MiCOMP632变压器比率差动保护原理和试验方法浅析
MiCOMP632变压器比率差动保护原理和试验方法浅析
MiCOM P632变压器比率差动保护原理和试验方法浅析摘要：本文介绍了变压器比率差动保护的基本原理，以及AREVA(阿海珐）公司MiCOM P632变压器保护装置的差动保护特性和曲线，并探讨了P632变压器比率差动保护的试验方法。
关键词：变压器比率差动保护动作特性试验变压器是泵站电力系统中的一个重要组成部分，它的安全运行才能保障泵站的顺利运转，发挥水利系统的工程效益。
随着经济的发展，现代社会对电力的需求不断增加，作为输变电系统主设备的变压器，对它的安全稳定运行也提出了更高的要求。
差动保护是变压器主保护之一，动作迅速、灵敏而且可靠。
根据规程要求，电压在10kV以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护；对于电压为10kV的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护[1]。
本文结合八里湾泵站采用的MiCOM P632变压器保护装置，来阐述P632变压器比率差动保护的原理和试验方法。
1MiCOM P632变压器保护装置介绍MiCOM P632是AREVA公司的一种变压器保护装置，为各种容量的变压器提供了全面的保护和测量，通过串口通讯为现代泵站提供强大的网络和自动化支持。
P632保护装置采用三折线特性和两个高定值差动元件，并具有变压器涌流制动、过激磁制动和穿越故障稳定功能，提供快速的三相差动保护。
2变压器差动保护原理变压器的差动保护是变压器的主保护，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。
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。
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。
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。
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。
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。
浅谈变压器比率差动保护调试方法
浅谈变压器比率差动保护调试方法一、概述变压器比率差动保护作为变压器的主保护具有非常重要的作用，变压器比率差动保护的调试方法较多，本文以现场微机变压器保护装置为例，介绍了一种比较实用的变压器比率差动保护调试的方法。
二、额定电流及幅值和相位的修正计算只要整定变压器参数，包括接线方式、容量、额定电压、CT原边电流、CT副边电流，由装置自动进行幅值和相位的修正计算。
定义IL1，IL2，IL3为流入本装置某侧的CT二次三相电流，而IA，IB，IC为参与差动计算的经折算后的该侧三相电流。
以Y/Δ-11点为例，三角形侧向星形侧转角，幅值和相位校正是按如下方式进行的：对于基准侧Y侧， Kph=1，如采用退出“基准侧消零序电流”方式，校正如下：IA＝Kph*IL1 IB＝Kph*IL2 IC＝Kph*IL3基准侧Y侧，如采用投入“基准侧消零序电流”方式，校正如下：IA＝Kph*[IL1－I0]＝Kph*[IL1-1/3(IL1+ IL2+ IL3)]IB＝Kph*[IL2－I0]＝Kph*[IL2-1/3(IL1+ IL2+ IL3)]IC＝Kph*[IL3－I0]＝Kph*[IL3-1/3(IL1+ IL2+ IL3)]对被保护主变中性点不接地的场合，因区外故障始终有（IL1+IL2+IL3）=0，故两种矩阵得到的结果是一致的。
对被保护主变中性点接地的场合，情况就不同了。
当区外接地故障时，变压器中性点将流过零序故障电流，如不采取措施，主变两侧电流将不能平衡，差动保护可能误动。
为此，必须消除Y侧的零序电流。
消除Y侧的零序电流后的缺点在于，当变压器内部发生接地故障时，保护灵敏度会降低。
对副边Δ侧（11点）校正如下：IA＝*[IL1－IL3]IB＝*[IL2－IL1]IC＝*[IL3－IL2]其它侧幅值平衡系数Kph为基准侧额定电流与本侧额定电流之比，计算如下：装置内部对差动电流和制动电流的计算：通过以上方法，得到经过折算后的各侧参与差动电流计算的电流。
