变压器差动保护试验公式详解

变压器差动保护试验方法分析

变压器差动保护试验方法分析作者：李耀华来源：《电子技术与软件工程》2015年第24期摘要变压器是变电站是最重要的设备，而差动保护是构成变压器的两种主保护的一种，可以说差动保护动作的可靠与否，关系到电力系统安全运行稳定基础。

从早期的BCH差动继电器到现在的微机差动保护，无论其可靠性和灵敏度都有了大幅度的提高，但是相应保护的设置和调试也更加复杂，现在以武安某变电站的差动保护调试方法为典型做一个简要说明。

【关键词】差动保护试验1 前言某变站站差动保护采用的是南京南自电网控制技术有限公司的NDT320差动保护装置，它采用现在较普遍的带制动特性的比率差动保护，其实质为二次谐波制比率差动保护+差动速断，具有在区内故障灵敏动作，区外故障可靠闭锁的优点，使其在系统内得到了广泛的运用。

二次谐波比率差动保护可以灵敏地反应区内故障，当区外故障时利用制动电流来抬高差动定值，在出现励磁涌流（主要出现在变压器空载送电或外部故障切除电压恢复时）情况下可以利于二次谐波来制动比率差动保护。

差动速断实质是反应差动电流的速断保护，其作用是防止区内高水平短路CT饱合产生的二次谐波使比率差动保护失去作用。

2 变压器差动保护试验的方法根据定值单要求，CT接线选用了Y-Y接线，两侧CT极性要求均为母线侧，这样高压侧二次电流I1N超前低压侧二次电流由I2N150°装置内部通过计算来进行平衡，NDT320装置只要输入变压器容量和高低压侧CT变比即可计算出低平系数，不再另行计算，这也是该装置的一个优点。

该定值单为某变电站2#主变差动保护和后备保护定值单，这里只对差动保护做一说明。

2#主变容量可20MVA，高压侧CT变比为600/5，低压侧CT变比为1500/5，主变高低压侧二次额定电流通过计算得出低平系数装置内部高压侧校正方法如下：由于线电压等于相电流且超前30°，装置实质把I1N前移30°且放大，这样计算后的I1N 超前I2N180°，计算后的数值即为定值单上的A，据定值单：差动速断电流值：比率差动门槛电流：制动曲线拐点电流：比率制动典线斜率：Kb=0.5二次谐波系数：Kxb=0.17差动电流制动电流动作公式为：比率制动特性曲线在进行制动系数校验时，一定要清楚保护的差流、制动电流的算法和制动特性曲线方程，这样才能合理选择测试点，快速计算实测制动系数；并且，YΔ—11变压器差动保护，在用Y 侧和Δ侧同时加入电流进行制动系数校验时，Δ侧一定要在试验相的超前相同时加入电流，以免该相差动动作干扰制动系数校验。

变压器差动保护试验方法

ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｍｅｒｒ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｍｅｒｒｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ；Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；Ｔｅｓｔ
１基本原理
对于双绕组Ｙ／Ａ一１１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
，
Ｉ２ｅ＝Ｉｅ／ｎ
ｙ０侧：，＝（，一，）
表１变压器参数计算
Ｔａｂ．１Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
ＩＢ＝（、ＩＢ —ＩＣ／，／３
相位方法：
制动电流的计算公式如下：差流Ｉｄ＝ｌＩＡ＋Ｉａｌ，制动电流Ｉｒ＝Ｏ．５ＩＩＡ —ＩａＩ，ＩＡ变压器Ｙ侧二次额定电
流，Ｉａ变压器 △侧二次额定电流。
２调试方法
公式：Ｉ・ｅＳｅ
取１，实际应在高侧加入１３．６４Ａ（高侧的额定电流）
＝
３．６４Ａ三相电流，在低压侧加入１１．５３Ａ（低压侧取０．５，实际应在高侧加入０．５￥３．６４Ａ（高侧的额

