变压器差动保护原理
变压器差动保护原理
变压器差动保护原理
变压器差动保护是一种常用于高压变压器保护的电气保护装置。
其原理是通过比较变压器两侧电流的差值，来识别是否存在故障或异常情况。
具体工作流程如下：
1. 变压器差动保护系统由一台差动继电器和多个电流互感器组成。
电流互感器分别连接到变压器两侧的主绕组，将电流信号传递给差动继电器。
2. 差动继电器内部设有比较电路，用于比较两侧电流的差值。
如果变压器正常运行，两侧电流应该保持平衡。
3. 如果存在故障，比如主绕组中出现短路或地故障，将导致两侧电流不平衡。
差动继电器将通过比较电路检测到这种差异，从而触发保护动作。
4. 差动继电器的动作可以通过断开变压器的断路器或刀闸来切断故障电流，保护变压器和其他设备免受损坏。
5. 为了提高差动保护的可靠性，通常还会配置差动保护的备用继电器和互感器，并采用冗余的电源供电系统。
综上所述，变压器差动保护通过比较变压器两侧电流的差值来识别故障，并触发保护动作，从而保护变压器和其他设备的安全运行。
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、变压器差动保护的工作原理与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。
2、变压器差动保护与线路差动保护的区别:由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。
因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等.变压器纵差动保护的特点1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法1）励磁涌流在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。
2）产生励磁涌流的原因因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为—Φm。
但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示.此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流.-3）励磁涌流的特点：①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主.③励磁涌流的波形出现间断角.4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施：①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护；②利用二次谐波制动原理构成的差动保护；③利用间断角原理构成的变压器差动保护;④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护.2、不平衡电流产生的原因（1）稳态情况下的不平衡电流①变压器两侧电流相位不同电力系统中变压器常采用Y，d11接线方式，因此,变压器两侧电流的相位差为30°,如下图所示，Y侧电流滞后△侧电流30°，若两侧的电流互感器采用相同的接线方式，则两侧对应相的二次电流也相差30°左右，从而产生很大的不平衡电流。
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。
变压器差动保护工作原理
变压器差动保护工作原理变压器差动保护，听起来就像是科技界的一部大片，实际上它是电力系统中非常重要的一环。
想象一下，变压器就像电力的“超人”，负责把电压调整到我们日常生活中能用的水平。
可问题来了，超人也会有失误的时候，对吧？这时候，差动保护就像是他的“助手”，随时准备出手相助，确保变压器不会因为故障而“挂掉”。
这个保护的工作原理就像是在打扫卫生，保持一切井井有条。
变压器的输入和输出电流是它的“血液”，如果这两者不一致，就意味着有问题。
比如说，输入流量大于输出流量，这就像是你一边喝水，一边发现水龙头在流，结果你的杯子还是空的，这可不得了！变压器就像是开了一场“差动比赛”，这时候保护装置就会迅速反应，打响警报，阻止任何更大的损害发生。
这个差动保护的机制就像是一种“灵敏的雷达”，能够瞬间捕捉到任何异常的变化。
就算是微小的电流差异，它也能立马检测出来。
你想啊，电流的变化就像是气候变化，哪怕是一点点风吹草动，它都能敏锐察觉，真是个“敏感小精灵”。
