变压器差动保护整定计算
变压器差动保护整定计算
变压器差动保护整定计算一、差动保护原理差动保护是利用变压器的输入和输出电流之间的差值进行保护的一种方式。
在正常情况下，变压器的输入电流和输出电流相等，而在发生故障时，输入电流和输出电流之间产生差值。
差动保护通过检测输入电流和输出电流之间的差值来判断是否存在故障，并通过动作切断故障电流，以保护变压器。
二、差动保护整定计算步骤1.确定保护范围首先需要确定差动保护的保护范围，即需要保护的主变和辅助设备。
通常，主变的正常工作情况下输入电流和输出电流是相等的，所以主变是差动保护的主体。
而辅助设备，如电压互感器和电流互感器，用于测量输入和输出电流，提供差动保护的输入信号。
2.确定定值差动保护的定值包括整定电流和判别电流。
整定电流是在正常工作状态下主变的输入电流和输出电流之间的差值。
判别电流是设置的比整定电流更高的一个阈值，用于判断是否存在故障。
3.确定相位和极性相位是差动保护中的重要参数，需要确保主辅助设备的相位匹配。
极性是用于检测输入和输出电流方向是否相同，相同则为正极性，不同则为负极性。
4.计算误动作概率误动作概率是差动保护的重要指标之一，衡量了保护的准确性和可靠性。
误动作概率越低，说明差动保护越准确和可靠。
计算误动作概率需要考虑到不完美互感器和其它影响因素。
5.调整整定值根据误动作概率和实际工作情况，可以对整定值进行调整。
通常，较低的误动作概率需要更高的整定电流和判别电流，但也会增加保护的动作时间，所以需要权衡。
三、差动保护整定计算相关公式1.整定电流计算公式整定电流一般使用主变额定电流的一个百分比来表示，通常为主变额定电流的10-30%。
整定电流计算公式如下：I整定=K*I主变其中，I整定为整定电流，K为整定系数，I主变为主变额定电流。
2.判别电流计算公式判别电流一般取整定电流的2-3倍。
判别电流计算公式如下：I判别=n*I整定其中，I判别为判别电流，n为判别系数，I整定为整定电流。
3.误动作概率计算公式误动作概率计算公式较为复杂，可以根据具体情况选择不同的公式。
变压器保护定值整定
变压器定值整定说明注：根据具体保护装置不同，可能产品与说明书有不符之处，以实际产品为主。
差动保护（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一般取低压侧的二次电流.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.0I 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=Nam)InU fi(n)*Krel(2∆+∆+式中：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=（0。
2—0.5）I n 。
（3） 最小制动电流的整定I res.0 =Na1.0)In-(0.8。
（4)、比率制动系数K 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 。
变压器的纵差动保护原理及整定方法
热电厂主变压器的纵差动保护原理及整定方法浙江旺能环保股份有限公司 作者：周玉彩一、构成变压器纵差动保护的基本原则我们以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图1所示。
由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。
例如在图1中，应使图 '2I =''2I = 。
同的。
这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。
二、变压器纵差动保护的特点变压器的纵差动保护同样需要躲开流过差动回路中的不平衡电流，而且由于差动回路中不平衡电流对于变压器纵差动保护的影响很大，因此我们应该对其不平衡电流产生的原因和消除的方法进行认真的研究，现分别讨论如下： 1、由变压器励磁涌流LY I 所产生的不平衡电流变压器的励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能平衡，在正常运行和外部故障的情况下，励磁电流较小，影响不是很大。
但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于电磁感应的影响，可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。