变压器比率制动式差动保护及整定-文档资料
变压器比率制动式差动保护及整定1 变压器差动保护分析(1)变压器的主保护差动保护是利用变压器正常情况下，流入和流出设备的电流相同(对变压器应按变比折算到同一侧)的原理而设定的。
正常情况下，理论上讲流人和流出设备的电流是没有差电流的。
实际上由于各侧电流互感器变比不同、误差不同，及变压器调节分头位置等原因，存在一个不大的差电流。
对于变压器这个差电流小于15％Ie保护整定的动作电流大于差电流就不会误动作。
(2)在外部故障时(区外故障或穿越性故障)流过设备的电流可能很大，在故障开始瞬间的暂态过程中，短路电流里还含有很大的非周期分量。
因而设备各侧的电流互感器可能或接近饱和，此时由于各电流互感器磁化特性不一致，二次差电流将会很大。
如果按躲过这一不平衡差电流整定动作值，整定值较大，差动保护的灵敏度将大大降低，为克服这一缺陷。
防止保护在这种情况下误动作，设有比例制动回路，当短路电流增大时，制动电压比例增大，使保护制动。
(3)在变压器空载投入或外部短路故障切除后电压恢复过程中，变压器的励磁涌流很大，其值有时可达变压器额定电流的6～12倍，对于大容量的变压器且衰减时间较长。
因为励磁涌流仅出现在一侧，对差动保护来讲相当于差电流，如不采取措施，将会误动作。
经过理论分析和世界各国历年的试验证明，励磁涌流中含有大量大比例的二次谐波分量，其值可达基波分量的23％～102％不等：而在内部或外部短路电流中含有二次谐波分量较小。
一般小于9％。
表1是一个实测的例子，可以看出励磁涌流中的二次谐波的比例相当大，而在短路故障中二次谐波量则较小，这样利用一定比例的二次谐波分量起制动作用，可有效地防止保护装置误动作。
(4)在设备内部严重故障时(如出口相间短路)，短路电流有时很大，达到额定电流的10～20倍以上。
此时设备的变流器严重饱和，其二次差电流中将出现很大的三次谐波分量：另外大容量主变合闸充电时。
二次谐波有可能达到102％Ie，二次谐波制动作用较强，而励磁电流衰减较慢，此时出现大电流短路故障时差动保护可能拒动。
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
发布时间：2021-09-06T09:40:53.423Z 来源：《科学与技术》2021年第4月第11期作者：张柏文[导读] 电力系统的发展突飞猛进，大型发电机变压器投入运行，
张柏文
国网山西省电力公司检修分公司，山西太原 030032
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。
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。
P632型差动保护校验方法
P632型差动保护校验方法#7号机组6KV中压保护装置1.定值核对与修改：由parameter(参数)进入到function parameter(功能参数)进入到parameter subset（参数设置）。
parameter subset中可进行保护定值核对，必要时可修改有关定值（部分定值）2.试验接线：①差动保护接线：高压侧电流接线X1:1，2，3，4;低压侧电流X1:16,17,18,19;高低压侧分别接于测试仪输出，保护出口接点X20：10，12②电流保护接线：输入X1;1,2,3,4;反馈X20:10,123.采样：高低压侧分别加入相关采样点的三相电流，可通过“∧+C”快捷进入measured value panles ，在本菜单可检测到对应的电流值，读取并记录相关数据。
4.反时限电流保护校验：在config parameters 中将DTOC1和DIFF保护功能退出（也可在general function中退出相应保护功能），然后依次分相校验动作情况。
同时，以A相为例，由operation 进入cyclic measure 进入log.stage signals 进入IDMT1 进入starting Iref a﹥，逐渐增加A相电流，直至starting Iref a﹥监测点由“NO”变“YES”，此时电流值就为该相反时限电流保护的启动值，记录此值，B,C相同法校验，然后依次做出整定值的2，4，6，8倍的曲线时间。
