变压器差动保护原理及试验
变压器差动保护及二次回路模拟实验
变压器差动保护及二次回路模拟实验
变压器差动保护的原理是在变压器两侧的电流进行比较，通过差动保护装置实现对变压器的保护。
差动保护的一般连接方式是将两侧的电流互感器的二次侧连接在同一差动保护装置上，装置根据两侧电流的差值来判断是否存在故障。
差动保护的二次回路模拟实验可以通过模拟软件或硬件实现。
下面我给出一个简单的二次回路模拟实验步骤，供参考：
1. 准备模拟实验所需的变压器差动保护主要元件：互感器、差动保护装置、信号源等。
2. 将互感器的一次侧分别连接在变压器的两侧，二次侧连接在差动保护装置上。
3. 设置差动保护装置，确定差动电流阈值，可根据实际情况进行调整。
4. 通过信号源模拟故障情况，产生不同的故障电流，输入到差动保护装置中。
5. 监测差动保护装置的动作情况，观察是否能准确判断出故障，并及时采取保护动作。
变压器差动保护试验方法
变压器差动保护试验方法第一，绕组电压比差动试验。
该试验是通过加载不同的变压器绕组，在不同测点进行电压测量，然后计算电压差值来验证绕组之间的电压比差动。
具体试验步骤如下：1.确定试验参数，包括试验电流、绕组的连接模式和相对位置等。
2.进行变压器空载试验，记录各测点的电压值。
3.按照试验参数设置电流，对绕组进行加载试验。
4.在各测点测量电压，计算电压差值。
5.比较计算得到的电压差值与设定的差动值，如差值在允许范围内，则差动保护正常。
第二，同侧相位关系试验。
该试验是通过对变压器同侧绕组的相位关系进行检查，以保证差动保护系统的相位一致。
具体试验步骤如下：1.确定试验参数，包括试验电流、绕组的连接模式和相对位置等。
2.进行变压器空载试验，记录各测点的相位关系。
3.按照试验参数设置电流，对绕组进行加载试验。
4.在各测点测量电压和相位，检查相位关系是否一致。
5.如相位关系一致，则差动保护正常。
第三，误差变换试验。
该试验是通过对差动保护变压器继电器进行误差变换试验，以验证差动保护系统的测量误差是否满足要求。
具体试验步骤如下：1.确定试验参数，包括试验电流、绕组的连接模式和相对位置以及变比等。
2.进行变压器空载试验，记录各测点的电压和相位值。
3.按照试验参数设置电流，对绕组进行加载试验。
4.在继电器的输出端口测量电流，计算误差。
5.比较计算得到的误差与设定的误差范围，如误差在合理范围内，则差动保护正常。
第四，保护性校验试验。
该试验是通过在差动保护系统感应线圈内引入额外的故障源，观察差动保护系统的动作情况，以确保差动保护装置对变压器故障进行准确快速的切除。
1.在差动保护系统的感应线圈内接入故障源。
2.设置故障源的类型和参数，例如短路故障。
3.观察差动保护系统的动作情况，包括动作时间、动作电流等。
4.比较观察结果与设定的保护动作要求，如满足要求，则差动保护正常。
总结起来，变压器差动保护试验方法主要包括绕组电压比差动试验、同侧相位关系试验、误差变换试验以及保护性校验试验等。
变压器差动保护实验报告
变压器差动保护实验报告1#主变差动保护试验报告继电保护检验报告设备名称: 主变差动保护安装地点: 继保室负责人: 刁俊起检验性质: 新安装检验试验日期: 2012.11.24开关编号: 510、410检验单位: 山东送变电工程公司试验人员: 王振报告编写:校核:审核:刁俊起风雨殿风电场RCS-9671CS变压器差动保护装置检验报告(新安装检验)试验日期: 2012年11月24日3绝缘及耐压试验:按下表测量端子进行分组，采用1000V摇表分别测量各组回路对地及各组回路之间的绝缘电阻，绝缘电阻值均应大于10MΩ。
在保护屏端子排处将所有电流、电压及直流回路的端子连在一起，并将电流、电压回路的接地点解开。
整个回路对地施加工频电压为1000V、历时为1分钟的介质强度试验，试验4工作电源检查(1)直流电源缓慢上升时的自启动性能检验。
直流电源从零缓慢升至80%额定电压值，此时逆变电源插件应正常工作，逆变电源指示灯都应亮,保护装置应没有误动作或误发信号的现象，(失电告警继电器触点返回)。
检查结果合格(2)拉合直流电源时的自启动性能。
直流电源调至80%额定电压，断开、合上检验直流电源开关，逆变电源插件应正常工作(失电告警继电器触点动作正确)。
检查结果合格(3)工作电源输出电压值及稳定性检测保护装置所有插件均插入，分别加80%、100%、110%的直流额定电压，电源监视指示灯、液晶显示器及保护装置均处于正常工作状态，测量电源输出电压值如下: 5初步通电检查(1)打印机检验:检查结果合格(2)键盘和液晶显示检验:检查结果合格(3)保护定值整定及失电保护功能检验:检查结果合格(4)时钟设置及失电保护功能检验检查结果合格(5)软件版本和程序校验码的核对6电气特性试验6.2开出检验6.3功耗测量:(记录功耗最大一侧的测量数据)6.4模/数变换系统检查:6.4.1零漂检查:利用人机对话打印出采样值的零漂(不加任何交流量时的正常采样值)，电流、电压回路6.4.2电流通道刻度检查模拟量测量误差应不超过?5%。
差动变压器实验报告
差动变压器实验报告一、实验目的二、实验原理1.差动变压器的结构和工作原理2.差动保护的基本原理三、实验器材和仪器四、实验步骤及结果分析1.接线方法及注意事项2.实验步骤及数据记录3.结果分析及误差分析五、实验结论与体会一、实验目的1.掌握差动保护的基本原理，了解差动变压器在电力系统中的应用；2.熟悉差动变压器的结构和工作原理；3.学习使用实验仪器，掌握接线方法及注意事项。