励磁涌流有时可能达到额定电流的6~8倍，这就相当于变压器内部故障时的短路电流。
因此必须想办法解决。
为了消除励磁涌流的影响，首先应分析励磁涌流有哪些特点。
经分析得出，励磁涌流具有以下特点：（1） 包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏向于时间轴的一侧 ； （2） 包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主； （3） 波形之间出现间断，在一个周期中间断角为ɑ。
根据以上特点，在变压器纵差动保护中，防止励磁涌流影响的方法有： （1） 采用具有速饱和铁心的差动继电器；İ1′′ n İ1′（2） 利用二次谐波制动；（3） 鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别等。
变压器的纵差动保护原理及整定方法
热电厂主变压器的纵差动保护原理及整定方法浙江旺能环保股份有限公司 作者：周玉彩一、构成变压器纵差动保护的基本原则我们以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图1所示。
由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。
例如在图1中，应使图1 变压器纵差动保护的原理接线'2I =''2I =1'1l n I =21''l n I 或 12l l n n 1'1''I I =B n 式中：1l n —高压侧电流互感器的变比；2l n —低压侧电流互感器的变比；B n —变压器的变比（即高、低压侧额定电压之比）。
由此可知，要实现变压器的纵差动保护，就必须适当地选择两侧电流互感器的变比，使其比值等于变压器的变比B n ，这是与前述送电线路的纵差动保护不同的。
这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。
二、变压器纵差动保护的特点变压器的纵差动保护同样需要躲开流过差动回路中的不平衡电流，而且由于İ1′′ n İ1′差动回路中不平衡电流对于变压器纵差动保护的影响很大，因此我们应该对其不平衡电流产生的原因和消除的方法进行认真的研究，现分别讨论如下： 1、由变压器励磁涌流LY I 所产生的不平衡电流变压器的励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能平衡，在正常运行和外部故障的情况下，励磁电流较小，影响不是很大。
但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于电磁感应的影响，可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。
励磁涌流有时可能达到额定电流的6~8倍，这就相当于变压器内部故障时的短路电流。
低压厂用变压器保护整定计算
低压厂用变压器保护整定计算第一节 变压器纵差动保护一．厂用变压器纵差动保护整定计算与高压厂用变压器纵差动保护整定计算相同，其整定计算详见第三章第二节。
二. 除灰除尘变压器纵差动保护整定计算1. 最小动作电流整定值I d.op.min 和制动特性斜率S 1计算火电机组由于除灰除尘变压器工作条件较差，为晶闸管整流负载，当波形严重不对称时，由于两侧为5P20型TA ，差动保护出现较大不平衡电流，正常运行时最大不平衡差电流有时较其它变压器大得多，跳闸段最小动作电流整定值适当取较大值为I d.op.min =（0.8~1）I b =（0.8~1）I t.n （7－1）单斜率制动特性斜率S 1=0.5~0.6。
其它比率制动特性的斜率比相应的计算式中的值取略为大一些的值。
2. 动作于信号的最小动作电流整定值I d.ops.min火电机组由于除灰除尘变压器工作条件比较特殊，晶闸管整流负载，正常时波形比较对称，此时最大不平衡差电流并不很大，一旦出现晶闸管脉冲触发信号不对称时，整流负载波形不对称，此时出现较大差电流，为此可设置动作于信号的差动段，其动作电流整定值就小于0.5最小动作电流整定值，以及早发现晶闸管脉冲触发信号不对称的隐患，以便安排检修，防止进一步恶化而损坏设备，为此动作于信号的最小动作电流整定值取I d.ops.min ≤0.5I d.op.min （7－2）动作于报警发信号。
第二节 FC 回路保护一、概述1. 低压厂用变压器联结组别低压厂变早期采用的是Yyn12联结组别，现在基本上都采用Dyn11（或Dyn1）联结组别，根据短路电流计算分析知：（1）Yyn12联结组别的变压器。