5.延时速断电流保护校验：在config parameters 中将DTOC1保护功能投入，以A相为例加入试验电流，由operation 进入cyclic measure 进入log.stage signals 进入DTOC1 进入starting I﹥﹥，逐渐增加A 相电流，直至starting I﹥﹥监测点由“NO”变“YES”，此时电流值就为该相动作值，记录此值并做出动作时间，B,C相同法校验。
浅析变压器比率差动保护校验原理
浅析变压器比率差动保护校验原理摘要：本文主要针对Y/△-11型两卷变压器的比率差动保护校验原理进行简要的分析，讲解了变压器高低压侧二次电流相位补偿算法，阐述了变压器比率差动保护动作特性曲线，并针对现场实际校验时为什么需要增设补偿相给予了详细的分析说明。
关键词：变压器；比率差动；相位补偿；差流平衡点0 引言我们知道，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。
本文主要针对变压器比率差动保护的校验原理进行简要的分析。
1 变压器比率差动保护简介变压器比率差动保护是按比较变压器各侧电流大小和相位而构成的一种保护。
虽然变压器各侧电流不等，且各侧之间在电路上互不相通，但可以根据主变正常工作及发生主变外部短路时流入和流出变压器的功率相等或者各侧电流产生的安匝之和近似为零的条件建立差动保护平衡方程。
在变压器发生内部故障时，应有差动电流流过差动回路，差动继电器动作。
变压器比率差动保护作为变压器的主保护，能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障。
2 Y/△-11型变压器各侧二次电流相位补偿方法由于Y/△11型变压器高低压侧一次绕组接线方式的不同，造成两侧同相电流相差30°，在主变差动回路中产生较大的不平衡电流，传统电磁型差动保护通过改变差动用CT二次接线方式补偿接线组别产生的相位误差。
而微机差动保护则在软件内部以电流矢量差来消除相位角误差，主变差动用CT均以Y型法接入主变差动回路，简化了差动二次回路接线。
保装置制造厂家采取以变压器Y侧向△侧归算或△侧向Y型侧归算两种补偿方式。
3 变压器比率差动保护校验的基本原理为了便于分析，我们以“三折线”的变压器比率差动保护动作特性曲线为例进行说明。
由于变压器比率差动保护为分相式差动保护，在现场校验时我们应该对A、B、C三相分别进行校验，以A相比率差动保护校验为例进行分析说明：若在继电保护试验台上设置高压侧A相二次电流幅值为5A，相位角为，低压侧A相二次电流幅值为5A，相位角为，高、低压侧其它各相幅值均为0。
变压器比率差动试验方法
变压器比率差动试验方法变压器比率差动试验是电力系统中常用的一种试验方法，用于检测变压器的绕组接线是否正确，以及检测绕组中是否存在任何故障。
本文将介绍变压器比率差动试验的具体方法和步骤。
一、试验目的变压器比率差动试验的主要目的是验证变压器的绕组之间的相对位置和匝间绝缘是否正常，以及数值是否符合设计要求。
通过这个试验，可以判断变压器是否存在接线错误、匝间短路、匝间绝缘损坏等故障。
二、试验仪器和设备在进行比率差动试验之前，需要准备以下仪器和设备：1. 变压器差动保护装置：用于检测绕组间的电流差异，并判断是否存在故障。
2. 电源：用于提供试验所需的电压和电流。
3. 电流互感器和电压互感器：分别用于测量电流和电压信号。
4. 计算机及相关软件：用于数据采集和分析。
三、试验步骤下面是变压器比率差动试验的具体步骤：1. 确定试验参数：根据变压器的额定电压和额定容量确定试验电压和电流的数值。
2. 连接试验装置：根据试验装置的接线图连接相应的电流互感器和电压互感器，然后将其与变压器连接。
3. 设置试验仪器：将试验仪器的工作模式设置为差动模式，并进行相应的校准。
4. 施加试验电压：根据设定的试验电压值，将电源连接到互感器和变压器上，逐步升高电压至设定值。
5. 进行试验记录：在试验过程中，通过差动保护装置监测绕组之间的电流差异，并记录相关数据。
6. 结束试验并分析结果：当试验达到设定时间后，停止试验，将采集到的数据导入计算机，并通过相关软件进行分析。
根据结果，判断绕组的连接是否正确，并分析是否存在故障。
四、试验注意事项在进行变压器比率差动试验时，需要注意以下几点：1. 必须确保试验装置和电源的安全可靠，以免发生意外。
2. 对试验参数进行合理选择，确保电流和电压的数值在变压器允许范围内。