这时候，保护装置就会开始动作，迅速切断电源，保护变压器免遭损坏。
有趣的是，这个过程其实是很迅速的，快得让人惊叹。
可以说，变压器在保护的帮助下，真的是“安全感爆棚”。
想象一下，一个人在马路上走，突然有车冲过来，他立马跳开，躲过了危机，这就是差动保护的效果。
它的反应速度可以说是“飞一般的感觉”，不容小觑。
变压器差动保护的设置也并不是一蹴而就的，它需要精确的参数设定。
就像是调味品，盐放多了，菜就咸了，少了又没味儿。
合理的设置能确保保护装置在恰当的时机发挥作用，而过度的保护反而可能导致频繁的误动作，给整个电力系统带来麻烦。
这时候就需要专业人员仔细调试，确保一切都在“正轨”上。
而这其中的每一步，就像是进行一场“高难度”的平衡木表演，既要有技巧又要有耐心。
搞定这些后，变压器的安全性就会大大提升。
毕竟，安全可不是小事，谁都不想在关键时刻掉链子，对吧？说到这里，大家可能会想，差动保护的优势究竟在哪里呢？答案简单明了，它不仅可以及时发现故障，避免变压器损坏，还能保护其他设备的安全。
变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护的基本原理引言变压器是电力系统中常见且重要的设备，其稳定运行对电网的正常运行起着至关重要的作用。
然而，变压器在运行过程中可能会遇到各种故障，如短路、接地故障等，若这些故障不能及时得到保护和处理，将会对设备和系统产生严重影响。
因此，差动保护作为变压器保护的一种重要手段，具有重要意义。
变压器差动保护的概念变压器差动保护是指通过测量变压器主绕组和副绕组之间的电流差值，判断变压器是否存在故障，并在故障发生时迅速切除故障设备的保护方法。
基本原理变压器差动保护的基本原理是利用变压器主副绕组的电流之差来判断设备是否发生故障。
其基本原理可概括为以下几个方面：1. 差动电流测量原理差动保护通过测量变压器主绕组和副绕组之间的差动电流来实现。
通常情况下，变压器在正常运行时，主绕组和副绕组之间的电流是基本相等的。
若发生故障，导致主绕组和副绕组之间的电流不相等，则表示变压器发生了故障。
2. 差动电流比较原理差动保护系统会将主绕组和副绕组的电流进行比较，以判断两者是否相等。
常用的比较方法有直流量比较方式和交流量比较方式。
直流量比较方式主要是将两个电流通过电流互感器转换为直流信号进行比较；而交流量比较方式则是将两个电流通过电流互感器转换为交流信号，利用相关技术进行相位比较。
3. 故障检测原理差动保护系统通过对差动电流进行检测，可以判断变压器是否发生了故障。
在差动保护系统中，通常会设置定值元件，用于设定差动电流的阈值。
当差动电流超过设定的阈值时，差动保护系统会判断变压器发生了故障，并触发相应的保护动作。
变压器差动保护的实现方式变压器差动保护可以通过硬件实现、软件实现以及硬件与软件相结合的方式实现。
常见的实现方式包括以下几种：1. 采用硬件差动保护装置硬件差动保护装置通常由差动保护继电器、电流互感器、采样器等组成。
差动保护继电器是实现差动保护的核心设备，它能够将主绕组和副绕组的电流进行比较，并根据设定的差动电流阈值进行故障判据。
变压器差动保护
变压器差动保护一、差动保护原理变压器差动保护的动作原理与线路纵差动保护相同，通过比较变压器两侧电流的大小和相位决定保护是否动作，单相原理接线图如图4-4所示。
三绕组变压器的差动保护，其原理与图4-4相类似，只是将三侧的“和电流”接人差动继电器KD ，这里不再赘述。
电力系统中，变压器通常采用Y ，dll 接线方式，两侧线电流的相位相差300。
如果将变压器两侧同名相的线电流经过电流互感器变换后，直接接入保护的差动回路，即使两个电流互感器的变比选择合适，使其二次电流数值相等，即21I I '='，流入差动继电器的电流也不等于零，因此在电流互感器二次采用相位补偿接线和幅值调整。
具体为变压器星形侧的三个电流互感器二次绕组采用三角形接线(自然消除了零序电流的影响)，变压器三角侧的三个电流互感器二次绕组采用星形接线，将引入差动继电器的电流校正为同相位；同时，二次绕组采用三角形接线的电流互感器变比调整为原来的3倍。
微型机变压器差动保护，可以通过软件计算实现相位校正。
1．变压器正常运行或外部故障根据图4-4(a)所示电流分布，此时流入差动继电器KD 的电流是变压器两侧电流的二次值相量之差，适当选择电流互感器1TA 和2TA 的变比，再经过相位补偿接线和幅值调整，实际流人差动继电器的电流为不平衡电流，继电器不会动作，差动保护不动作。