二、实验原理1.差动变压器的结构和工作原理差动变压器由两个同等容量的互感器组成，其中一个互感器为主绕组，另一个为副绕组。
主绕组和副绕组中都有相同数量的匝数。
当主绕组中通以电流时，在副绕组中也会产生相应大小和方向相反的电流。
这是由于两个互感器之间有共同磁链所致。
2.差动保护的基本原理在电力系统中，发生故障时，通常会出现电流突变。
差动保护的基本原理是通过检测主绕组和副绕组中的电流差来判断电力系统是否发生故障。
如果两个绕组中的电流差超过了设定值，则认为电力系统发生了故障，保护装置将触发并切断故障部分。
三、实验器材和仪器1.差动变压器；2.交流电源；3.数字万用表；4.示波器。
四、实验步骤及结果分析1.接线方法及注意事项将主绕组和副绕组依次接入交流电源，数字万用表和示波器上分别接入主绕组和副绕组的两端。
注意接线顺序，避免短路或错误连接。
2.实验步骤及数据记录按照实验要求依次进行以下步骤，并记录数据：（1）在未发生故障时，记录主绕组和副绕组的电流值，并计算其差值。
（2）在发生故障时，记录主绕组和副绕组的电流值，并计算其差值。
（3）比较两次测量结果，分析误差来源。
3.结果分析及误差分析通过实验数据的比较和分析，可以得出以下结论：（1）在未发生故障时，主绕组和副绕组的电流值应该相等，差异应该为零。
（2）在发生故障时，主绕组和副绕组的电流值会有所变化，差异会增大。
（3）误差来源主要包括接线不当、测量仪器精度不足等。
五、实验结论与体会通过本次实验，我们掌握了差动保护的基本原理和差动变压器的结构和工作原理。
6kV变压器间隔差动保护原理及现场校验实例—继电保护
TA二次接线进行相位校正
保护装置内部算法转角
目前规程要求变压器 各侧TA二次均采用星 形接线，即可简化TA 二次接线，又可增加 电流回路的可靠性。
当变压器两侧存在角 度差时，TA两侧必然 也存在角度差，必须 由保护软件通过算法 进行调整。
△→ Y单相测试时存在的问题
以A相差动为例，两侧都在A相加入电流，则：
Y侧 I′A2＝(IA2-I0) I′B2＝-I0 I′C2＝-I0
△侧 I′a2＝Ia2/√3 I′b2＝-Ia2/√3 I′c2＝0
在Y侧出现零序电流，△侧B相也有电流。解Biblioteka 办法：在Y侧将B相电流与A相反串，则：
I′B2＝-IA2 →I0＝I′A2＋I′B2 ＝IA2 ＋(-IA2)=0
南瑞9622型6kV变压器差动保护原理及现场 校验实• 例 •电气保护班：宋*波
差动元件的动作方程
动作特性
Iop
动作区
Iop.min
α
0
Ires.min
K=tgα 制动区
动作方程
拐点前（Ires≤Ires.min）：
Iop≥ Iop.min 拐点后（Ires≥Ires.min）： Iop≥ Iop.min＋K（ Ires －
励磁涌流
三相变压器在空载投入或外部短路故障切 除后的电压恢复的暂态过程中将出现励磁 涌流。
励磁涌流的特点：仅在变压器的一侧流通， 故流入差动回路。衰减快、非周期分量丰 富、波形呈间断、含有二次谐波和高次谐 波。
常用涌流判别元件：二次谐波制动元件、 波形对称判别元件、间断角鉴别元件。
变压器差动保护试验方法
ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｍ ｅ ｒ ｒ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｍ ｅ ｒ ｒ ｉ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ： Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ；Ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ；Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ；Ｔｅ ｓ ｔ
１ 基 本 原 理
对于 双绕 组 Ｙ ／ Ａ 一１ １变 压器 保 护 ， 变压 器 高 、 低
压侧 电流互感 器 Ｙ接 线 ， 保 护装 置 Ｙ侧 补 偿 。差 动 与
，
Ｉ ２ ｅ＝ Ｉ ｅ ／ｎ
ｙ ０ 侧： ， ＝（ ， 一， ）
表 １ 变压器参数计算
Ｔ ａ ｂ． １ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｉ Ｂ ＝（ 、 Ｉ Ｂ —Ｉ Ｃ ／ ， ／ ３
相 位方 法 ：
制动 电流 的计 算公 式 如下 ： 差流 Ｉ ｄ＝ｌ Ｉ Ａ ＋Ｉ ａ ｌ， 制 动 电流 Ｉ ｒ ＝ Ｏ ． ５ Ｉ Ｉ Ａ —Ｉ ａ Ｉ ， Ｉ Ａ变 压器 Ｙ侧二 次 额定 电
流， Ｉ ａ变压 器 △侧 二 次额 定 电流 。
２ 调 试 方 法
公式 ： Ｉ ・ ｅ Ｓ ｅ
取１ ， 实 际应 在高 侧加 入 １ ３ ． ６ ４ Ａ（ 高 侧 的额定 电流 ）
＝
３ ． ６ ４ Ａ三相 电流 ， 在低 压侧 加 入 １ １ ． ５ ３ Ａ（ 低压 侧 取０ ． ５ ， 实 际应在 高 侧 加 入 ０ ． ５￥３ ． ６ ４ Ａ（ 高 侧 的额
变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护的基本原理1. 引言变压器是电力系统中常见的重要设备，用于将电能从一个电压等级传输到另一个电压等级。
为了保护变压器免受故障的损害，需要采取相应的保护措施。