变压器差动保护定值计算

变压器差动保护定值计算变压器差动保护是变压器保护中最重要和最常用的保护之一，其主要目的是保护变压器的主绕组免受内部故障的损害。

差动保护的主要功能是检测并迅速断开变压器的故障电流，以防止损坏变压器。

差动保护的定值计算是确保差动保护能够在故障发生时正确动作的重要步骤。

1.差动保护的基本原理差动保护是根据变压器主绕组和中性点两端的电流之差来判断变压器是否发生故障。

当变压器内部发生故障时，主绕组电流和中性点两端电流的差值会发生变化，差动保护通过比较变压器主绕组电流和中性点两端电流的差值来判断是否发生故障，并采取保护动作。

2.差动保护定值计算的基本公式差动保护的定值计算主要包括相位选择的确定和整定电流的确定两部分。

差动保护的相位选择是指选取主绕组电流和中性点两端电流在相位上的差值，一般为30度或60度。

整定电流是指差动保护的动作电流，一般选择主绕组额定电流的百分比作为整定电流。

3.差动保护定值计算的步骤（1）确定相位选择：根据变压器的接线方式和额定电流，选择合适的相位选择角度。

一般情况下，变压器采用星形中性点接地，采用30度的相位选择。

（2）确定整定电流系数：整定电流系数是指差动保护整定电流与主绕组额定电流之比。

一般情况下，变压器差动保护选择主绕组额定电流的20%作为整定电流。

4.差动保护定值计算的实例假设一个500kVA变压器，接线方式为Y/△，主绕组额定电流为800A，相位选择角度为30度。

根据上述的定值计算步骤，可以得到差动保护的定值计算如下：（1）相位选择角度：30度；（2）整定电流系数：20%；（3）整定电流=主绕组额定电流×整定电流系数=800A×0.2=160A。

因此，在这个实例中，差动保护的定值为相位选择角度为30度，整定电流为160A。

总结：差动保护的定值计算对于保护变压器的安全运行至关重要。

通过确定相位选择角度和整定电流系数，可以得到差动保护的整定电流。

差动保护的整定电流应根据变压器的额定电流进行选择，并根据变压器的接线方式选择合适的相位选择角度。

各种变压器差动保护校验

变压器保护差动保护试验中最重要的是差动电流以及制动电流的计算，其中这两项电流的计算与平衡系数和转角公式有关。

平衡系数是为了消除变压器各侧电流因为TA变比不一致带来的不平衡电流。

转角公式则是为了消除因为变压器各侧绕组的接线型式不一样而带来的不平衡电流。

1、在实际中，变压器纵差保护各侧平衡系数的计算方法是：kb=Ib/Ie上式中，Ib为基准电流，一般取高压侧的二次额定电流;Ie为各侧二次额定电流。

2、差动保护的转角公式有两种转角方式：Y-△和△-Y。

实际中各大厂家（南瑞、许继、四方、南自等）的变压器保护转角方法一般为Y-△转换方法。

这种转角方法因为Y侧在转角过程中已经将零序电流消除并且△侧不用转角，转角相对简便而被各个保护厂家所采用。

根据变压器绕组的接线钟点数不同，Y-△转换方法也有两种：即Y/△-11点转角和Y/△-1点转角。

其中Y/△-11点中Y侧电流转角公式为：Ia转换后=(Ia转角前-Ib转角前)/1.732Ib转换后=(Ib转角前-Ic转角前)/1.732Ic转换后=(Ic转角前-Ia转角前)/1.732△电流不转角。

Y/△-1点中Y侧电流转角公式为：Ia转换后=(Ia转角前-Ic转角前)/1.732Ib转换后=(Ib转角前-Ia转角前)/1.732Ic转换后=(Ic转角前-Ib转角前)/1.732△电流不转角。

注：以上的各个电流均为矢量。

了解了平衡系数和转角公式之后，就可以进行差动电流和制动电流的计算。

差动保护电流计算

差动保护电流计算SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-SANYHUASANYUA8Q8-N S R600R F差动保护试验一、差动保护是由于变压器内部故障引起的不平衡电流故障。

采集变压器两侧电流三相保护电流，计算各侧经相角转换后的电流，各侧电流转换原则为：1、各侧角度由Y向△转换，如Y/△-11接线方式的变压器，经各侧经相角转换后的电流。