此时流人差动继电器的电流为unb TA TA KD I n I n I I I I =-=-=••••''221121 (4—1) 式中 TA n 1——电流互感器1TA 、2TA 的变比；unb I ——流人差动继电器的不平衡电流。
2．变压器内部故障根据图4-4(b)所示电流分布，此时流人差动继电器KD 的电流是变压器两侧电流的二次值相量之和，使继电器动作，差动保护动作。
此时流人差动继电器的电流为TA TA KD n I n I I I I 221121••••+=+='' (4—2) 如果变压器只有一侧电源，则只有该侧的电流互感器二次电流流人差动继电器；如果变压器两侧有电源，则两侧的电流互感器二次电流都流入差动继电器，且数值相加。
变压器差动保护工作原理和不平衡电流产生原因
变压器差动保护工作原理和不平衡电流产生原因变压器差动保护工作的基本原理是比较变压器的输入和输出侧电流的差值。
在正常运行时，变压器的输入侧电流等于输出侧电流，差值为零。
如果发生内部短路或开路等故障，会导致输入侧电流和输出侧电流的差值增大。
差动保护系统通过采集输入侧和输出侧电流的信号，并进行比较，如果差值超过预定的阈值，系统会判断为故障，触发动作信号，将变压器切除，从而避免故障进一步发展。
差动保护系统一般由保护元件、CT（电流互感器）、继电器和切断装置等组成。
在正常运行时，每个相位的CT会输出输入侧和输出侧的电流信号，并经过继电器进行比较。
当差流超过设定值时，继电器会输出动作信号，触发切断装置切除故障的电路。
不平衡电流产生原因：不平衡电流是指三相电路中，三相电流不相等的状态。
其主要原因有以下几点：1.负载不平衡：当电力负荷分布不均匀时，每个相位所承担的负载不同，导致电流不平衡。
例如，三相不均匀分布的单相负载或者不同负载之间的功率因数不同，都会引起不平衡电流。
2.供电网电压不平衡：当供电网的相电压不同，例如电压幅值不同、相位差异或频率偏差时，会导致三相电路中的电流不平衡。
3.动态负载变化：当大功率设备启动或停止，或者存在突发负载波动时，会引起瞬时电流的不平衡。
因为电动机等设备在启动时需要较高的起动电流，而在停止时会产生反向电流。
4.系统故障：电力系统中的故障，如接地故障、短路故障或设备故障等，都可能导致电流不平衡。
不平衡电流可能会引起以下问题：1.电力设备热损耗增加：不平衡电流会导致负载电流不均匀分布，部分回路的电流较大，使得设备负荷过载，进而导致热损耗增加。
2.电力设备寿命缩短：不平衡电流会导致电力设备中的线圈和导线产生过大的电流，从而加剧线圈和导线的电磁热损伤，使得设备的寿命大大减少。
3.系统能效降低：不平衡电流会导致电力系统中电压降低、线路功率因数下降等问题，进而降低系统整体的能效。
因此，为了保护电力设备和提高电力系统的运行质量，需要针对不平衡电流进行监测和处理。
变压器差动保护原理图解
变压器差动保护原理图解
差动爱护是依据被爱护区域内的电流变化差额而动作的。
它广泛用来爱护大容量的电力变压器、变电所母线、高压电动机等。
如右图所示是电力变压器的差动爱护原理图。
电流互感器TA1和TA2之间的区域就是差动爱护区，当爱护区内发生短路故障时，即变压器内部（如dl点），电流继电器KA中将产生较大的启动电流使爱护装置动作，而当爱护区外短路时，即变压器外部如（d2点），电流继电器中只流过一较小的不平稳电流，爱护装置不会动作。
所谓变压器的纵联差动爱护，是指由变压器的一次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的爱护。
纵联差动爱护装置，一般用来爱护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。
对于变压器线圈的匝间短路等内部故障，通常只作后备爱护。
纵联差动爱护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成，两个电流互感器串联形成环路，电流继电器并接在环路上。
因此，电流继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。
在正常状况下或爱护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧电流大小相等，相位相同，因此流经继电器的差电流为零，但假如在爱护区内发生短路故障，流经继电器的差电流不再为零，因此继电器将动作，使断路器跳闸，从而起到爱护作用。
变压器纵差爱护是根据循环电流原理构成的，变
压器纵差爱护的原理要求变压器在正常运行和纵差爱护区（纵差爱护区为电流互感器TA1、TA2之间的范围）外故障时，流入差动继电器中的电流为零，保证纵差爱护不动作。