变压器差动保护是一种常用的保护方式，通过检测变压器两侧电流的差异来判断是否存在故障，并及时采取措施进行处理。
2. 基本原理变压器差动保护的基本原理是基于基尔霍夫定律和欧姆定律。
根据基尔霍夫定律，电流在闭合回路中的总和为零；根据欧姆定律，电流与电压之间存在线性关系。
当变压器正常运行时，输入和输出侧的电流应该相等。
然而，在发生故障时，比如短路或开路，输入和输出侧的电流会发生差异。
变压器差动保护利用这一原理来检测故障。
具体而言，变压器差动保护通过将输入和输出侧的电流进行比较来判断是否存在故障。
差动保护装置通常由两个主要部分组成：差动电流继电器和比较单元。
2.1 差动电流继电器差动电流继电器是变压器差动保护的核心组件，负责检测输入和输出侧的电流，并判断是否存在差异。
差动电流继电器通常由两个部分组成：CT（Current Transformer，电流互感器）和比较单元。
CT用于测量输入和输出侧的电流，并将其转换为相应的信号。
比较单元用于比较输入和输出侧的电流信号，并判断是否存在差异。
2.2 比较单元比较单元是差动保护装置中的另一个重要组成部分，其主要功能是将输入和输出侧的电流信号进行比较，并判断是否存在故障。
比较单元通常包括放大器、滤波器、配合逻辑控制等。
放大器用于放大输入和输出侧的电流信号，以便进行比较。
滤波器用于滤除高频噪声，以提高比较的准确性。
配合逻辑控制用于判断输入和输出侧的电流是否相等，并触发相应的保护动作。
3. 差动保护的工作原理变压器差动保护的工作原理可以分为两个阶段：采样和比较。
3.1 采样阶段在采样阶段，差动电流继电器通过CT对输入和输出侧的电流进行采样，并将其转换为相应的信号。
这些信号通常是模拟信号，需要经过放大和滤波处理后才能进行比较。
差动变压器实验报告
差动变压器实验报告差动变压器实验报告引言：差动变压器是一种常用的电力设备，用于保护电力系统中的变压器。
本次实验旨在深入了解差动变压器的原理和工作机制，并通过实验验证其性能。
一、实验目的：1. 掌握差动变压器的基本原理和结构；2. 了解差动保护的工作原理；3. 通过实验验证差动变压器的性能。
二、实验仪器与设备：1. 差动变压器实验装置；2. 电源；3. 电流互感器；4. 电压互感器；5. 示波器。
三、实验原理：差动变压器是由两个或多个互感器组成的，其中一个为主互感器，其余为副互感器。
主互感器的一侧与电源相连，另一侧与负载相连。
副互感器的一侧与主互感器的相同端子相连，另一侧与差动继电器相连。
差动保护的基本原理是通过比较主互感器和副互感器的输出信号来判断系统是否发生故障。
在正常情况下，主互感器和副互感器的输出信号相等，差动继电器不动作；而在发生故障时，由于主互感器和副互感器的输出信号不同，差动继电器会动作，从而实现对系统的保护。
四、实验步骤：1. 将差动变压器实验装置接入电源，调整电压和电流的大小；2. 通过电流互感器和电压互感器分别测量主互感器和副互感器的输出信号；3. 将测得的信号输入示波器，观察波形；4. 通过改变电流和电压的大小，以及引入不同的故障情况，观察差动继电器的动作情况。
五、实验结果与分析：通过实验观察，我们可以得到以下结论：1. 在正常情况下，主互感器和副互感器的输出信号相等，差动继电器不动作；2. 在发生故障时，主互感器和副互感器的输出信号不同，差动继电器会动作；3. 不同类型的故障会导致差动继电器的动作时间和动作方式不同。
六、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了差动变压器的原理和工作机制，并通过实验验证了其性能。
差动变压器作为一种重要的保护设备，在电力系统中起着至关重要的作用。
掌握差动保护的原理和应用，对于保障电力系统的安全运行具有重要意义。
在今后的学习和工作中，我们应该进一步加深对差动变压器的理解和应用，不断提高自己的技能和知识水平。
变压器保护原理及试验方法最终版
2.2 后备保护的原理
2.2.1 过流保护 过流保护用于降压变压器，动作电流Idz的整定应考虑
躲过切除外部短路后电机自启动和变压器可能出现的最大负
荷电流，动作方程：I＞Idz 且t ＞Tdz。即短路电流I大于
动作电流定值Idz，持续时间t大于动作时间定值Tdz。一个 装置中可以设置多段过流保护，每段的Idz和Tdz各不相同， Idz越大 Tdz越小。
据，动作方程：I2＞K2xbI1。
K2xb为二次谐波制动系数整定值，推荐为0.15。 满足动作方程就闭锁差动保护，否则开放差动保护。
原理二：波形判别原理。
基波的波形是正弦波，完整对称。励磁涌流存在大量谐 波分量，波形是间断不对称的。保护装置利于三相差动电流 的波形判别作为励磁涌流的识别判据，判断波形是对称完整 的就开放差动保护，否则就闭锁差动保护。
2.2.6 零序过压保护
对全绝缘的变压器，中性点直接接地时采用零序过流保 护，而在中性点不接地时采用零序过压保护。
有些变压器在中性点装设放电间隙作为过电压保护，这 种变压器保护的零序过流保护和零序过压保护就变为间隙零 序过流保护和间隙零序过压保护，在间隙击穿过程中，间隙 零序过压和零序过流交替出现，有的厂家的装置一旦零序过 压或零序过流元件动作后，两个保护就相互展宽，使保护可 靠动作。
在实际的变压器差动保护装置中，其比率制动特性如图 4所示，图4中平行于横坐标的AB段称为无制动段，它是由启 动电流和最小制动电流构成的，动作值不随制动电流变化而 变化。我们希望制动电流小于变压器额定电流时无制动作用， 通常选取制动电流等于被保护变压器高压侧的额定电流的二 次值。即: Izd=Ie/nLH