当低压侧发生单相接地时，其高压侧有两相电流为(1)31K I ，另一相电流为(1)32K I ，所以高压侧装设电流互感器为不完全星形三电流元件接线，在低压侧发生单相接地时，装设在高压侧保护的灵敏度，比高压侧装设电流互感器为不完全星形两电流元件接线要高一倍。
差动整定计算说明(详细)
差动保护（DCAP3040、DCAP3041）定值整定说明说明：三圈变的整定计算原理与二圈变的整定计算原理相同，现以三圈变为例来说明差动保护的整定计算。
1、计算变压器各侧额定一次电流n n n U S i 3/=式中 S n —变压器额定容量（kV A ）（注意：与各侧功率分配无关）U n —该侧额定电压（kV ）2、计算变压器各侧额定二次电流ln /n i K I n jx n ⋅='式中 K jx —该侧CT 接线系数（二次三角形接线K jx =3，星形接线K jx =1）n ln —该侧CT 变比3、计算平衡系数设变压器三侧的平衡系数分别为Kh 、Km 和Kl ，则：（a ）降压变压器：选取高压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为''=''==nlnh nm nh m h I I K I I K K //11（b ）升压变压器：选取低压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为1//1=''=''=K I I K I I K nm nl m nhnl h4、保护内部计算用变压器各侧额定二次电流经平衡折算后，保护内部计算用变压器各侧二次电流分别为'='='=ll m m m h h I K I I K I Ih K I 1保护内部计算用各侧额定二次电流分别为：对降压变压器： '='='='='='=nhnl l nl nh nm m nm nhnh h nh I I K I I I K I I I K I对升压变压器： '='='='='='=nlnl l nl nl nm m nm nlnh h nh I I K I I I K I I I K I可见经平衡折算后I nh =I nm =I nl ,即保护内部计算用变压器各侧额定二次电流完全相等，都等于所选的基本侧的额定二次电流。
变压器差动保护整定计算
变压器差动保护整定计算一、差动保护原理变压器差动保护是通过测量变压器两侧电流的差值来实现。
差动电流是指变压器两侧电流的差值，当变压器正常运行时，两侧电流大小是相等的，差动电流为零。
但当变压器发生内部故障时，两侧电流会不同，产生差动电流，差动保护即通过检测差动电流实现对变压器内部故障的保护。
二、整定计算方法1、动作电流的整定（1）按变压器额定电流进行整定动作电流整定值为变压器额定电流的5%~15%。
（2）按变压器额定容量进行整定动作电流整定值为变压器额定容量的3%~10%。
（3）按计算值进行整定由于变压器容量的变化和负荷的波动，按照变压器的额定电流或额定容量进行整定会产生误判。
因此，一般采用计算法进行动作电流的整定。
计算公式为：式中，Is为动作电流，S为变压器容量，k为重合闸系数，一般取0.8~0.9。
2、校对系数的整定差动保护装置精度有一定的误差，为了提高差动保护的精度，需要进行校对系数的整定。
校对系数的整定方法一般有以下两种：（1）按精度等级进行整定按照差动保护装置的精度等级进行整定，一般取0.8~0.9。
（2）按变压器灵敏系数进行整定根据变压器的灵敏系数进行整定，灵敏系数一般取0.1~0.3。
3、时间延迟的整定为了避免因瞬时故障而误动，差动保护需要进行时间延迟的整定，延迟时间一般为0.15~0.3s。
三、差动保护整定计算示例假设一个变压器的容量为1000kVA，额定电流为100A，差动保护装置的精度等级为0.5级，重合闸系数为0.9，灵敏系数为0.2，时间延迟为0.2s。
则进行差动保护的整定计算如下：（1）动作电流的整定按计算值进行动作电流的整定，Is=0.2某1000某0.9/100=1.8A（2）校对系数的整定根据设备的精度等级进行整定，校对系数为0.9。
（3）时间延迟的整定时间延迟为0.2s。
以上就是变压器差动保护整定计算的详细介绍，差动保护整定是保障变压器安全运行的重要环节，需要进行合理的整定计算，以提高差动保护装置的精度和可靠性。
4、厂用变压器保护整定计算
IT .N
ST .N Kst. SM .N
U M .N UT .N
2
XS
IT .N XT
X st.
