变压器差动保护知识
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。
变压器差动保护的不平衡电流及减小不平衡电流的方法基础知识讲解
Iop.r (Iunb )
无制动
3
a
2
Kres tg
1
(一般取0.3~0.4)
I unb . max
Ik.max Ires (Ik )
2. 微机纵差动保护的比率制动特性
I set.r
I set. max
aC
IA set.min
动作判据
B
Ires
I I res.g
res.max
I I set.r
set.min
Iset.r Iset.min K (Ires I ) res.g
当Ires Ires.g 当Ires Ires.g
定值整定：
➢ 最小动作电流：按躲过变压器在正常运行条 件下产生的不平衡电流整定
Iset.min Krel (fza U 0.1Kst )IN
Iset.min 很小时，取 Iset.min (0.2 ~ 0.5)IN
5. 带负荷调整变压器分接头产生的不平衡电流ຫໍສະໝຸດ nTA2 nTA1nT
或
nTA2 nT
nTA1
3
Iunb UIk.max
6.2.3 具有制动特性的差动继电器
(Differential relay with restraint characteristic)
1. BCH-1型差动继电器的制动特性
铁芯中剩磁的大小和方向 变压器铁芯的饱和磁通
防止励磁涌流影响的方法
采用具有速饱和铁芯的差动继电器 采用间断角原理的差动保护 利用二次谐波制动 利用波形对称原理的差动保护
2. 三相变压器接线产生的不平衡电流
.
nTA1
.
I
A
2
.
.
继电保护培训(三、变压器差动保护)讲解
一、变压器差动保护的基本原理 二、变压器差动保护的特点 三、变压器差动保护的整定计算原则 四、二次谐波制动的差动继电器
一、变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护主要是用来反应变压器 绕组、引出线及套管上的各种短路故障，是 变压器的主保护之一。
变压器差动保护是按比较被保护变压器 各侧电流的大小和相位的原理而构成的。
K np
非周期分量系数；
K st
电流互感器的同型系数，取为1；
（3）躲开变压器最大励磁涌流
Iset Krel K I N
K rel
可靠系数，取1.3～1.5；
K
励磁涌流的最大倍数；
IN
变压器额定电流；
按上面三个条件计算差动保护的动作电流，选取 最大值作为保护的整定值。所有电流都是折算到电流 互感器的二次值。对于Y，d11接线的三相变压器，在 计算故障电流和负荷电流时，要注意Y侧电流互感器 的接线方式，通常在d侧计算较为方便。
（4) 变压器各侧电流互感器型号不同
由于变压器各侧电压等级和额定电流不同，所以 变压器各侧的电流互感器型号不同，它们的饱和特性 、励磁电流(归算至同一侧)也就不同，从而在差动回 路中产生较大的不平衡电流。
（5) 变压器带负荷调节分接头
变压器带负荷调节分接头是电力系统中电压调 整的一种方法，改变分接头就是改变变压器的变比 。整定计算中，纵差保护只能按照某一变比整定， 选择恰当的平衡线圈减小或消除不平衡电流的影响 。当纵差保护投入运行后，在调压抽头改变时，一 般不可能对纵差保护的电流回路重新操作，因此又 会出现新的不平衡电流。不平衡电流的大小与调压 范围有关。
TM
I2 TA2
二次差动回路电流为:
I1
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。
变压器的差动保护
2、由变压器两侧电流互感器变流比选择引起的不平衡电流及其消除措施 由于变压器的电压比和电流互感器的变流比各有标准，因此不太可能使之完全 配合恰当，从而不太可能使差动保护两边的电流完全相等，这就必然在差动回路 中产生不平衡电流，为了消除这一不平衡电流，可在电流互感器的二次回路接入 一个自耦电流互感器来进行平衡，或利用速饱和电流互感器中的平衡线圈或专门 的差动继电器中的平衡线圈来实现平衡，消除不平衡电流。 3、 由变压器励磁涌流引起的不平衡电流及其减小措施 由于变压器空载投入时产生的励磁涌流只通过变压器的一次绕组，而二次绕组 因开路而无电流，从而在差动回路中产生相当大的不平衡电流。这可通过在差动 回路中接入速饱和电流互感器，继电器则接在速饱和电流互感器的二次侧，以减 小励磁涌流对差动保护的影响。 此外，在变压器正常运行和外部短路时，由于变压器两侧电流互感器的型式和 特性不同，从而也在差动回路中产生不平衡电流。变压器分接头电压的改变，改 变了变压器的电压比，而电流互感器的变流比不可能相应改变，从而破坏了差动 回路中原有的电流平衡状态，也会产生新的不平衡电流。……总之，产生不平衡 电流的因素很多，不可能完全消除，而只能设法使之减小到最小值。
路时，变压器一次侧电流互感器TA1的二次电流 I1' 与变压器
二次侧电流互感器TA2的二次电流
I
' 2
相等或接近相等，因此
流入电流继电器KA（或差动继电器KD）的电