对于高压侧Y侧转换后的电流为：IA=Ia-Ic，IB=Ib-Ia，IC=Ic-Ib。

低压侧△侧转换后的电流为：IA=Ia，IB=Ib，IC=Ic。

对于变压器各侧额定电流计算方法为2、对于变比系数转换，乔、中、低电流以高压侧基准，分别乘以高压侧与相应侧变比校正系数，KBHQ，KBHM，KBHL。

二、差动保护功能一般分为三个区域，以下图为例，分别是制动区，比率差动动作区，差动速断动作区。

1、差动速断功能：Ir1适用下列公式（1）：只要大于Icdqd 就保护动作。

2、比率差动功能：大于Ir1，小于Ir2适用于下列公式（2）：在这个区域要满足线性Kb1。

大于Ir2适用于下列公式（3）：在这个区域要满足线性Kb2。

3、制动功能。

高压侧调整系数1.140400110=⨯=⨯=MVA AKv Sn CT U中压侧调整系数44.140150035=⨯=⨯=MVA AKv Sn CT U低压侧调整系数428.140400001033=⨯⨯=⨯⨯=MVAAKv Sn CT U 2、额定电流计算：3、设点计算加入电流：（Icdsd 、Icdqd 、Ir1、Ir2、Kb1、Kb2为已知数） 1）、Ir1至Ir2点之间的动作电流：Icdqd Ir Ir Kb Id +-⨯=)1(1…………………………………………①2''Il Ih Ir +=……………………………………………………………② ''Il Ih Id +=…………………………………………………………③Ieh IhIh ='……………………………………………………………④ IelIlIl ='………………………………………………………………⑤ 由以上公式可得出Ieh IdIr Ih ⨯+=)2(……………………………………………………⑥Iel IdIr Il ⨯-=)2(……………………………………………………⑦式中Ir 、Ieh 、Iel 、Icdqd 、Ir1为已知数或设定数，可算出Ieh 、Iel 。

差动保护电流计算公式

差动保护电流计算公式好的，以下是为您生成的关于“差动保护电流计算公式”的文章：在电力系统的运行中，差动保护就像是一位尽职尽责的卫士，时刻守护着设备的安全。

而差动保护电流计算公式，就是这位卫士手中的利剑。

先来说说什么是差动保护。

想象一下，有一条长长的输电线路，或者一台大型的变压器，它们在工作的时候，电流在不同的位置流动。

如果因为某些故障，比如短路、接地之类的，电流就会出现异常。

这时候，差动保护就出马了，它通过比较被保护设备两端（或者两侧）的电流大小和相位，来判断是不是出了问题。

那差动保护电流计算公式到底是啥呢？其实啊，它的核心就是要算出流入和流出被保护设备的电流差值。

一般来说，对于常见的双绕组变压器，差动保护电流的计算公式是这样的：Id = |I1 + I2|这里的 Id 就是差动电流，I1 和 I2 分别是变压器两侧的电流。