3. 试验记录的数据要准确无误，并及时导入计算机进行分析。
4. 在试验过程中，需密切观察试验装置和变压器的运行状态，一旦发现异常情况及时停止试验并检查。
比率差动保护是什么有什么原理
比率差动保护是什么有什么原理比率差动保护基于故障分量(也称增量)来实现保护的原理最早可以追溯到突变量原理的保护，但真正受到人们普遍关注和广泛研究则是出现微机保护技术之后，下面就让店铺来给你科普一下什么是比率差动保护。
比率差动保护的简介比率差动保护基于故障分量(也称增量)来实现保护的原理最早可以追溯到突变量原理的保护，但真正受到人们普遍关注和广泛研究则是出现微机保护技术之后。
微机具有长记忆功能和强大的数据处理能力，可以获取稳定的故障分量，从而促进了故障分量原理保护的发展。
近20年来，陆续提出了基于故障分量的差动保护、方向保护、距离保护、故障选相等许多新原理，并在元件保护、线路保护各个领域得到了成功的应用。
本文针对在发电机、变压器中广泛使用的比率制动式差动保护，讨论故障分量保护的基本原理、判据和应用中的一些问题。
比率差动保护的原理当有外部故障引起的穿越电流流过被保护设备时，有很多原因使电流互感器(TA)副边电流产生误差。
设两侧TA副边误差百分比分别记为eⅠ和eⅡ，并用D和R分别表示不含误差的差动电流和制动电流，故障分量原理的差动电流和制动电流可表示为：正常运行时，及将其代入式(7)，则有ΔId=0和ΔIr=0。
外部故障时，考虑最严重情形，有eⅡ=-eⅠ=emax,eⅡL=-eⅠL=eL,代入式(7)，并考虑外部制动要求，应满足：当外部严重故障时，此时若忽略式(8)中与有关的项，就得到式(9)。
请注意，对于同样的外部故障条件和K值，故障分量原理差动保护总要比传统差动保护的制动量略小一些。
例如按照10%误差，对于传统保护方案，由式(9)可确定K=0.1;对于故障分量比率差动保护方案，若近似假设eL=0.01以及，由式(8)则要求emax-0.005≤0.05，即若emax≥0.055就会误动(当然，通常这种情况下emax不大可能达到5.5%)。
根据前面的分析，故障分量原理的比率差动保护的一个重要特点是，即使K值取得较大(但K<1)，也不会对灵敏度产生不利影响。
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。
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常用的电力保护装置，用于检测和保护电力系统中的故障。
它通过比较电流变化的比率来确定是否存在故障，并在故障发生时迅速断开故障电路，以防止进一步损坏设备或造成人员伤亡。
比率差动保护的原理是基于比率差动继电器的工作原理。
在正常情况下，电力系统中的电流在各个环节中保持平衡。
但是，当发生故障时，故障电流会导致电流的变化，可能会破坏系统的平衡状态。
比率差动继电器通过将输入电流与输出电流进行比较来检测故障。
比如，当输入电流大于输出电流时，说明存在故障电流流入系统。
继电器会监测这种差异，并触发保护动作，切断电流。
为了确保准确性和可靠性，比率差动继电器通常使用了多个电流传感器，以监测不同部分的电流变化。
这样可以提高保护装置的灵敏度和误动作的能力。
此外，还会对比率差动保护进行灵敏度调整，以适应不同的电力系统和故障情况。
总的来说，比率差动保护是一种有效的电力保护装置，它能够及时检测和保护电力系统中的故障，确保电力系统的安全和稳定运行。
比率差动保护原理
比率差动保护原理
比率差动保护原理是电力系统中常用的一种保护方式，它主要用于检测电流差值超过一定比率的故障情况。
该保护原理基于电流差动继电器，通过比较电流差值与设定值的比率来判断电力系统的运行状态，从而及时采取合适的保护措施。
具体来说，比率差动保护原理利用电流互感器将系统中的电流信号转化为对应的电压信号，然后输入到差动继电器中进行处理。
差动继电器内部有比率差动比较器，它将输入的电压信号进行比较，得到电流差值的比率。
一般来说，比率差动保护原理采用了一个预设的比率阈值，当电流差值的比率超过这个阈值时，差动继电器会产生动作信号，触发相应的保护动作。
这样可以快速准确地检测到系统中的故障情况，并切断故障电路，防止故障扩大。
比率差动保护原理的优点是对地故障的检测能力强，对线路接线和电流互感器误差影响较小。
