差动保护不动作！
变压器区外 发生故障
低压侧一次电流 从极性端流出二 次电流从极性端 流进
变压器差动保护
单 位：电力分公司 授课人：###
华北油田公司电力分公司
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
差动保护基本原理 不平衡电流对差动保护影响 差动保护误动作原因分析 怎样提高差动保护的可靠性
变压器差动保护简述
差动保护是变压器电气量的主保护。
差动保护可以反应变压器内部绕组相间和接地故 障。
带负荷调压的变压器在运行中常常需要改变分接头来调电压，这样就 改变了变压器的变比．原已调整平衡的差动保护；又会出现新的不平衡电流 。
此不平衡电流采用提高动作电流来解决。
三、差动保护误动作原因分析
运行实践及统计表明，在变压器纵差保护不正确动作的类型中 ，因整定值不妥及TA二次回路不良所占的比率很大。因此，为提高 保护的可靠性，除了必须保证保护装置高质量之外，还必须对其各 元件整定值进行合理的整定及确保其二次回路的正确性、良好性。
为了消除此不平衡电流，可采用相位补偿法。即将变压器星形侧的 电流互感器的二次侧接成三角形，而将变压器三角形侧的电流互感器 二次侧接成星形，从而将电流互感器二次测的电流相位校正过来。
电力变压器在运行时，由于联接组别和 变比不同，各侧电流大小及相位也不同 。需通过数学方法对TA联接和变比进行 补偿。消除电流大小和相位差异。
差动保护可以反应引出线至电流互感器之间的相 间及接地故障。
差动保护可以反应一定程度上的内部绕组匝间短 路故障。