2.2.7 失灵保护 220kV以上的断路器发生拒动时，会危及整个
变压器保护原理和试验方法
变压器保护原理和试验方法一、变压器保护原理变压器是电力系统中重要的电力设备，其正常运行对电力系统的稳定性和安全性具有重要影响。
为了保证变压器的安全运行，需要对其进行保护。
变压器保护的原理是根据变压器内部故障的类型和特点，通过对其电气参数的监测和计算，以及对跳闸保护装置的触发和动作，实现对变压器故障的精确定位和快速切除电源，从而保护变压器免受损坏。
常见的变压器保护原理包括过流保护、差动保护、接地保护和过温保护。
1.过流保护：变压器内部出现短路故障时，会引起过电流，过流保护能够监测电流，一旦电流超过设定值，即可触发跳闸保护装置，切断变压器电源。
2.差动保护：变压器差动保护通过比较变压器的输入和输出电流，计算差值，并与设定值进行比较。
如果差值超过设定值，说明有故障发生，即可触发跳闸保护装置，切断变压器电源。
3.接地保护：变压器接地保护用于监测变压器的接地电流，一旦接地电流超过设定值，说明有设备或线路发生接地故障，即可触发跳闸保护装置，切断变压器电源。
4.过温保护：变压器内部由于负载过重或环境温度上升等因素，会导致过热现象。
过温保护通过温度传感器监测变压器的温度，一旦温度超过设定值，即可触发跳闸保护装置，切断变压器电源。
以上是变压器常见的保护原理，可以根据具体情况选择相应的保护方式。
二、变压器保护试验方法为了验证变压器保护装置的可靠性和准确性，需要进行相应的保护试验。
保护试验的目的是模拟实际故障情况，检测保护装置的动作和动作时间，以确保保护装置在电力系统故障发生时的可靠性。
常见的变压器保护试验方法包括：1.过流保护试验：通过在变压器的高、低侧加入外部电阻或使用特殊的电源，增大变压器的负荷电流，触发过流保护装置的动作，测试保护装置的动作时间和准确性。
2.差动保护试验：通过在变压器的输入和输出侧加入外部电阻，模拟变压器的输入和输出电流，并调节电流大小，计算差值，触发差动保护装置的动作，检测保护装置的动作时间和准确性。
变压器比率差动保护原理及校验
变压器比率差动保护原理及校验发布时间：2022-03-22T02:25:50.409Z 来源：《福光技术》2022年4期作者：程丹[导读] 电力变压器在电力系统中扮演着十分重要的角色，变压器故障也将对供电可靠性和系统稳定性带来严重的影响，造成极为严重的经济损失，因此，根据变压器的容量及重要等级，选择配置灵敏性、可靠性、快速性良好的继电保护装置是十分必要的。
国能河北定州发电有限责任公司河北定州 073000摘要：电网运行每发生一次故障，都会产生大量的过电流，而这些过电流会对变压器的绕组产生严重的冲击和损害。
因此，变压器保护是否可靠成为影响电网安全运行的重要因素。
作为变压器主保护的变压器比率差动保护，其动作性能可靠与否就显得至关重要。
鉴于此，本文先概述了变压器比率差动保护基本原理，并分析了不平衡电流产生的原因及处理，然后研究了变压器差动保护比率制动特征，最后对比率制动特性曲线及验证进行了探讨。
关键词：变压器；比率；差动保护；原理；校验1差动保护电力变压器在电力系统中扮演着十分重要的角色，变压器故障也将对供电可靠性和系统稳定性带来严重的影响，造成极为严重的经济损失，因此，根据变压器的容量及重要等级，选择配置灵敏性、可靠性、快速性良好的继电保护装置是十分必要的。
差动保护的装设是按循环电流原理进行的，在电力变压器的两侧装设电流互感器，按循环电流法进行二次侧接线，假设高低压侧的电流互感器同极性端均朝向母线侧，则将同极性端子相连后串联接入电流继电器(图1)。
变压器两侧电流互感器二次电流之差即为差动电流继电器中流过的差动电流。
理想情况下，正常运行及外部故障变压器中流过差动回路的电流为零；而当变压器内部发生故障时，流过差动回路的电流I2(无电源侧二次电流)将改变方向或降至零，流过继电器的故障电流IK=I1+I2，IK大于定值时继电器可靠动作。
图1 传统差动保护原理图2不平衡电流产生的原因及处理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。
变压器差动保护的原理
变压器差动保护的原理变压器差动保护是一种用于保护变压器的关键设备，它在变压器的主绕组和互感器绕组之间形成差动电流，通过监测差动电流来检测系统中的故障，并在发生故障时采取相应的保护措施。
变压器差动保护的原理是基于基尔霍夫定律和能量守恒定律。
根据基尔霍夫定律，系统中所有流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
而能量守恒定律则指出，在一个闭合的电路中，流入电路的电流功率等于流出电路的电流功率，即总功率为零。
变压器差动保护的工作原理如下：传感器和变压器绕组所接入的电流互感器产生的信号经过差动继电器进行电流差动比较，检测故障。
差动继电器计算变压器主绕组和互感器绕组之间流过的电流之和，并进行比较，如果两者之差超过设定的阈值，就会触发保护动作。
变压器差动保护通常由三个主要部分组成：差动继电器、互感器和电流传感器。
差动继电器是核心部件，负责检测差动电流，并根据预先设定的保护条件来判断是否有故障发生。
互感器是为了提供变比，将高电压变成低电压，以便与差动继电器进行匹配。
电流传感器则用于测量主绕组和互感器绕组中的电流。
在正常情况下，变压器主绕组和互感器绕组之间的电流是均匀的，其总和为零。
但是，当系统中发生故障时，例如绕组短路、相间短路或对地短路等，会导致差动电流的变化，超过预设的阈值。