同时，由于采用了比率差动比较器的检测方法，可以有效地提高保护的灵敏度和可靠性。
总的来说，比率差动保护原理是一种基于电流差动继电器的保护方式，通过比较电流差值与设定值的比率来判断电力系统的运行状态，实现及时准确地故障检测和保护动作。
这种原理具有灵敏可靠的特点，能够有效地保护电力系统的安全运行。
变压器比率差动保护动作原因
变压器比率差动保护动作原因变压器比率差动保护是电力系统中的“守护神”，它的存在就像是我们生活中的消防员，时刻准备着保护我们的电力系统不受故障的威胁。
你知道为什么它总是那么“警觉”吗？今天，我们就来聊聊这个话题——变压器比率差动保护动作原因。
想象一下，变压器就像是一个庞大的机器，而比率差动保护就是它的“眼睛”。
这个“眼睛”可不是随便看东西的，它需要敏锐地捕捉到任何异常的信号。
比如，当电流突然增大，或者电压有细微的变化时，这个“眼睛”就会立刻察觉到，然后迅速地做出反应。
是什么让这个“眼睛”如此敏锐呢？这就要归功于它的工作原理了。
当变压器内部出现短路或开路的情况时，电流和电压会突然发生变化，这时，比率差动保护就会迅速启动，发出警报。
这种保护方式就像是一个聪明的小精灵，时刻监视着变压器的一举一动，一旦发现异常，就会立即采取行动。
除了监测电流和电压之外，比率差动保护还会对变压器的温度、油位等参数进行监测。
这些参数的变化同样会影响变压器的性能，因此，比率差动保护也会对这些参数的变化进行监测。
如果发现有异常，它也会立即启动保护程序。
为什么比率差动保护会这么“敏感”呢？这与它的工作原理有关。
比率差动保护通过比较变压器两侧的电流和电压来检测故障。
当两侧的参数相差较大时，就意味着可能存在故障。
而这种差异通常是由于故障引起的，因此，比率差动保护就能够准确地判断出故障的存在。
比率差动保护并不是万能的。
一些小问题也可能被它误判为故障。
这就需要我们在使用的时候多加注意，及时调整设置，确保它能够准确无误地工作。
变压器比率差动保护就像是我们生活中的一位“守护神”，时刻监视着变压器的运行情况。
它的存在让我们的电力系统更加稳定可靠，为我们提供了源源不断的动力。
因此，我们应该好好珍惜这位“守护神”，让它在电力系统中发挥更大的作用。
变压器比率差动保护原理
△侧：
Ia＇=Ia Ib＇=Ib Ic＇=Ic
Id Icdsd
速断区
动作区
k3 制动区
Icdqd k1
k2
Ir1 Ir2
Ir
结束语
谢谢大家聆听！！！
12
变压器比率差动保护原理
变压器比率差动保护原理
• 常规差动保护理论基础
基尔霍夫电流定律 :对于任一集中参数电路中的任一闭合面，在任 一时刻，通过该闭合面的所有支路电流的代数和等于零。
关键词:集中参数电路,闭合面,同一时刻,所有支路,代数和
I1
集中参数电路
In
I2
...
n I（i t） 0
i 1
变压器比率差动保护原理
• 主变差动保护的应用
变压器纵差不是基于基尔霍夫电流定律的 变压器纵差是原理
以Y/Δ11变压器为例来探讨二次电流关系
1、正常运行时保护装置采集到 的电流大小和相位 2、软件补偿计算
变压器比率差动保护原理
分析下图中流入保护装置中的电流大 小和相位：
Id n Ii i1
实际应用中,需要考虑TA传变误差、TA饱和等因素的 影响, 使用带比率制动的差动保护
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变压器比率差动保护原理
• 动作特性曲线
Id
Icdsd
速断区
动作区
k3 制动区
Icdqd k1
k2
Ir1 Ir2
Ir
变压器比率差动保护原理
以PCS978为例，探讨三相比率差动和单相比率差动的实验方法 （以500kV蝶岭站#4主变参数为计算基础）
• 南瑞继保RCS-978补差原理
装置采用Δ->Y变化调整差流平衡
Y0侧： IA’= (IA-Io)； IB’= (IB-Io)； IC’ = (IC-Io)
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MiCOM P632变压器比率差动保护原理和试验方法浅析摘要：本文介绍了变压器比率差动保护的基本原理，以及AREVA(阿海珐）公司MiCOM P632变压器保护装置的差动保护特性和曲线，并探讨了P632变压器比率差动保护的试验方法。
关键词：变压器比率差动保护动作特性试验变压器是泵站电力系统中的一个重要组成部分，它的安全运行才能保障泵站的顺利运转，发挥水利系统的工程效益。