X st.
ST .N Kst. SM .N
U M .N UT .N
2
X st. ——电动机群总自起动等效电抗相对值 （以变压器额定容量为基准）；
1.5In
Krel:可靠系数取1.3-1.5
Kre:返回系数取0.9-0.95
2)动作时间（最长过负荷时间一般为120-180S）
按躲过电动机自起动时间计算，即
top 1.5tst. 10 ~ 20s
（四）低压厂变（干式变压器）保护
5.过负荷信号
1）按照躲过变压器额定电流计算
I op
（四）低压厂变（干式变压器）保护
7.高压侧零序信号及跳闸 1）动作电流的整定 i、按躲过低压侧短路时在高压侧产生的不平衡电流整定。 ii、按躲过高压系统单相接地时，本回路提供的电容电流整定。 跳闸段：可取10A.动作时间取0.1-0.5秒跳闸 信号段：躲过电容电流，启动过程中的不平衡电流，一般取3A动作时间取
大型发厂用电保护及自动 装置整定计算
张立港感谢大家光临指导
（四）低压厂变（干式变压器）保护
低压厂变保护配置：
1.差动保护（大于2000KVA
灵敏不满足要求的）
2.速断过流
3.延时过流
4.过负荷信号
5.负序过流保护（建议：F-C负荷开关使用）
6.高压侧零序信号及跳闸
7.低压侧零序信号或跳闸
8.温度启动/停止风扇、信号/跳闸
（四）低压厂变（干式变压器）保护
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变压器差动保护整定计算
1. 比率差动
装置中的平衡系数的计算
1）．计算变压器各侧一次额定电流：
n
n n U S I 113=
式中n S 为变压器最大额定容量，n U 1为变压器计算侧额定电压。
2）．计算变压器各侧二次额定电流：
LH
n
n n I I 12=
式中n I 1为变压器计算侧一次额定电流，LH n 为变压器计算侧TA 变比。
3）．计算变压器各侧平衡系数：
b n n PH K I I K ⨯=
-2min 2，其中)4,min(min
2max 2--=n n b I I
K 式中n I 2为变压器计算侧二次额定电流，min 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最小值，max 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最大值。
平衡系数的计算方法即以变压器各侧中二次额定电流为最小的一侧为基准，其它侧依次放大。
若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值大于4，则取放大倍数最大的一侧倍数为4，其它侧依次减小；若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值小于4，则取放大倍数最小的一侧倍数为1，其它侧依次放大。
装置为了保证精度，所能接受的最小系数ph K 为，因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。
差动各侧电流相位差的补偿
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Δ->Y 变化调整差流平衡，这样可明确区分涌流和故障的特征，大大加快保护的动作速度。
对于Yo/Δ-11的接线，其校正方法如下：
Yo 侧：
)0('I I I A A •
••-= )0('
I I I B B •
•
•
-=
)0('I I I C C •
••-=
Δ侧：
3/
)('c a a I I I •
••-=
3/
)('a b b I I I •
••-=
3/)('b c c I I I •
•
•
-=
式中：a I •
、b I •
、c I •
为Δ侧TA 二次电流，a I '•
、b I '•
、c I '•
为Δ侧校正后的各相电流；A I •
、B I •
、C I •
为Yo 侧TA 二次电流，a I '•
、b I '•
、
c I '•
为Yo 侧校正后的各相电流。
其它接线方式可以类推。
装置中可通
过变压器接线方式整定控制字（参见装置系统参数定值）选择接线方式。
差动电流起动定值
cdqd I 为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常变压器额定负载
时的最大不平衡电流整定，即：
e er rel cdqd I m U K K I )(∆+∆+=
式中：e I 为变压器二次额定电流；rel K 为可靠系数（一般取～）；er