但由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差爱护的正确工作，就须适当选择两侧电流互感器的变比，使得正常运行和外部故障时，两个电流相等。
变压器差动保护原理及作用
变压器差动保护原理及作用1.基础差动原理：当正常工作时，变压器的主绕组和副绕组的电流应当是相等的，即主绕组电流与副绕组电流之差为零。
而当存在绕组短路时，短路电流会流入接地电流，使主绕组电流与副绕组电流不再相等。
2.基本结构：变压器差动保护系统通常由电流互感器、电流比率继电器、差动继电器等组成。
电流互感器将主副绕组电流分别采集，然后经过电流比率继电器进行比较，最终由差动继电器实现差动保护功能。
3.过电流定向元件：为了防止外部故障信号对差动保护的干扰，还需要加入过电流定向元件。
过电流定向元件可以通过比较主绕组电流和副绕组电流的幅值和相位，确定差动电流方向，从而确保差动保护的准确性。
1.短路故障保护：变压器差动保护可以快速、可靠地检测变压器主副绕组之间的电流差异，及时发现变压器内部的短路故障，并迅速对故障区域进行保护。
这种保护措施能够避免短路电流继续加大，造成更严重的设备损坏，甚至危及人员生命安全。
2.电气设备保护：变压器差动保护不仅仅用于保护变压器本身，还可以对接在变压器绕组上的其他设备进行保护，如电动机、发电机等。
当这些设备发生短路故障时，差动保护能够迅速判断并隔离这些故障，保护其他设备不受到冲击。
3.滤波器保护：变压器差动保护还可以用于滤波器的保护。
在变压器的输入和输出侧都设置差动保护，可以有效地避免滤波器内部的短路故障对电网和变压器产生不利影响。
4.系统稳定性：通过及时发现和保护变压器内部的故障，变压器差动保护可以避免故障扩大，降低系统不稳定的风险。
同时，差动保护还可以提供故障信息，有助于运维人员及时采取措施进行维修，保证电网的运行安全和稳定。
总之，变压器差动保护是一种重要的保护装置，通过检测变压器主副绕组之间的电流差异，实现对变压器及相关设备的短路故障保护，不仅能够避免设备损坏和人员安全事故的发生，还有助于提高电网的稳定性和可靠性。
变压器差动保护原理
变压器差动保护原理
变压器差动保护是一种常用的电力系统保护装置，用于保护变压器免受内部故障和外部故障的影响。
变压器差动保护的原理是基于电流平衡的原则，通过比较变压器的输入和输出电流来检测故障。
当变压器正常运行时，输入和输出电流应该是相等的，因为电流在变压器中是按照电能守恒的原则进行传递的。
如果出现故障，例如绕组短路或接地故障，会导致输入和输出电流不平衡，差动保护装置就会发出警报并采取措施来防止进一步损坏。
变压器差动保护通常由差动继电器、互感器和CT（电流互感器）组成。
差动继电器通过将输入和输出电流进行差值运算，来判断是否存在故障。
互感器用于将变压器的高电压转换为可测量的低电压，而
CT将高电流转换为适宜测量的低电流。
通过将互感器和CT的输出接入差动继电器，可以进行电流差动计算，并根据计算结果判断是否需要采取保护动作。
除了电流差动保护，变压器差动保护还可以包括电压差动保护和变比差动保护。
电压差动保护通过比较变压器的输入和输出电压来检测故障。
变比差动保护则通过监测变压器的变比来判断是否存在故障。
总之，变压器差动保护是一种重要的保护装置，能够有效地检测和防
止变压器内外部的故障。
它不仅可以保护变压器的运行安全，还能提高电力系统的可靠性和稳定性。
变压器差动保护原理
主变差动保护一、主变差动保护简介主变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，差动保护是输入的两端CT电流矢量差，当两端CT电流矢量差达到设定的动作值时启动动作元件。
差动保护是保护两端电流互感器之间的故障（即保护范围在输入的两端CT之间的设备上），正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等，方向相反，相位相同，两者刚好抵消，差动电流等于零；故障时两端电流向故障点流，在保护内电流叠加，差动电流大于零。
驱动保护出口继电器动作，跳开两侧的断路器，使故障设备断开电源。
二、纵联差动保护原理(一)、纵联差动保护的构成纵联差动保护是按比较被保护元件（1号主变）始端和末端电流的大小和相位的原理而工作的。
为了实现这种比较，在被保护元件的两侧各设置一组电流互感器TA1、TA2，其二次侧按环流法接线，即若两端的电流互感器的正极性端子均置于靠近母线一侧，则将他们二次的同极性端子相连，再将差动继电器的线圈并入，构成差动保护。
其中差动继电器线圈回路称为差动回路，而两侧的回路称为差动保护的两个臂。