差动继电器会检测到这种异常，并迅速触发保护动作，例如切断断路器或发出报警信号，以防止进一步的损坏。
差动保护的优点是高速动作和很强的可靠性，可以迅速识别故障并采取保护措施。
它能够有效地检测到绕组短路、相间短路和对地短路等故障，并迅速切断变压器的输入电源，防止故障扩大。
此外，差动保护还能够减少设备的停机时间，提高设备的可用性和可靠性。
差动保护也存在一些限制。
首先，差动保护的设备和安装成本相对较高。
其次，它对系统的离散性或非连续性故障比较敏感，例如低短路电流、电压异常等。
此外，电流传感器的线性和精度也会对差动保护的准确性产生一定的影响。
总的来说，变压器差动保护是一种重要的设备，可以有效地监测和保护变压器，防止故障扩大。
变压器比率差动保护实验
实验三 变压器比率差动保护一、 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。
二、实验原理及逻辑框图1．比率差动保护比率差动保护能反映变压器内部相间短路故障、高（中）压侧单相接地短路及匝间层间短路故障，该保护需要考虑励磁涌流和过励磁运行工况，同时也要考虑TA 断线、TA 饱和、TA 暂态特性不一致的情况。
由于变压器联结组不同和各侧TA 变比的不同，变压器各侧电流幅值相位也不同，差动保护首先要消除这些影响。
本保护装置利用数字的方法对变比和相位进行补偿，以下说明均基于已消除变压器各侧电流幅值相位差异的基础之上。
（1）比率差动动作方程⎪⎩⎪⎨⎧>-+-+≥≤<-+≥≤>eres e res res e op ope res res res res op op res res op op I I I I I I S I I I I I I I S I I I I I I 6),6(6.0)6(6),(,0.0.0.0.0.0.0.当当当 (3-1) opI 为差动电流，0.op I 为差动最小动作电流整定值，res I 为制动电流，0.res I 为最小制动电流整定值，S 为比率制动系数整定值，各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。
对于两侧差动：..12|I +I |O P I = (3-2)..12|I I |2res I -=(3-3)1∙I ，2∙I 分别为变压器高、低压侧电流互感器二次侧的电流。
对于三侧及以上数侧的差动：...12k |I +I +I |O P I =+(3-4)...12k max |I ||I ||I |resI ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦，，，(3-5)式中：43<<K ，...12k I I I ，，，分别为变压器各侧电流互感器二次侧的电流。
变压器差动保护原理及其调试方法
变压器差动保护原理及其调试方法变压器作为发电厂和变电所的主要运行设备，能够将发电廠发出的高压电转变成用户所需的各级低压电，实现了不同行业和人群的用电需要。
因此，保证电力变压器各项工作的正常运行，不仅有助于提升供电和用电质量，而且对于输电线路的整体安全也有重要影响。
但是在实际过程中，由于人为工作疏忽或设备本身的原因，时常发生差动保护误动，导致变压器的自动保护功能失效，因此必须根据差动保护原因，探寻科学正确的调试方法。
标签：电力变压器；差动保护；误动原因；调试方法1 变压器差动保护的概述常见的变压器保护方式有差动保护、气体保护、过负荷保护以及单相接地保护等，其中差动保护是变压器的主保护，保护范围是变压器各侧电流互感器之间的一次电气设备，它能迅速而有选择地切除保护范围内的故障，从而保证了输配电线路的安全。
但是在实际工作过程中，变压器常常会出现各种问题，其中较为常见的故障有以下几种：第一种是变压器在长期使用后，内部线圈会因为受热出现绝缘漆损坏、脱落等问题，导致线圈之间的绝缘性能降低，出现短路现象。
第二种是在用电高峰期或当有大容量用电设备启动时，瞬时电压往往超出变压器额定电压的几十倍甚至上百倍，导致变压器线路烧毁。
第三种是变压器系统线路接地，导致电流增大，严重情况下还会出现变压器爆裂问题。
而变压器差动保护的作用原理就是当出现上述线路故障时，能够根据实际故障情况有选择性地切断线路，从而保证变压器本身不受到损坏。
2 差动保护误动实例分析及处理2.1 差动保护实例分析某厂变压器为三卷变压器，极限组别Y 0/Y/d-11，为大电流接地系统。
其中中压侧由于长期负荷低，在投运时未做带负荷六角图，变压器运行正常。
随着电力市场的发展和农网改造，110kV侧的负荷增加较多。
一段时间以来，主变差动保护时有误动，在其动作后对保护装置进行了检验，均满足比例制动特性要求，装置正常之后，在变压器中压侧差动TA间有一段母线距离山体较近，怀疑变压器差动保护误动是由于山体树枝接地所致，未引起高度重视，后来利用110kV 设备增容改造的机会，对中压侧TA进行了详细检查，发现其中B相TA的极性接反，改接后恢复了正常运行，经作六角图，接线正确，此后，差动保护误动得以根本消除。
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是为了防止变压器出现内部短路或开路故障而设计的保护装置。
其基本原理是通过比较变压器主、副侧电流的差值来判断是否发生了故障，并在故障发生时及时切断故障电流，保护变压器安全运行。
变压器差动保护系统一般由变压器差动保护继电器、CT（电流互感器）和通讯装置等组成。