咱们拿一个实际的例子来说吧。

有一次，我在一个工厂里，他们的一台变压器出了点小状况。

厂里的电工师傅们忙得团团转，我在旁边观察学习。

这台变压器是给工厂里的重要生产线供电的，突然就不工作了。

经过检查，发现可能是差动保护动作了。

师傅们赶紧拿出测量工具，测了变压器两侧的电流值。

我在旁边看着，心里那个紧张啊，就盼着能快点找出问题。

师傅们把测到的电流值代入到差动保护电流计算公式里，经过一番计算，发现确实是差动电流超过了设定的阈值，这才导致了保护动作，切断了电源。

后来经过仔细排查，发现是有一段线路出现了轻微的短路，导致电流异常。

处理好这个问题，重新计算调整了相关参数，变压器又欢快地工作起来啦。

再比如说在一个变电站里，对于母线的差动保护，计算公式又会稍微复杂一些。

因为母线连接着好多条线路，要考虑的电流更多。

这时候，就需要更精细的计算和分析。

总之，差动保护电流计算公式虽然看起来有点复杂，但它可是保障电力系统安全稳定运行的重要工具。

咱们搞电力的人，得把它琢磨透，才能在关键时刻快速准确地判断问题，保障设备的正常运行，让咱们的生活和生产不受影响。

变压器差动保护定值计算

变压器差动保护定值计算差动保护的定值计算是十分重要的，只有将保护装置的定值设置正确，才能正确地判断差动电流是否超过了允许范围，从而准确地进行故障判断和保护动作。

下面将以一个示例进行详细的说明。

假设有一个10kV/400V的变压器，额定容量为1000kVA。

根据国家标准，变压器小差流比为10%。

首先需要计算出合理的定值范围（IΔn）。

差动电流计算公式为：IΔ=√((I1^2)+(I2^2)+(I3^2)+(I4^2)+...+(In^2))其中，I1、I2、I3...为变压器一次侧（高压侧）和二次侧（低压侧）的电流，n为变压器绕组数。

假设变压器一次侧电流为I1=100A，则二次侧电流为：I2=I1*(一次侧电压/二次侧电压)*(一次侧绕组数/二次侧绕组数)假设一次侧电压为10kV，二次侧电压为400V，一次侧绕组数为1000，二次侧绕组数为10，则二次侧电流为：根据变压器小差流比为10%，则合理的定值范围为：通常情况下，差动保护装置会设置一个定值范围，当差动电流超过这个范围时，保护装置会进行保护动作。

IΔn=I2*10%=2500AIΔM=3*I1=3*100A=300A可见，差动保护装置的定值范围为2500A～300A。

在进行差动保护定值计算时，还需要考虑故障电流的影响。

差动保护装置通常设置一个时间延迟，以防止瞬时故障或过电流引起误动作。

例如，当变压器出现短路时，可能会出现较大的故障电流瞬时通过保护装置，但这只是暂时的，保护装置应该能够识别这种情况并延迟动作。

差动保护装置通常还有其他功能，如CT（电流互感器）故障判据、自校准功能、阻抗判据等，不同装置的定值计算可能略有不同，因此在实际应用中还需要根据实际情况灵活调整。

总之，变压器差动保护定值计算是一项复杂而重要的任务，需要根据变压器的具体参数、差动保护装置的特性以及其它保护要求进行详细的计算和分析，最终确定合理的定值范围，以确保变压器在发生故障时能够及时切断电源，保护设备和人员的安全。

变压器差动保护试验公式详解

变压器差动保护试验公式详解
一、电流差动保护试验公式：
ΔI=∑(I送-I回)
其中，ΔI表示差动电流，I送表示变压器的输入电流，I回表示变
压器的输出电流，∑表示对各相电流取和。