(二)、纵联差动保护的工作原理根据基尔霍夫第一定律，=∑•I；式中∑•I表示变压器各侧电流的向量和，其物理意义是：变压器正常运行或外部故障时，若忽略励磁电流损耗及其他损耗，则流入变压器的电流等于流出变压器的电流。
因此，纵差保护不应动作。
当变压器内部故障时，若忽略负荷电流不计，则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流，其纵差保护动作，切除变压器。
见变压器纵差保护原理接线。
（1）正常运行和区外故障时，被保护元件两端的电流和的方向如图1.5.5（a）所示，则流入继电器的电流为继电器不动作。
（2）区内故障时，被保护元件两端的电流和的方向如图1.5.5（b）所示，则流入继电器的电流为此时为两侧电源提供的短路电流之和，电流很大，故继电器动作，跳开两侧的断路器。
由上分析可知，纵联差动保护的范围就是两侧电流互感器所包围的全部区域，即被保护元件的全部，而在保护范围外故障时，保护不动作。
变压器差动保护原理
主变差动保护一、主变差动保护简介主变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 ,差动保护是输入的两端CT电流矢量差，当两端CT电流矢量差达到设定的动作值时启动动作元件.差动保护是保护两端电流互感器之间的故障（即保护范围在输入的两端CT之间的设备上），正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等，方向相反,相位相同,两者刚好抵消，差动电流等于零；故障时两端电流向故障点流,在保护内电流叠加,差动电流大于零.驱动保护出口继电器动作，跳开两侧的断路器,使故障设备断开电源.二、纵联差动保护原理（一）、纵联差动保护的构成纵联差动保护是按比较被保护元件（1号主变）始端和末端电流的大小和相位的原理而工作的.为了实现这种比较，在被保护元件的两侧各设置一组电流互感器TA1、TA2，其二次侧按环流法接线，即若两端的电流互感器的正极性端子均置于靠近母线一侧，则将他们二次的同极性端子相连,再将差动继电器的线圈并入,构成差动保护。
其中差动继电器线圈回路称为差动回路，而两侧的回路称为差动保护的两个臂.(二)、纵联差动保护的工作原理根据基尔霍夫第一定律，=∑•I;式中∑•I表示变压器各侧电流的向量和,其物理意义是：变压器正常运行或外部故障时，若忽略励磁电流损耗及其他损耗，则流入变压器的电流等于流出变压器的电流。
因此，纵差保护不应动作。
当变压器内部故障时，若忽略负荷电流不计，则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流，其纵差保护动作，切除变压器。
见变压器纵差保护原理接线。
(1)正常运行和区外故障时，被保护元件两端的电流和的方向如图1。
5.5（a）所示，则流入继电器的电流为继电器不动作。
（2）区内故障时，被保护元件两端的电流和的方向如图 1.5.5(b）所示，则流入继电器的电流为此时为两侧电源提供的短路电流之和，电流很大，故继电器动作，跳开两侧的断路器.由上分析可知，纵联差动保护的范围就是两侧电流互感器所包围的全部区域，即被保护元件的全部,而在保护范围外故障时，保护不动作。
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电力系统中常用的一种保护设备，它能够有效地检测和保护变压器的正常运行。
其原理是通过比较变压器的输入和输出电流之间的差值，来判断是否存在故障或异常情况，并及时采取相应的措施保护变压器。
变压器差动保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律。
根据这个定律，电流在闭合的电路中是守恒的，即输入电流等于输出电流。
对于变压器来说，输入电流等于输出电流，只有在正常工作状态下才能满足这个条件。
一旦发生故障或异常情况，如短路或相间短路，输入和输出电流之间就会存在差值。
为了实现变压器差动保护，需要在变压器的输入和输出侧分别安装电流互感器，用于测量输入和输出电流。
这些电流互感器将测量到的电流信号传输到差动保护装置中进行处理。
差动保护装置首先对输入和输出电流进行比较，计算它们之间的差值。
如果差值很小，即在设定的误差范围内，差动保护装置会认为变压器工作正常，不采取任何动作。
然而，如果差值超过设定的误差范围，差动保护装置就会判断存在故障或异常情况，并触发相应的保护动作。
为了提高差动保护的可靠性和抗干扰能力，通常还会采用一些辅助措施。