其中，CT用于测量变压器主、副侧电流，继电器则根据测得的电流大小进行比较和判断。
具体来说，变压器差动保护系统的基本原理如下：1. 差动电流比较：变压器主、副侧电流经过CT进行测量，然后输入继电器中进行差动电流比较。
差动电流是指主、副侧电流的差值（即I差=I主-I副），正常情况下，变压器主、副侧电流经CT测得的差值应该为几乎为零。
2. 差动保护动作条件：当差动电流的绝对值大于设定的保护定值时，即I差>保护定值，继电器会判定为故障发生，进行相应的动作。
3. 过流保护功能：为了防止误动作，差动保护系统还配备了过流保护功能。
当变压器出现过负荷或短路故障时，主、副侧电流都会增大，此时继电器可通过过流保护功能来判断是否发生故障。
4. 保护范围设置：为了适应不同变压器的实际运行情况，差动保护系统还需要进行保护范围的设置。
保护范围一般由变比误差、CT与继电器的标定值、远动距离等多个因素综合考虑而来。
5. 通讯功能：为了实现远程监控和遥控功能，差动保护系统还需要配备通讯装置，将保护继电器的状态和故障信息传输到监控中心。
总的来说，变压器差动保护的基本原理即是通过比较变压器主、副侧电流的差值，判断电流差值是否超过设定值，从而判定是否发生故障。
差动保护系统通过准确测量和及时切除故障电流，保护变压器安全运行。
同时，为了提高保护的可靠性和灵敏度，差动保护系统还可配备过流保护功能，并具备通讯功能实现远程监控和遥控。
变压器差动保护原理和试验
三、差动保护的原理
变压器差动保护是按
比较被保护的变压器两侧
电流的数值和相位的原理
实现的。
正常运行及外部故障
时，流入差动继电器中的
电流为零。
'
''
Ir I2 I2 0
K1
三、差动保护的原理
变压器差动保护原 理和试验
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
问题思考
问题一： 为什么变压器 需要差动保护？
问题二： 什么是差动保护？
问题三： 怎么差动保护 进行试验？
目录
一、变压器的故障类型 二、变压器装设的保护 三、变压器差动保护原理 四、PDS-721保护试验方法
一、变压器的故障类型
一、变压器的故障类型
一、变压器的故障类型
20.6A 1.55A 10.47A 0.79A
0.975倍 1.025倍 0.975倍 1.025倍 0.975倍 1.025倍 0.975倍 1.025倍
20.1A 21.1A 1.51A 1.59A 10.2A 10.7A 0.77A 0.81A
动作情况（动作：√；不动作：×）
A相
B相
C相
×
×
△型接线，变压器△
侧的电流互感器采用 Y型接线。
三、差动保护的原理
这样，变压器两侧的
二次电流
I
• a
'
和
•' •'
IA IB
相位便可一致了。
但大小仍不同，且由
向量图可知：
•' •'
•'
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。
变压器比率差动试验方法
随着综合自动化装置的普遍推广使用,变压器比率差动保护得到了广泛的使用,但是由于厂家众多,计算方法和保护原理略有差异,而且没有统一的实验方法,尤其是比率制动中制动特性实验不准确,给运行和维护带来了不便,下面介绍两种比较简单和实用的,用微机继电保护测试装置测试差动保护的实验方法.比率差动原理简介:差动动作方程如下:Id>Icd (IrIcd+k*(Ir-Ird) (Ir>Ird)式中:Id——差动电流Ir——制动电流Icd——差动门槛定值(最小动作值)Ird——拐点电流定值k——比率制动系数多数厂家采用以下公式计算差动电流;Id=｜ h+ l｜ (1)制动电流的公式较多,有以下几种:Ir=｜ h- l｜/2 (2)Ir=｜ h- l｜ (3)Ir=max{｜ 1｜,｜ 2｜,｜ 3｜…｜ n｜} (4)为方便起见,以下就采用比较简单常用的公式(3).由于变压器差动保护二次CT为全星形接线,对于一次绕组为Y/ ,Y/Y/ ,Y/ / ,Y形接线的二次电流与形接线的二次电流有30度相位差,需要软件对所有一次绕组为Y形接线的二次电流进行相位和幅值补偿,补偿的方式为:A=( A'— B')/1.732/KhpB=( B'— C')/1.732/KhpC=( C'— A')/1.732/Khp其中 A, B, C为补偿后的二次电流(即保护装置实时显示的电流), A', B', C'为未经补偿的二次电流,相当与由CT输入保护装置的实际的电流.Khp为高压的平衡系数(有的保护装置采用的是乘上平衡系数),一般设定为1.这样经过软件补偿后,在一次绕组为Y形的一侧加入单相电流时,保护会同时测到两相电流,加入A相电流,则保护同时测到A,C两相电流;加入B相电流,则保护同时测到B,A两相电流;加入C相电流,则保护同时测到C,B两相电流.对于绕组为形接线的二次电流就不需要软件补偿相位,只要对由于CT变比不同引起的二次电流系数进行补偿了,电流计算公式为:a= a' /Klpa'为未经补偿的二次电流,相当与由CT输入保护装置的实际的电流; a为补偿后的二次电流(即保护装置实时显示的电流).唯一要注意的是保护装置要求低压侧电流与高压侧电流反相位输入,高压侧的A相与低压侧的A相间应相差150度.Klp为低压的平衡系数(有的保护装置采用的是乘上平衡系数),与保护用的CT变比大小有关.