如果ΔI较大，则说明差动保
护动作。

二、电压差动保护试验公式：
电压差动保护试验主要是检测变压器两侧的电压差，从而判断差动保
护是否正常。

电压差动保护试验公式如下：
ΔU=∑(U送-U回)
其中，ΔU表示差动电压，U送表示变压器的输入电压，U回表示变
压器的输出电压，∑表示对各相电压取和。

如果ΔU较大，则说明差动保
护动作。

在实际试验中，为了提高试验的准确性，还需要考虑变压器的额定参
数和试验条件。

变压器的额定电压、额定电流、变比等参数可以在试验前
通过变压器的技术资料得知。

试验条件主要包括试验时刻和试验传动功率。

需要注意的是，电流差动保护试验和电压差动保护试验都是在正常工
作条件下进行，通常是在变压器负载满足额定容量的情况下进行。

而在试
验过程中，还需要对比实测的差动电流或差动电压与设定的差动保护灵敏度，以判断差动保护是否正常工作。

总之，变压器差动保护试验公式是根据变压器的电流和电压变化来判
断差动保护是否正常工作的一种方法。

通过实测的差动电流和差动电压与
设定的差动保护灵敏度进行对比，可以判断差动保护是否动作，保证变压器的正常运行。

完整的变压器差动保护调试和验证方法

目前绝大多数差动保护装置差动电流是取变压器两侧电流的矢量和，制动电流取变压器两侧电流的最大值，这样能够有效防止变压器误动作，提高稳定性。其具体公式如下：
I cd=︱ AJ+ aj ︳ I t h=max( ︱ AJ ︳, ︱ aj ︳) I c d：变压器差动电流 I t h：变压器制动电流或称穿越电流 AJ ：经过保护校准补偿后的高压侧电流矢量值 aj ：经过保护校准补偿后的低压侧电流矢量值目前大多数差动保护主要由具有谐波制动（二次谐波制动和五次谐波制动）的多斜率比率差动和高阀值的差动速断构成，保护具有CT断线闭锁功能，其保护装置的动作特性曲线如图３。
低压侧AC两相短路或BC两相短路与AB相短路一样，高压侧只有A相或C相有短路电流。而对于Y/ △11接线的变压器，低压侧两相接地短路与两相短路一样。
（3）低压侧单相接地故障。由于低压侧为不接地系统，单相接地故障不会产生故障电流，只是接地相电压降低，其他两相电压升高，但线电压是对称的，只要负载平衡，三相电流是相同的。此时，差动电流基本为0，制动电流为正常负荷电流。差动电流不会动作。
（3）低压侧区外单相短路故障。由于电压侧为不接地系统，区外单相接地与区内一样，电流并没有变化，变化的只是相电压。差动电流基本为0，差动保护不会动作。
三、差动保护试验实例下面以一个具体的实例说明：一台变压器容量为75MVA的变压器，接线方式为Y/ △11，高压侧额定电压110kV，CT额定一次电流为 60 0 A，低压侧额定电压为 1 0k V， CT额定一次电流为
74 河南科技2010.8下
以上数据输入进去，计算结果差动电流基本为0，如下图所示。
图 4 差动试验验证界面可以以此为基础，详细做差动保护的各种动作值，包括启动值、拐点、比例系数、差动速断、谐波制动。具体方法可以固定高压侧电流不变，不断改变低压侧电流，则其差动电流和制动电流随之改变，就可以做很多个动作值，可以绘制相应的比例差动动作曲线，并计算动作误差。谐波制动需要根据设置是在单相加入谐波还是三相同时加入谐波，试验其闭锁值并计算其误差。四、结语本文介绍一个比较完整的校验差动保护的试验方法，并利用Exce l 的宏功能设计一个界面来验证其结果，使保护人员心中有数，保证差动保护正确无误。

变压器差动保护计算公式详解

I
' L
)
•
•
I
' L
IL TAP
2
Ires 制动电流
比率制动试验时，选取特性图中的 A(1.0,0.4)点作为试验点，计算高低压侧电流标
0.4
I
' H
I
' L
1
1 2
(
I
' H
I
' L
)
I I
' H
' L
1.2 0.8
差动继电器动作特性曲线
Iop 差动电流
Iop.max 0.80
0.4 Iop.min
0.3
动作区 A
制动区
0
1.0
•
•
差动电流：
I op
I
' H
I
' L
制动电流：
I res
1 2
•
I
' H
•
I
' L
比率制动试验时，选 A(1.0,0.4)点作为试验点幺值。
0.4
I
' H
I
' L
1
1 2
(
I
' H
差动速断试验差动速断值
高压侧CT电流低压侧CT电流
计算方法：绕组1=差动速断值*H侧电流基准值*1.732 绕组2=差动速断值*L侧电流基准值
7.00 Iop.max 25.454 A 16.839 A
•
I
' H
•பைடு நூலகம்
•
I HA I HB
3 * TAP 1
•
•

变压器比率差动保护校验方法

变压器比率差动保护校验方法摘要：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；检验引言：变压器的纵差保护，是变压器内部及引出线上短路故障的主保护，保护范围：变压器内部及引出线上的相间短路、变压器内部匝间短路及大电流系统侧的单相接地短路故障；保护原理：比较变压器各侧同名相电流之间的大小及相位，正常运行时，动作电流几乎为零，内部故障时，动作电流达到定值，保护动作，切除故障；外部故障时，制动电流随故障电流的增大而增大，闭锁保护。