随着经济的发展，现代社会对电力的需求不断增加，作为输变电系统主设备的变压器，对它的安全稳定运行也提出了更高的要求。
差动保护是变压器主保护之一，动作迅速、灵敏而且可靠。
根据规程要求，电压在10kV以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护；对于电压为10kV的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护[1]。
本文结合八里湾泵站采用的MiCOM P632变压器保护装置，来阐述P632变压器比率差动保护的原理和试验方法。
1MiCOM P632变压器保护装置介绍MiCOM P632是AREVA公司的一种变压器保护装置，为各种容量的变压器提供了全面的保护和测量，通过串口通讯为现代泵站提供强大的网络和自动化支持。
P632保护装置采用三折线特性和两个高定值差动元件，并具有变压器涌流制动、过激磁制动和穿越故障稳定功能，提供快速的三相差动保护。
2变压器差动保护原理变压器的差动保护是变压器的主保护，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。
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。
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，由内部软件对各侧电流进行幅值补偿和相位补偿自动校正，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。
当变压器内部发生相间或匝间短路故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，在差动回路中由于IM或IL改变了方向或等于零，流入差动继电器的电流IH-(IM-IL)不再接近于零，当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保护变压器的各侧断路器跳开，使故障变压器断开电源。
变压器差动保护原理接线图如图1所示。
图1 双绕组变压器差动保护原理接线图（a）正常运行和区外故障（b）区内故障2.1相位匹配P632变压器保护装置，通过内部软件相位匹配来补偿由于变压器接线组别引起的高低压侧电流间的相位差，采用以高压侧为参考绕组，低压侧向量向高压侧转化的原则。
以最常用的变压器连接组别YD11为例，D侧相角超前Y侧为30°。
D侧向Y侧进行归算如下：Ia2’= (Ia2-Ic2）Ib2’= (Ib2-Ia2）（1）Ic2’= (Ic2-Ib2）（式中Ia2’、Ib2’、Ic2’为三角形侧校正后的各项电流；Ia2、Ib2、Ic2为三角形侧电流互感器二次电流）通过上述计算解决了D侧与Y侧的相位差的问题。
2.2幅值校正通过相位校正，满足了正常运行和外部短路时电流的反向关系。
但由于变压器各侧的额定电压、接线方式及差动电流互感器变比都不相同，因此在正常运行时，流入差动保护的各侧电流也不相同。
为保证外部故障时差动保护不误动，P632变压器保护装置在相位校正的基础上进行幅值校正，将各侧大小不同的电流折算成大小相等，方向相反的等值电流，使得在正常运行及外部故障时，不平衡电流尽可能小。
Iref高= (2)Iref低= (3)其中Sref 为参考功率，Vnom高、Vnom低为高压侧和低压侧的额定电压。
幅值平衡系数：K高=（4）K低=（5）其中Inom高、Inom低分别为变压器高压侧和低压侧电流互感器一次侧额定电流。
幅值校正后变压器高低压侧向量为：I高’=K高*Iy高（6）I低’=K低*Iy低（7）其中Iy高、Iy低分别为变压器高低压侧电流互感器二次侧电流向量。
2.3动作电流和制动电流P632变压器器保护装置，设置对两绕组保护，动作电流与制动电流的计算式为：Id =∣I高，+I低，∣ (8)IR =0.5∣I高，-I低，∣ (9)对三绕组保护，动作电流与制动电流的计算式为：Id =∣I高，+I中，+I低，∣ (10)IR =0.5 [∣I高，∣+∣I中，∣+∣I低，∣] (11)2.4比率制动特性曲线P632采用了先进的三折线比率制动特性曲线，如下图2所示。