例如，差动保护装置可以设置时间延迟，以排除短暂的过电流或过负荷情况。
此外，还可以根据变压器的额定容量和负载情况，设置不同的差动保护动作值，以适应不同的工作条件。
总的来说，变压器差动保护利用输入和输出电流之间的差值来判断变压器的运行状态，一旦发现故障或异常情况，及时采取保护措施，避免进一步损坏变压器。
这种保护装置在电力系统中得到了广泛应用，提高了系统的可靠性和稳定性。
通过不断改进差动保护装置的技术，提高其灵敏度和可靠性，可以进一步提高电力系统的运行效率和安全性。
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。
变压器差动保护基本原理
变压器差动保护基本原理
1 变压器差动保护
变压器差动保护是一种常用的配电网络欠压和故障短路的保护装置，是主变吸收故障线路的电流的原理。
变压器差动保护的基本原理
是通过比较变压器的两侧的投入和输出线路的电流，当两者相差较大，则说明发生了故障，为了保障设备不受到损坏而采取断开操作，从而
减少可能受损的部分及保护整个配电网络安全。
2 变压器差动保护原理
变压器差动保护基于主变电流平衡原理，当变压器的电流不平衡时，即产生了潜在的危险，可能发生的危害是由于变压器构成的元件
的局部过热导致的危险。
当发生短路或其他过载故障时，被损坏的线
路的电流大大超过正常电流，另一侧的电流减少或甚至消失，因此两
侧电流之间就产生了不平衡，此时就会触发变压器差动保护装置，通
过控制跳开保护装置断开故障线路，从而有效的保护变压器的安全运行，同时也对其它的设备也具有保护作用。
3 变压器差动保护机制
变压器差动保护机制的工作基本原理是将变压器的两端的电流被
分开检测统计，并将两路电流的差值越小，或者状况接近于一致，就
表示差动保护装置处于正常状态，而当两路电流之间存在差别时，说
明发生故障，变压器差动保护器就会触发，进行断开操作，以保护变
压器及其它设备不受损坏。
4 小结
变压器差动保护是一种常用的配电网络欠压和故障短路的保护装置，它通过比较变压器的两侧的投入和输出线路的电流，当两者相差较大，就会触发变压器差动保护器进行断开操作，准确的判断故障的类型，为变压器及其它设备的安全运行提供有效的防护。
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（一）变压器差动保护一：这里讲的是差动保护的一种，即变压器比例制动式完全纵差保护（以下简称差动）；二：差动保护的定义由于在各种参考书中没有找到差动保护的具体定义，这里只根据自己所掌握的知识给差动保护下一个定义：当区内发生某些短路性故障的时候，在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同，相位不同的短路电流，当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时，跳开变压器各侧断路器的保护，就是变压器差动保护三：下面我以两圈变变压器为例，针对以上所述变压器差动保护的定义，对差动保护进行阐述：1、图一所示：为一两圈变变压器，降压变，具体参数如下：主变高压侧电压U高=110KV,主变低压侧电压U低=10KV,变压器容量Sn=240000KV A, 高压侧CT变比1000/5,低压侧的CT变比是1500/5.计算平衡系数。
I1’：流过变压器高压侧的一次电流；I”：流过变压器低压侧的一次电流；I2’：流过变压器高压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流；I2”：流过变压器低压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流；nh：高压侧电流互感器CT1变比；nl：低压侧电流互感器CT2变比；nB：变压器的变比；各参数之间的关系：I1’/ I2’= nh I”/ I2”= nl I2’= I2”I1’/ I”= nh/ nl=1/ nB2、区内：CT1到CT2的范围之内；3、反映故障类型：高压侧内部相间短路故障，高压侧（中性点直接接地）单相接地故障以及匝间、层间短路故障；四：差动的特性1、比率制动：如图二所示，为差动保护比率特性的曲线图：下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性：o：图二的坐标原点；f：差动保护的最小制动电流；d：差动保护的最小动作电流；p：比率制动斜线上的任一点；e：p点的纵坐标；b：p点的横坐标；动作区：在of范围内，由于电流小于最小制动电流，因此在此范围内，只要电流大于最小动作电流Iopo，差动保护动作；当电流大于f点时，由于电流大于最小制动电流，此时保护开始进行比率制动运算，曲线抬高，此时只有当电流在比率制动曲线以上时保护动作；因此，图中阴影部分，即差动保护的动作区；制动区：当电流在落在曲线以下而大于最小动作电流的时候，由于受比率制动系数的制约，保护部动作，这个区域就是差动保护的制动区；比率制动系数K：实际上比率制动系数，就是图二中斜线的斜率，因此我们只要计算出此斜线的斜率，就等于算出了比率制动系数。