变压器由于联结组不同和各侧TA变比不同，造成各侧电流幅值相位不同，为了消除这个影响，以前的保护采用二次侧TA接线方式的不同加以补偿，现在的微机保护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。

在变压器比率差动保护校验中，用三相法最为直接，不用考虑各侧的相位补偿问题，只需注意Y/Δ之间的角度变化即可，因现场设备条件所限，有时需要用单相法对保护进行校验，以下只针对变压器比率差动保护校验用单相法进行研究。

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。

变压器差动保护实验

变压器差动保护实验南京钛能电气研究所南京南自电力控制系统工程公司差动保护实验步骤以下：通道均衡状况检查，初始动作电流校验，比率制动特征校验，涌流判据定值校验，差动速判定值校验，差流越限监察校验。

1）通道均衡状况检查试验举例。

接线为YN,d11 的双绕组变压器，额定电压分别为110kV 及10kV，容量 31500kVA，110kV侧 TA：200/5 ，10kV 侧 TA：2000/5 ，外面 TA接线： Y/ Y。

计算：先计算各侧额定电流和均衡系数，结果以下：表 1：各侧额定电流和均衡系数差动继电器内部基准电流I B5A高压侧二次额定电流 Ie 1高压侧均衡系数 K1= I B/ I e1低压侧二次额定电流 Ie 3低压侧均衡系数 K3= I B/ I e3由于外面 TA 接线： Y/ Y，变压器接线为 YN,d11，因此，高压侧星三角变换投入，低压侧星三角变换退出。

若在高、低压侧 A 相各加 15A 的电流，方向相反，则高、低侧各相电流及各相差流以下：高压侧低压侧差流表 2：单加 A 相电流时的差流A 相所加电流 i a115Ai a1折算后电流 I a1= K1* i a1A 相电流 I A1=(I a1-I b1星三角变换后 B 相电流 I B1 =(I b1-I c10AC 相电流 I C1 =(I c1-I a1A 相所加电流 i a3-15Ai a3折算后电流 I a3= K3* i a3B 相0AC 相0AA 相B 相0AC 相相同的方法，加 B 相和 C 相，计算结果以下：表 3：加 B、 C 相时各相差流A 相差流单加 B 相电流 B 相差流C相差流0AA 相差流0A单加 C 相电流 B 相差流C相差流现实验以下：将高低压侧中性点短接，测试仪 A 相接高压侧 A 相，测试仪 N相接低压侧 A 相。

观察装置显示的差流，并记录；相同的方法测 B 相和 C 相。

表 4：通道均衡测试实验A相差流 B 相差流C相差流计算值实验值计算值实验值计算值实验值双侧加 A 相0A双侧加 B 相0A双侧加 C 相0A若计算值和实验结果基实情同，说明均衡系数正确，通道已调均衡。

变压器差动保护试验公式详解

变压器容量 6.3MVA Y/△-11一次侧电压(UAB)110kV 二次侧电压(Uab)
10kV
一次侧电流值
(IA)
33.07A
二次侧电流值
(Ia)
363.73A
一次侧CT变比50二次侧CT变比800
一次侧CT电流
(IA')0.661
A TAP1高压侧基准值二次侧CT电流
(Ia')
0.455
A TAP2低压侧基准值
比率制动启动值0.23门槛值高压侧CT电流0.263A 低压侧CT电流0.105A 计算方法：绕组1=比率制动差动保护启动值*H侧电流基准值*1.732绕组2=比率制动差动保护启动值*L侧电流基准值
差动保护整定
保护起动门槛值试验变压器差动保护计算模型
额定运行情况
比率制动折线1百分比试验
比率斜率0.40制动系数
选取试验点 Ires 1.00制动电流
Iop0.40差动电流
IH' 1.20
IL'0.80
高压侧CT电流 1.375A
低压侧CT电流0.364A 与IA反相补偿电流(Ic)0.546A 与IA同相计算方法：
差动电流：Ih-
绕组1=制动元件
绕组2=制动元件
补偿电流=绕组1
差动速断试验
差动速断值7.00Iop.max 高压侧CT电流8.018A
低压侧CT电流 3.183A
计算方法：
绕组1=差动速断
值*H侧电流基准
值*1.732
绕组2=差动速断
值*L侧电流基准
值
备注：
I'H,I'L均为变压器运行时的标幺值，且相差180度。