K 为电流互感器的比误差（10P 型取×2，5P 型和TP 型取×2）；△U 为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）；△m 为由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，可取为。
在工程实用整定计算中可选取e cdqd I I )5.0~2.0(=，并应实测最大负载时差回路中的不平衡电流。
拐点电流的选取
对于稳态比率差动的两个拐点电流，装置分别取为和6Ie 。
斜率的整定
差动保护的制动电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。
变压器种类不同，不平衡电流计算也有较大差别，下面给出普通两绕组和三绕组电力变压器差动回路最大不平衡电流msax unb I .（二次值）的计算公式。
1）、两绕组变压器
max .max .)(K er cc ap unb I m U K K K I ∆+∆+=
式中：er K 、△U 、△m 的含义同上；cc K 为电流互感器的同型系数
（取）； m ax .k I 为外部短路时最大穿越短路电流周期分量（二次值）；
ap K 为非周期分量系数，两侧同为TP 级电流互感器取，两侧同为P 级电流互感器取～。
2）、三绕组变压器（以低压侧外部短路为例）
max ..max max ..max .max .II k II k I h k h k er cc ap unb I m I m I U I K K K I ∆+∆+∆+=>式中：er K 、
cc K 、ap K 的含义同上；h U ∆、m U ∆分别为变压器高、中压侧调压引起
的相对误差（对Un 而言），取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）；m ax .k I 为低压侧外部短路时，流过靠近故障侧电流互感器的最大短路电流周期分量（二次值）；max ..h k I 、m ax ..m k I 分别为在计算低压侧外部短路时，流过调压侧电流互感器电流的周期分量（二次值）；max ..I k I 、
m ax ..II k I 分别为在计算低压侧外部短路时，相应地流过非靠近故障点两
侧电流互感器电流的周期分量（二次值）；I m ∆、II m ∆分别为由于电流互感器（包括中间变流器）的变比未完全匹配而产生的误差；
差动保护的动作门槛电流（二次值）max .max .unb rel op I K I ≥. 式中：reL K 为可靠系数（一般取～）； 因此，最大制动系数max .max .max ./res op res I I K =
式中：max .res I 为最大制动电流（二次值），应根据各侧短路时的不同制动电流而定。
根据差动起动值cdqd I 、第一拐点电流01.res I 、max .res I 、max .res K 可按下式计算出比率差动保护动作特性曲线中折线1的斜率1bl K ：
res
res res cdqd res bl I I I I K K /1/01.1--=
当max .max .k res I I =时，有01
.max .max .1res k cdqd op bl I I I I K --=
因此对于稳态比率差动，e res I I 5.001.= 时，有e
k cdqd op bl I I I I K 5.0max .max .1--=
比率差动保护灵敏度的校核
灵敏系数应按最小运行方式下差动保护区内变压器引出线上两相金属性短路计算。
根据计算最小短路电流min .k I 和相应的制动电流
res I ，在动作特性曲线上查得对应的动作电流op I ，则灵敏系数为：op k sen I I K /m in .=；要求2≥sen K 。
差动速断保护
差动速断保护可以快速切除内部严重故障，防止由于电流互感器饱和引起的纵差保护延时动作。
其整定值应按躲过变压器励磁涌流整定，一般可取：
e cdsd I K I ⋅=
式中：K 为倍数，视变压器容量和系统阻抗的大小。
40～120MVA 的变压器K 值可取～；120MVA 及以上的变压器K 值可取～ 。
即变压器容量越大，或系统电抗越大，K 的取值越小。
差动速断保护灵敏系数
应按正常运行方式下保护安装处两相金属性短路计算，要求2.1
K。
sen
谐波制动比的整定
在利用二次谐波和三次谐波制动来防止励磁涌流误动的差动保护中，二次谐波制动比和三次谐波制动比分别表示差电流中的二次谐波分量，三次谐波分量与基波分量的比值。
一般二次谐波制动比可整定为10%～20%，三次谐波制动比可整定为15%～25%。
仅供参考，具体整定计算请参见相关规程和整定计算导则。