流
I KA
I1'
I
' 2
0
，继电器KA（或KD）不动作。而在差动保
护的保护区内k-2点发生短路时，对于单端供电的变压器来
说，I2' 0 ，因此 IKA I1' ，超过继电器KA（或KD）所整定的动 作电流 Iop(d) ，使KA（或KD）瞬时动作，然后通过出口继电器
变压器差动保护
变压器差动保护一、引言：电力变压器对电力系统的安全稳定运行至关重要。
一旦发生故障遭到损坏，将会造成很大的经济损失，因此，对继电保护的要求很高，差动保护是变压器主保护之一，动作迅速、灵敏而且可靠。
该保护也是我们继电保护调试人员在工作中经常接触到的设备。
下面将介绍一些有关于差动保护方面的一些知识。
二、差动保护的作用：差动保护是防止变压器内部故障的主保护，在35KV及以上变电站中普遍采用，主要用于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。
简单地讲，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，因此差动保护不需要与区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，发生区内故障时，可以整定为瞬时动作。
差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，所以用于变压器主保护。
三、差动保护的原理：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。
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，各侧电流存在的相位差由软件自动进行校正，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。
主变差动保护的保护范围
主变差动保护的保护范围
主变差动保护是一种用于保护变压器的保护装置，其保护范围主要包括以下几个方面：
1. 变压器绕组内部故障：主变差动保护可以检测到变压器绕组内部的短路故障，如匝间短路、相间短路等。
当发生这些故障时，差动电流会迅速增加，从而触发保护装置动作，快速切断变压器与电网的连接，避免故障进一步扩大。
2. 变压器套管故障：主变差动保护还可以保护变压器的套管。
当套管发生故障，如套管闪络、套管破裂等，也会导致差动电流的增加，从而触发保护动作。
3. 主变引出线故障：主变差动保护也能对主变引出线故障起到保护作用。
当主变引出线发生短路故障时，差动电流同样会增加，保护装置能够及时检测到并采取保护措施。
需要注意的是，主变差动保护的保护范围主要针对变压器内部故障和引出线故障，对于变压器外部故障，如母线故障、线路故障等，差动保护可能无法提供有效的保护。
在实际应用中，主变差动保护需要与其他保护装置相配合，以实现对变压器的全面保护。
同时，保护装置的设置和整定需要根据变压器的具体参数和运行情况进行合理配置，确保其在故障发生时能够快速、准确地动作，保障变压器的安全运行。
如果你需要更详细的信息，建议咨询专业的电力工程师或相关技术人员。
什么是变压器差动保护
什么是变压器差动保护？变压器差动保护特点及误动作原因一、什么是变压器差动保护？变压器的差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。
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。
在绕组变压器的两侧均装设电流互感器，其二次侧按循环电流法接线，即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧，则将同级性端子相连，并在两接线之间并联接入电流继电器。
在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流只差，也就是说差动继电器是接在差动回路的。
从理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。
实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡点流Iumb流过，此时流过继电器的电流IK为Ik=I1-I2=Iumb 要求不平衡点流应尽量的小，以确保继电器不会误动。
当变压器内部发生相间短路故障时，在差动回路中由于I2改变了方向或等于零（无电源侧），这是流过继电器的电流为I1与I2之和，即Ik=I1+I2=Iumb 能使继电器可靠动作。
变压器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。
由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，所以在区内故障时，可以瞬时动作。
二、变压器差动保护特点及误动作原因差动保护是用某种通信通道将电气设备两端的保护装置纵向联接起来，并将两端的电气量进行比较，从而判断保护是否动作。