变压器差动保护计算公式详解

变压器差动保护计算公式详解差动保护的基本原理是检测变压器的进线和出线电流之差，当差值超过设定值时，判断为内部故障，触发保护装置。

常见的变压器差动保护计算公式有以下几种。

1.电流差动保护计算公式电流差动保护是最常用的差动保护方式，其计算公式主要根据变压器各相电流之差来实现。

I_d=I_a+I_b+I_c-I_a'-I_b'-I_c'其中，I_a、I_b、I_c分别为变压器的A相、B相、C相电流；I_a'、I_b'、I_c'分别为变压器的A相、B相、C相末端电流。

当差动电流I_d超过设定值时，判断为内部故障，触发保护动作。

2.瓦时差动保护计算公式瓦时差动保护是一种比电流差动保护更为精确的保护方式，它计算的是有功功率差值。

P_d=P_a+P_b+P_c-P_a'-P_b'-P_c'其中，P_a、P_b、P_c分别为变压器的A相、B相、C相有功功率；P_a'、P_b'、P_c'分别为变压器的A相、B相、C相末端有功功率。

当差动功率P_d超过设定值时，判断为内部故障，触发保护动作。

3.零序电流差动保护计算公式在变压器差动保护中，还需要考虑零序电流的影响，因为零序电流通常是变压器故障的信号。

I_0d=I_0-I_0'其中，I_0为变压器的零序电流；I_0'为变压器的末端零序电流。

当零序电流差值I_0d超过设定值时，判断为故障，触发保护动作。

以上是常见的变压器差动保护计算公式，通过计算电流差、功率差或零序电流差，能够判断变压器是否存在内部故障，实现及时的保护。

差动保护装置通常由差动电流继电器、差动电流互感器、保护定时器等组成，能够迅速切除故障电路，保护变压器的安全运行。

变压器保护计算公式定义

变压器保护计算公式定义一、短路保护计算公式短路保护是指在变压器发生短路故障时，保护装置能在规定的时间内切断故障回路，以防止短路故障的进一步发展，保证设备正常运行。

短路保护计算公式包括短路电流计算和熔断器额定电流选择。

1.短路电流计算公式变压器的短路电流是指在变压器绕组两侧直接短路时所通过的电流。

根据变压器的电气参数和运行条件，可以通过以下公式计算短路电流：I_sc = k * I_r其中，I_sc为短路电流，k为变压器的短路阻抗，I_r为变压器额定电流。

2.熔断器额定电流选择公式熔断器是常用的短路保护装置，其额定电流应选择为大于等于短路电流的最接近的标准值。

根据计算得到的短路电流和熔断器额定电流的关系，可以选择合适的熔断器额定电流：I_fuse ≥ I_sc二、过负荷保护计算公式过负荷保护是指在变压器负荷超过额定负荷时，保护装置能发出信号，切断故障回路，以避免变压器过负荷运行。

过负荷保护计算公式主要有额定负荷电流计算和热继电器额定电流选择。

1.额定负荷电流计算公式变压器的额定负荷电流是指在额定负荷条件下变压器的负荷电流值。

根据变压器的额定负荷和电压比，可以通过以下公式计算额定负荷电流：I_L = S_r / (3 * V_r * cosφ)其中，I_L为额定负荷电流，S_r为变压器额定容量，V_r为变压器额定电压，cosφ为功率因数。

2.热继电器额定电流选择公式热继电器是常用的过负荷保护装置，其额定电流应选择为大于等于额定负荷电流的最接近的标准值。

根据计算得到的额定负荷电流和热继电器额定电流的关系，可以选择合适的热继电器额定电流：I_thermal_relay ≥ I_L三、差动保护计算公式差动保护是指在变压器发生内部故障时，保护装置能立即切断故障回路，以保护变压器的安全运行。