以p点为例：计算出斜线pc的斜率K=pa/ac=(pb-ab)/(ob-of)；举例说明一下：差动保护有关定值整定如下：最小动作电流Iopo=2,最小制动电流Iopo=5,比率制动系数k=0.5；按照做差动保护比率制动系数的方法，施加高压侧电流I1=6A,180度，低压侧电流I2=6A,0度，固定I1升I2,当I2升到9.4A的时候保护动作，计算一下此时的比率制动系数。
由于两圈变差动的制动电流为（I1+I2）/2,因此，Izd=(9.4+6)/2=7.7,所以K=(9.4-6-2)/(7.7-5)=1.4/2.7=0.52;2、谐波制动：当差动电流中的谐波含量达到一定值的时候，我们的装置就判此电流为非故障电流，进行谐波闭锁。
500kv一下等级的变压器之进行二次谐波判别，500kv及以上变压器，则还需进行5次谐波判别。
以二次谐波为例：二次谐波系数=差电流中的二次谐波分量与基波分量的比值。
当谐波系数大于整定值时，保护被闭锁；小于整定值时，保护被开放；根据经验，二次谐波制动比可整定为0.15~0.2；五、不平衡电流实际上，差动保护比率制动也好，谐波制动也好，归根结底都是要躲过变压器的不平衡电流，而不平衡电流，也正是可能引起差动保护误动的最重要因素之一。
产生变压器不平衡电流有以下几个重要的原因：1、由变压器励磁涌流Ily所产生的不平衡电流；励磁涌流主要是由于在变压器空投时产生的含有大量高次谐波含量的电流，其中以2次谐波为主。
我们的800变压器差动保护中有“二次谐波制动系数”一项定值，用来防止此原因造成的差动误动。
二次谐波制动系数：差电流中的二次谐波分量与基波分量的比值；根据经验，此系数可整定为15%~25%2、由于变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流；由于变压器常采用Y，d11的接线方式，因此，如果两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式，则二次侧电流由于相位不同，也会有一个差电流流入我们的保护装置。
为了消除这种不平衡电流的影响，通常都是将变压器星星侧的三个电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形，并适当考虑联结方式后即可把二次电流的相位校正过来。
但我们的保护要求现场二次侧电流互感器的接线都接为星形接线，因此，一次侧为Y，d11的接线方式的变压器将产生差流，差动保护靠程序将此不平衡电流补偿掉，具体方法如下：如图所示为Y，d11两卷变压器两侧绕组及电流互感器接线方式及其中通过的一次、二次电流流向：（各电流均为向量值）其中：IA,IB,IC表示流过变压器高压侧一次绕组的电流；Ia,Ib,Ic 表示流过变压器低压侧一次绕组的电流；IAＹ’,IBＹ’,ICＹ’表示流过变压器高压侧电流互感器二次侧的电流；Ia△,Ib△,Ic△表示流过变压器低压侧电流互感器的一次侧电流；各电流关系如下：Ia= Ia△+ Ib<=> Ia△= Ia- IbIb= Ib△+ Ic<=> Ib△= Ib- IcIc= Ic△+ Ia<=> Ic△= Ic- Ia向量图：为了消除相位上带来的差异：Iah’= IAＹ- IBＹIbh’= IBＹ- ICＹIch’= ICＹ- IAＹ为了消除幅值上带来的差异：Iah=Iah’/1.732=（IAＹ- IBＹ）Ibh= Ibh’/1.732=（IBＹ- ICＹ）Ich=Ich’/1.732=（ICＹ- IAＹ）而低压侧电流保持不变Ial= Ia△Ibl= Ib△Icl= Ic△其中：Iah，Ibh，Ich表示保护装置中实际采到的高压侧电流；Ial，Ibl，Icl表示保护装置中实际采到的高压侧电流；向量图因此，差动保护的高、低压侧电流相位一致，高压侧电流幅值不变。
3、由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流由于两侧的电流互感器都是根据产品目录选取标准的变比，而变压器的变比也是一致的，因此，三者的关系很难满足nl2/nl1=n B的要求，此时差动回路中将有电流流过。