这样,差动保护差流的计算公式就可写成:Ida=｜ hA+ la｜ =｜( A'— B')/1.732/Khp + la/Klp｜ (5)Idb=｜ hB+ lb｜ =｜( B'— C')/1.732/Khp + lb/Klp｜ (6)Idc=｜ hC+ lc｜ =｜( C'— A')/1.732/Khp + lc/Klp｜ (7)制动电流的计算公式为:Ida=｜ hA— la｜ =｜( A'— B')/1.732/Khp — la/Klp｜ (8)Idb=｜ hB— lb｜ =｜( B'— C')/1.732/Khp— lb/Klp｜ (9)Idc=｜ hC— lc｜ =｜( C'— A')/1.732/Khp— lc/Klp｜ (10)实验方法简介:下面以变压器一次绕组接线方式为Y/ 的形式为例介绍比率差动保护性能的实验方法:最小动作电流(Icd):高压侧实验公式为:I=1.732*Icd/Khp低压侧实验公式为:I=Icd/Klp式中:I为实验所施加的实验电流值;Khp,Klp为高压及低压侧的平衡系数;Icd为最小动作电流整定值.按变压器各侧A,B,C分别施加电流I,保护应可靠动作,误差应符合技术条件的要求,必须注意的高压侧实验与低压侧实验不同的是:通入A相电流,A,C相动作;通入B相电流,B,A相动作;通入C相电流,C,B相动作; 制动特性斜率K制动特性斜率实验时,要同时输入两侧电流,而且要注意两侧电流的相位关系,但是一般的保护测试仪只能同时输出三相电流,这样就要找出一种能满足测试要求的实验方法.根据式(5),(6),(7)及差动保护动作方程:在做A相的实验时:令 B'= C'=0,则Idb=0,如要求Idc=0,则 A' /1.732/Khp= lc/Klp即 lc= Klp* A' /1.732/Khp因此高压侧A相加电流I1 0 ,低压侧A,C相电流分别为I2 -150 ,I3 - 3 0 ,固定I1 ,I3大小为I3= Klp* I1 /1.732/Khp,改变I2的大小,测出保护刚好动作时的电流大小,就可计算出制动特性斜率K,然后改变I1 ,I3大小,再测出另外的动作点.制动特性斜率K的公式为:K=(Id-Icd)/(Ir-Ird)=( I1 /1.732/Khp- I3/ Klp- Icd)/ I1 /1.732/Khp+ I3/ Klp-Ird)如果根据以上的公式推导就可得到一种只需同时输出三相电流就可测试差动保护的实验方法了.具体的接线方法为:同理,如果令 B'= C',则Idb=0,C=( C'— A')/1.732/Khp=( B'— A')/1.732/Khp=— A假设 bl=0, cl=- al则有 a=- c,所以 Ida=｜ hA+ la｜Idb=｜ hB+ lb｜=0Idc=｜ hC+ lc｜=｜- hA+(- la)｜=Ida为达到 B'= C' , bl=0, cl=- al可用下面的接线方式:注意形绕组电流回路的N没有接到Y形绕组电流回路的N上,而是用Ic接到N上,这样才能满足假设条件.于是就可以在高压侧A相加电流I1 0 ,B,C相并联后加I3 - 12 0 ,低压侧A相电流为I2 -150 ,固定I1 ,I3, I3大小为I3= 2* I1,改变I2的大小,测出保护刚好动作时的电流大小,就可计算出制动特性斜率K,K值计算公式同上法.结论:两种实验方法没有本质的区别,都是通过公式推导,找出补偿电流的补偿方式,计算补偿电流的大小和角度关系,然后再应用到实际中去;但通过比较不难发现后一种方法比前一种方法所加补偿电流计算方法简单,相位角与实际运行时一致,而且可同时测量两相的差动保护.总之只要通过了解保护的原理,掌握其内在的关系就不难找到简单而实用的方法. IrIdIcdIrd动作区Y形绕组电流回路形绕组电流回路I1 0IBICIcIbIaNNIAI2 -150I3 - 3 0IANICIBY形绕组电流回路NIcIbIa形绕组电流回路I1/0I3/-120I2/-150。
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五、结束语
I CD 2
ICD1 3
KPH 2 ; IBL2
I BL1 3
KPH 2
四、PDS-721保护试验方法
实 例：
四、PDS-721保护试验方法
1、35kV侧定值计算 以高压侧35kV侧为基准，故高压侧动作值保持不
变，如下： 差动速断试验施加值：20.6A 比率差动试验施加值：1.55A
四、PDS-721保护试验方法
一、变压器的故障类型
各相绕组之间的相间短路
油箱内故障 单相绕组部分线匝之间的匝间短路
单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障
对于变压器来说，这些故障都是十分危险的，因为
油箱内故障时产生的巨大热量，将引起绝缘物质的剧烈
气化，从而引起爆炸。
一、变压器的故障类型
二、变压器装设的保护
（1）瓦斯保护：防御油箱内故障及油面的降低。
2、10kV侧定值计算 第一步，计算10kV侧平衡系数：
KPH 2
I N1 I N2
U N1 U N2
= 35800 10.5 3000
0.88
四、PDS-721保护试验方法
2、10kV侧定值计算 第二步，计算差动速断试验施加值：
I CD 2
ICD1 3
K
PH
2
=
20.6 1.732
0.88=10.47 A
•
Ia
nB
由此得出，高压侧的电流
互感器变比应加大 3 倍。
三、本章小结
以上是传统继电器差动保护的基本原理，它是 通过差动CT的接线方式与变比大小不同来进行角 度校正及电流补偿的。
三、本章小结
