电力系统的变压器差动保护简介

电力系统的变压器差动保护简介

在我国的电力运行系统中，变压器一直是一个非常重要的电力设备。变压器保障了国家电网系统的正常运作。随着我国变压器的技术不断取得突破，我国变压器也由小型及中型变压器逐步发展成了大型变压器。在我国的电力系统中大型变压器的使用还是比较广泛的，为了使大型变压器在一种被保护的状态下进行正常运行，我国的变压器相关技术人员就要在变压器的主要部件——继电器上做文章了，我们要在继电器的保护技术原理上来处理这一个问题。这里的保护问题，首先要保障的就是差动保护。差动保护的适当，可以实现大型变压器的经济技术方面性能提高的目的。文章重点讲述大型变压器的差动保护。现在在国家的电力运行体系中，较常用的差动保护的方式为制动比率方式的差动保护。

标签：电力系统；变压器差动保护；影响因素

前言

在我国的电力系统中，电流的升压和电流的降压是变压器的两大主要功能。正是拥有了电流升压和电流降压的两大功能，才使得变压器成为了我国电力系统中的一个重要的设备，甚至是一个必须存在的设备。这是由于在我国的电力体系中，存在着各个阶层的电压。就像民用电压和商用电压也会有所区别一样，不同用途的电压是不相同的。如果电力系统中的变压器在运行中出现了故障，那么就会在最大程度上影响到电力系统的安全性能和稳定性能。我国现在使用的变压器设备大多花费不菲，所以，在变压器的使用过程中，我们更需要对变压器进行保护，来保障变压器的运行安全。在一般的情况下，差动保护是一种基本的防护方式，这种方式主要是防护变压器在运行过程中内部出现故障的问题。下面来详细的讲解一下。

1 变压器差动保护的原理

差动保护在变压器的内部防护中的最主要的作用是及时的反馈变压器内部存在的短路现象，这里存在三个主要的短路故障现象：第一变压器内部绕组出现的故障；第二变压器内部引出线出现的故障；第三变压器的套管位置出现的故障。变压器的运行中的主要保护措施就是差动保护。差动保护可以有效的对变压器绕组线圈和引出线上的短路现象进行保护，同样还可以对常见的变压器内部单相接地短路故障进行有效的保护。这种差动保护主要是依靠在变压器的两边位置安装电流互感装置来实现的。由于电力系统中的变压器的电压的等级可变化，所以在安装变压器两边位置的互感装置时，要根据变压器的实际情况来进行互感装置的选择。在电力系统中，当电压达到350kV或者更高时，必须使用变压器的差动保护。

2 变压器的差动保护内部励磁的涌流和不平衡的电流的内容

关于变压器的差动保护内部励磁的涌流和不平衡的电流的叙述，我们从两个

方面进行分析：第一分析变压器的内部励磁涌流的概念和辨别的方式；第二分析变压器的差动保护经常内部出现不平衡电流的原因。

2.1 变压器的内部励磁涌流的概念和辨别的方式

变压器差动保护的非常重要的元素就是励磁涌流元素。和励磁涌流有关的环节很多，例如：变压器差动保护的继电器方面的设计工作、继电器的型号选择和整合整套差动装置等。差动保护中的励磁涌流不是出现在变压器的两侧位置，而是存在于变压器的单侧绕组中。这种出现形式就相当于变压器内部的短路电流，会严重影响到变压器的正常运行。如果我们从一个侧面来分析励磁涌流的回路问题，那么，这个励磁涌流可以被看做是一种非线性的电磁感应。如果变压器及变压器所在的体系动正常运行，这是变压器内部的铁芯就会是一种非饱和的状态，相应的变压器中的绕组电磁感应较大，会使得励磁涌流在变压器内部忽略不计。但是一旦出现特殊情况，使得变压器的电压成倍上升，那么这时的励磁涌流就会是变压器额定电流的6到8倍，通常情况下，是不会超过8倍这个极限值的。这时的励磁涌流在学术上也可以称为励磁电流。

在变压器内部，励磁涌流的的辨别和用于励磁涌流而引起的变压器内部故障是变压器差动保护的最关键的问题。在我国的变压器研究中，励磁涌流的的辨别和用于励磁涌流而引起的变压器内部故障的识别方式有八种，他们分别是：（1）变压器的有功功率的辨别方法；（2）变压器的等值电路的辨别方法；（3）变压器的磁通特性的辨别方法；（4）变压器的电流波形的凹凸曲线的辨别方法；（5）变压器的电流波形的对称原理的辨别方法；（6）变压器的电流的间断角理论的辨别方法；（7）变压器电流的谐波的辨别方法；（8）变压器电流波形的辨别方法等。

2.2 变压器的差动保护经常内部出现不平衡电流的原因

变压器差动保护的非常重要的元素也包括不平衡电流元素。关于变压器的差动保护经常内部出现不平衡电流的原因我们从四个方面进行分析，这四个方面分别是：变压器在使用时出现区外故障；变压器的差动保护中的励磁涌流的存在；变压器的电流互感装置的两侧特性的差异性的存在；变压器在使用时分接方式的开关的使用。我们通过这四方面的分析，来找出恰当的方式来保障变压器中的差动保护可以正常的起到作用，确保差动保护的保护指令动作的精确性，尽最大努力来避免变压器的差动保护出现失效的保护动作。

变压器差动保护不平衡电流出现的原因之一：变压器在使用时出现区外故障。变压器出现穿越性质的短路问题，是由于变压器内部的铁芯正处在一种饱和状态下，这种饱和的状态就会产生过大的电流不平衡差，导致了不平衡电流的出现。变压器差动保护不平衡电流出现的原因之二：变压器的差动保护中的励磁涌流的存在。

当变压器的外部问题被去除之后，在恢复供电的过程中，会使变压器的内部绕组的励磁涌流变大，极端情况下，励磁涌流会在极短的时间里到达额定电流的8倍，这一极限电流值，由于励磁涌流只有一个绕组回路，就会使差动保护回路

中的不平衡电路的产生。变压器差动保护不平衡电流出现的原因之三：变压器的电流互感装置的两侧特性的差异性的存在。

在变压器的互感装置中，不同电压的断路器的形式不同就导致了变压器中的不平衡电路的产生。例如，10kV的电压所采用的为环氧树脂形式的断路器；35kV 电压所采用的为套管形式的断路器。正是由于这种断路器的方式差异使得变压器中的不平衡电路的产生。变压器差动保护不平衡电流出现的原因之四：变压器在使用时分接方式的开关的位置。分接开关在不同的位置使用时，变压器中的二次电流的平衡效果是不同的，这种平衡效果的差异，也是可以使得变压器中的不平衡电路的产生。

3 变压器的差动保护的未来发展方向

变压器的差动保护的发展，还是需要依靠我国变压器方面的专家来深入的研究，突破口应该还是以辨别励磁涌流方面的研究为主。运用当代先进的计算机和网络，扩展创新出一批高性能的电子芯片，是高性能的电子芯片来控制辨别励磁涌流。未来这方面的走势一定是实现机器人智能辨别系统。我们要努力的实现这一个远大的目标。

参考文献

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