当采用具有速饱和铁心的差动继电器时，通常都是利用它的平衡线圈Wph、来消除此茶电流的影响。
4、由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流由于两侧电流互感器型号不同，他们的饱和特性、励磁电流（归算置同一侧）也就不同，因此，在差动回路中所产生的不平衡电流也就较大。
此时应采用电流互感器的通行系数。
5、由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流带负荷调整变压器的分接头，是电力系统中采用带负荷调压的变压器来调整电压的方法，实际上改变分接头就是改变变压器的变比n B。
如果差动保护已按照某一变比调整好，则当分接头改换时，就会产生一个新的不平衡电流流入差动回路。
对由此而产生的不平衡电流，应在总差动保护的整定值中予以考虑。
六、整定计算差动电流的定值整定比较复杂，需要考虑的各种因素很多，这里只对一些定值做一个简单的介绍，仅作参考：1、最小动作电流的整定差动最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流，即I op.min＝K rel(K er+ΔU+Δm)I N/n a(87)式中：I N——变压器额定电流；n a——电流互感器的变比；K rel——可靠系数，取1.3～1.５；K er——电流互感器的比误差，10P型取0.03×2，5P型和T P型取0.01×2；ΔU——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)；Δm——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取0.05。
在工程实用整定计算中可选取I op.min＝(0.2～0.5)I N／n a。
一般工程宜采用不小于0.3I N/n a的整定值。
根据实际情况(现场实测不平衡电流)确有必要时也可大于0.5I N/n a。
2、最小制动电流I res.0的整定最小制动电流宜取I res.0＝(0.8～1.0)I N/n a。
3、不平衡系数的整定平衡系数通常是以高压侧为基准尽心计算的。
Kph=1 Kpm=Ih/Im Kpl=Ih/Il式中：Kph——高压侧平衡系数Kpm——中压侧平衡系数Kpl——低压侧平衡系数Ih——高压侧二次额定电流Im——中压侧二次额定电流Il——低压侧二次额定电流下面以一实例计算一下变压器的平衡系数：一电厂主变各侧参数如下：高压侧电压等级110KV,变比600/5，电抗器侧电压等级6.3KV,变比1000/5，机尾侧电压等级6.3KV,变比4000/5，则各侧平衡系数计算如下：高压侧二次电流i1=Sn/(1.732×110×600/5)A电抗器侧二次电流i2=Sn/(1.732×6.3×1000/5)A机尾侧二次电流i3=Sn/(1.732×6.3×4000/5)A高压侧平衡系数k1定为1，则电抗器侧平衡系数k2为：i1/i2=0.095机尾侧平衡系数k3为：i1/i3=0.38由于我们差动保护定值平衡系数的整定范围为0.1——4，电抗器侧的平衡系数超范围，因此三侧平衡系数可同时乘以3，得出k1=3, k2=0.285, k3=1.14,（二）后备保护一、高低后备保护定义：高后备保护和低后备保护是相对变压器而言的，变压器高压侧的后备保护称为高后备，变压器低压侧的后备保护称为低后备。
高后备是指在110kV线路断路器拒动的情况下，由变压器高压侧断路器通过保护装置来断开故障电流，即作为110kV线路的后备保护；低后备是指在10kV线路断路器拒动的情况下，由变压器低压侧断路器通过保护装置来断开故障电流，即作为10kV线路的后备保护。
二、高低后备保护种类：变压器相间短路的后备保护有：过电流保护、低压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护及负序过电流保护等。
变压器接地短路的后备保护有：零序电流保护、零序电压保护（零序电压保护只有在中性点失去、系统中没有零序电流的情况下才能够动作，不需要与其他元件的接地保护相配合）。
后备保护用于在主保护故障拒动情况下，保护变压器。
一般包含：（1）高压侧复合电压启动的过电流保护；（2）低压侧复合电压启动的过电流保护；（3）防御外部接地短路的零序电流、零序电压保护；（4）防止对称过负荷的过负荷保护；（5）和高压侧母线相联的保护：高压侧母线差动保护、断路器失灵保护；（6）和低压侧母线相联的相关保护：低压侧母线差动保护等。