差动保护计算公式主要有差动电流计算和差动继电器额定电流选择。

1.差动电流计算公式差动电流是指在变压器内部发生故障时流过差动保护回路的电流。

变压器差动保护试验方法

我们知道，变压器、发电机的电气主保护为纵向电流差动保护，该保护原理成熟，动作成功率高，从常规的继电器保护到晶体管保护再到现在的微机保护，保护原理都没有多大改变，只是实现此保护的硬件平台随着电子技术的发展在不断升级，使我们的日常操作维护更方便、更容易。

传统继电器差动保护是通过差动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，而微机保护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。

由于变压器正常运行和故障时至少有6个电流（高、低压侧），而我们所用的微机保护测试仪一般只能产生3个电流，因此要模拟主变实际故障时的电流情况来进行差动试验，就要求我们对微机差动保护原理理解清楚，然后正确接线，方可做出试验结果，从而验证保护动作的正确性。

下面我们以国电南京自动化设备总厂电网公司的ND300系列的发变组差动保护为例来具体说明试验方法，其他厂家的应该大同小异。

这里我们选择ND300系列数字式变压器保护装置中的NDT302型号作为试验对象。

该型号的差动保护定值（已设定）见表1:表1NDT302变压器保护装置保护定值单下面我们先来分析一下微机差动保护的算法原理（三相变压器）。

这里以Y/△-11主变接线为例，传统继电器差动保护是通过把主变高压侧的二次CT接成△，把低压侧的二次CT接成Y型，来平衡主变高压侧与低压侧的30度相位差的，然后再通过二次CT变比的不同来平衡电流大小的，接线时要求接入差动继电器的电流要相差180度，即是逆极性接入。

具体接线见图1：图1而微机保护要求接入保护装置的各侧CT均为Y型接线，显而易见移相是通过软件来完成的，下面来分析一下微机软件移相原理。

ND300系列变压器差动保护软件移相均是移Y型侧，对于∆侧电流的接线，TA二次电流相位不调整。

电流平衡以移相后的Y型侧电流为基准，△侧电流乘以平衡系数来平衡电流大小。

变压器差动保护定值计算

变压器差动保护定值计算1、额定电流计算：高压侧 3U SI = 低压侧 3U SI =2、电流互感器二次连接臂电流：高压侧 I 1=变比低压高压侧电流CT /In 低压侧 I 2=变比低压低压侧电流CT /In In=5A3、二次谐波电流基波值×第二拐点×二次谐波比率×启动比4、比例差动最小起动电流I= In ×50%×K5、差动动作电流高压 31⨯⨯=倍数变比CT I I 低压倍数变比⨯CT I I 2 6、例：变压器容量S=20000KVA 电压35KV/10.5KV 接线组别Dyn11 35KV 侧CT 500/5 10.5KV 侧CT2000/5基波2A 二次谐波比率12%计算：变压器高低压侧额定电流、变比校正系数、二次谐波电流、差动启动电流、差动动作电流。

解：高压侧额定电流 I e =20000÷(35×1.732)=329.9A低压侧额定电流 I e =20000÷（10.5×1.732）=1099.7A电流互感器二次电流：高压侧 I e=329.9÷100=3.299A低压侧 I e=1099.7÷400=2.749A电流互感器二次连接臂电流：I1=329.9/100÷5=0.66AI2=1099.7/400÷5=0.55A差动启动电流高压侧 I1=5×0.5×0.66=1.65A低压侧 I2=5×0.5×0.55=1.38A差动动作电流高压侧 I动= I e1×10×1=32.99A低压侧 I动= I e2×10×1=27.49AD时K取3；Y时K取1二次谐波电流I谐= 2×3×12%×50%=0.36A7、变压器过流保护定值计算I过=（S÷U÷3）×K1÷K2÷CT变比 K1灵敏度系数取1.2K1继电器返回系数取0.85 例：变压器S=2000KVA 电压U=10.5KV CT变比 150/5 求变压器过电流保护定值解：I过=（2000÷10.5÷1.732）×1.2÷0.85÷30=5.17A 取6A。

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。