现如今电力系统中大多都使用微机保护装置， 而一般接入保护装置的CT全为星型接法，然后 通过软件移相进行角差校正，通过平衡系数来 进行电流大小补偿，从而实现在正常运行时差 流为零，而变压器内部故障时，差流很大，保 护动作。
Iact=Kk Ibp.max
三、差动保护的原理
产生不平衡电流的原因（只考虑稳态）： 1、由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流 2、由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流 3、由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流 4、由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流
三、差动保护的原理
重点：由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流
四、PDS-721保护试验方法
2、10kV侧定值计算 第三步，计算比率差动试验施加值：
I BL2I BL1 3KPH2=
1.55 1.732
0.88=0.79A
四、PDS-721保护试验方法
功能 35kV侧 10KV侧
保护动作测试
定值
电流（A）
差动 速断
比率 差动
差动 速断
比率 差动
20.6A 1.55A 10.47A 0.79A
0.975倍 1.025倍 0.975倍 1.025倍 0.975倍 1.025倍 0.975倍 1.025倍
20.1A 21.1A 1.51A 1.59A 10.2A 10.7A 0.77A 0.81A
动作情况（动作：√；不动作：×）
A相
B相
C相
×
×
×
√
√
√
×
×
×
√
√
√
×
×
×
√
√
√
×
×
×
√
√
√
结论
一、变压器的故障类型
油箱外故障
引出线的相间短路
绝缘套管闪络或破坏、引出线通过外壳发生的单 相接地故障
变压器的不正常运行状态主要由于变压器外部相间 短路引起的过电流和外部接地引起的中性点过电流、过 电压；由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏 油等原因而引起的油面降低；由于外加电压过高和低频 率引起的过励磁故障（500kV的变压器）。
这样，变压器两侧的
二次电流
•'
Ia
和
•' •'
IA IB
相位便可一致了。
但大小仍不同，且由
向量图可知：
•' •'
•'
IA IB 3 IA
三、差动保护的原理
正常运行及外部故障
时，要使流入继电器的电
流Ij=0,则应使：
•'
•'
3 IA Ia
•
3 IA
n11
•
Ia
n12
n11 3
n12
•
IA
区内故障时，流入差
动继电器中的电流为变压
器两侧流向短路点的短路
电流(二次值)之和。
+
'
''
Ir I2 I2
三、差动保护的原理
正常运行与外部故障时，
• ' • ''
很多因素使得 I2 I2 即流入继电器的电流不为零， 该电流我们叫做不平衡电流， 用 Ibp 表示，为了保证选择 性，差动继电器动作电流应 按躲过外部故障时出现的最 大不平衡电流来整定：
三、本章小结
四、PDS-721保护试验方法
1、差动速断保护 差动电流速断保护主要是在变压器差动内部发生严
重故障时快速切除变压器，其判别式如下：
任一相差电流＞差动速断定值 差电流启动或突变量启动
四、PDS-721保护试验方法
1、比率差动保护 保护装置具有软件调节变压器各侧的电流互感器二
次额定电流幅值和相位的功能。输入装置的各侧电流均 按全星形接线接入，因此在进行试验时我们要进行反计 算。
变压器差动保护原理及试验
问题思考
问题一： 为什么变压器 需要差动保护？
问题二： 什么是差动保护？
问题三： 怎么差动保护 进行试验？
目录
一、变压器的故障类型 二、变压器装设的保护 三、变压器差动保护原理 四、PDS-721保护试验方法
一、变压器的故障类型
一、变压器的故障类型
一、变压器的故障类型
由于变压器 常常采用Y,d11的 接线方式，因此 两侧电流相位相 差30°。
三、差动保护的原理
如果差动保护采 用按相差动，则电流 互感器二次侧电流将 有相位差，会产生很 大的不平衡电流。
三、差动保护的原理
我们将变压器Y 侧的电流互感器采用
△型接线，变压器△
侧的电流互感器采用 Y型接线。
三、差动保护的原理
（2）差动保护或电流速断保护：防御变压器绕组、 套管及引出线上的故障（电流速断保护一般用于 10000kVA以下的变压器）。
二、变压器装设的保护
（3）过电流保护：防御外部相间短路（作为瓦斯保 护和差动保护的后备保护）
（4）零序电流保护：防御外部接地短路引起的过 电流（对中性点直接接地的电网内）。
三、差动保护的原理
四、PDS-721保护试验方法
对Y/Δ -11接线其星形侧电流按下式转换
iA ia ic iB ib ia iC ic ib
四、PDS-721保护试验方法
以高压侧为基准（即为1）各侧平衡系数：
K PH 1
1; KPH 2
IN1 UN1 IN2 UN2
高压侧动作值即为整定值，低压侧由于是△接法，根据以 下公式折算：
当F左≠F右时，木块 当F左=F右时，木块 所受的力的合不为 所受的力的合为0， 0，木块不平衡。 木块是平衡静止的。
三、差动保护的原理
变压器差动保护是按
比较被保护的变压器两侧
电流的数值和相位的原理
实现的。
正常运行及外部故障
时，流入差动继电器中的
电流为零。
'
''
Ir I2 I2 0
三、差动保护的原理