特性曲线共分4段，第1段为与IR轴平行的平直横线，保护的最小动作电流为纵坐标，此电流是无制动状态下的；第2段为斜率为m1的斜线；第3段为斜率为m2的斜线。
图2 P632比率制动特性曲线3 P632差动保护试验方法以八里湾泵站主变差动保护为例说明，其主要参数为：变压器容量16MVA，高压侧电压110kV，低压侧电压10.5kV，连接组别YD11,高压侧电流互感器一次侧额定电流400A，低压侧电流互感器一次侧额定电流1500A，差动起动门槛值0.4Iref ，拐点B1为0.5Id，拐点B2为3Iref，斜率m1为0.3，斜率m2为0.7。
其特性曲线如图2所示。
（1）理论值计算结合动作方程和动作特性曲线图，可从理论上计算出几组I1、I2的确切值。
由公式2和公式3分别求得：Iref高= = =83.978AIref低= = =879.772A由高压侧电流互感器一次侧额定电流400A，低压侧电流互感器一次侧额定电流1500A，计算高压侧和低压侧的二次额定电流分别为：I高= =1.0497AI低= =2.9326A在图2中m1斜线上取一点IR=1时(计算值均为标幺值），Id =Iset+(IR-B1)×m1=0.4+(1-0.2)×0.3=0.64根据动作方程公式8和公式9得：0.64=∣I高，∣-∣I低，∣ （12）1=0.5×（∣I高，∣+∣I低，∣）（13）再根据方程12、13得：I高，=1.32 I低，=0.68各侧实际值等于各侧标幺值乘以基准值，得到： I 实际值（高）= I 高，×I 高=1.32×1.0497=1.3856A I 实际值（低）= I 低，×I 低=0.68×2.9326=1.9941A所以我们得到一点(I 实际值（高）=1.3856A I 实际值（低）=1.9941A)当在图2中m 1斜线上再取一点I R =2时，则I d =I set +(I R -B 1)×m 1=0.4+(2-0.2)×0.3=0.94根据动作方程公式8和公式9得： 0.94=∣I 高，∣-∣I 低，∣ （14） 2=0.5×（∣I 高，∣+∣I 低，∣） （15） 再根据方程14、15得：I 高，=2.47 I 低，=1.53 各侧实际值等于各侧标幺值乘以基准值，得到： I 实际值（高）= I 高，×I 高=2.47×1.0497=2.5928A I 实际值（低）= I 低，×I 低=1.53×2.9326=4.4869A所以我们得到一点(I 实际值（高）=2.5928A I 实际值（低）=4.4869A)同理我们在m 2段斜线上取I R 为4和6则得到两点(I 实际值（高）=5.217A I 实际值（低）=8.8858A) 和(I 实际值（高）=8.0512A I 实际值（低）=12.6982A)（2）继电保护校验仪检验将昂立继电保护测试仪A460上的“Ia”、“Ib”、“Ic”、“In”分别与保护的高压侧电流回路的A 、B 、C 、N 相连接；测试仪上的“Ix”、“Iy”、“Iz”、“In”分别与保护的低压侧电流回路的a 、b 、c 、n 相连接。
按照上述接线方式接线完毕，开启微机保护校验仪，在“电压、电流（交流）”菜单里，将“Ia”、“Ib”、“Ic”定值设为1.3856A,相位为：Ia（00）Ib（-1200）Ic(1200)，为常量保持不变。
在“变量选择”里将“Ix”、“Iy”、“Iz”设置为第一变量，变化步长设为0.01A，相位为Ix（-1500）Iy（-2700）Iz（-300）;“变化范围”设置第一变量变化的起点和终点，应能保证覆盖保护的动作范围。
此处设为2.2A（变化起点）—1.8A（变化终点）。
固定一侧，让另一侧为变量，直到比率差动保护动作，此时记录动作时的电流值。
在三相差动电流回路的两段制动斜率曲线上分别取若干组点，将得到的值与上述理论值相比较，如吻合则表明微机保护的差动功能及设置的曲线达到保护和设计要求。
4总结变压器差动保护是电力系统中变压器最常用的主保护，为保护不同的动作特性和出口方式提供了有利条件。
在进行差动保护试验时，必须熟知其差动电流和制动电流计算方法，才能达到试验目的。
美国GEAREVA公司的P632继电保护装置，在南水北调东线一期工程山东段下属的八里湾、邓楼、长沟等泵站的电气保护中具有良好的可靠性和灵敏性，满足了实际运行中对变压器的保护要求，是现代化泵站理想的微机保护装置。
参考文献：【1】GB/T 14285-2006，继电保护和安全自动装置技术规程【S】.。