根据基尔霍夫定律，保护范围内流入与流出的电流应该相等（变压器应该归算到同侧）。
当保护范围内发生故障时，其流入与流出的电流就不相等了。
差动保护就是根据这个不平衡电流动作的。
因此，这种保护方法有很高的动作选择性和灵敏度，适用于保护大容量、强电流、高电压及对灵敏度要求高的电气设备。
所以，这种方法广泛用于保护大容量、高电压的变压器，并以其优越的保护性能成为大容量、高电压变压器的主要保护方法。
变压器差动保护的保护范围
变压器差动保护的保护范围变压器差动保护是电力系统中一种非常重要的保护方式，它主要用于保护变压器绕组及其引出线、套管等设备免受内部故障和外部短路引起的损坏。
变压器差动保护的范围包括以下几个方面：1. 变压器内部故障保护变压器内部故障主要包括绕组的匝间短路、层间短路、相间短路等。
当变压器内部发生这些故障时，会产生很大的电流，可能导致变压器损坏。
差动保护装置能够迅速检测到这些故障，并切断变压器的电源，从而保护变压器不受损坏。
2. 变压器外部短路保护当变压器的外部线路发生短路时，会产生很大的电流，可能导致变压器过载或损坏。
差动保护装置能够迅速检测到这些故障，并切断变压器的电源，从而保护变压器不受损坏。
3. 变压器过载保护当变压器的负载超过其额定容量时，会导致变压器过载。
过载可能会导致变压器绕组过热，甚至烧毁。
差动保护装置能够检测到变压器的负载情况，当负载超过额定值时，及时切断变压器的电源，防止变压器过载损坏。
4. 变压器不平衡保护当变压器的负荷不均衡时，会导致磁通不平衡，从而产生不平衡电流。
这种不平衡电流会在变压器内部产生热量，可能导致变压器绕组过热，甚至烧毁。
差动保护装置能够检测到这种不平衡电流，并切断变压器的电源，防止变压器绕组过热损坏。
5. 变压器零序保护当变压器的中性点接地方式发生变化时，可能会产生零序电流。
这种零序电流会对变压器造成损害。
差动保护装置能够检测到这种零序电流，并切断变压器的电源，防止变压器受到损害。
6. 变压器励磁涌流保护当变压器投入运行或切除负荷时，会产生励磁涌流。
这种励磁涌流会在短时间内对变压器造成较大的冲击。
差动保护装置能够检测到这种励磁涌流，并切断变压器的电源，防止变压器受到冲击损坏。
7. 变压器瓦斯保护当变压器内部发生严重故障时，可能会产生大量瓦斯气体。
瓦斯气体的存在会对变压器造成严重的安全隐患。
差动保护装置能够检测到瓦斯气体的产生，并切断变压器的电源，防止事故的发生。
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。
变压器的差动保护
I2 0 IKA I1
继电器瞬时动作
㈡ 变压器差动保护中的不平衡电流 及其减小措施
理论上，正常运行和区外故障时，IKA=I1"- I2"=0 。 实际上，很多因素使IKA= Idsp≠0 。（Idsp为不平衡电流）
（1）由于变压器励磁涌流引起的不平衡电流。 在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则可能有很大的励磁电流(即励磁涌
Krel—可靠系数 ，取 1.3~1.5
（三）变压器差动保护动作电流的整定
（3）电流互感器二次回路断线时不应误动作，即躲过变压器正常运行时的最大负荷电 流IL.max。负荷电流不能确定时，可采用变压器的额定电流INT
Iop(d ) K I rel Lmax ILmax (1.2 ~ 1.3)I1NT
变压器的差动保护
电流速断保护虽然动作迅速，但它有保护“死 区”，不能保护整个变压器.过电流保护虽然能保 护整个变压器，但动作时间较长。气体保护虽然 动作灵敏，但它也只能保护变压器油箱内部故障。
GB50062-92规定10000kVA及以上的单独运行变 压器和6300kVA及以上的并列运行变压器，应装 设差动保护；
其影响，用以提高差动保护灵敏度是可能的。
（三）变压器差动保护动作电流的整定
（1）躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流Idsq.max
Iop(d ) K I rel dsqmax
Krel—可靠系数 ， 取1.3
（2）躲过变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时的励磁涌流
Iop(d ) Krel I1N T
6300kVA及以下单独运行的重要变压器，也可 装设差动保护。
当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜装设 差动保护。
变压器差动保护培训内容
1.1 差流启动元件 差电流启动元件的判据为： |id|≥IQD； 其中：id 为差动电流，IQD 为差流启动门槛；
当任一相差动电流大于启动门坎时，保护启动； 适用保护：纵联差动保护。 1.2 差流突变量启动元件 差流突变量启动元件判据： │[id(k)-id(k-2n)]│≥IQD； id(k)为当前差动瞬时值，id(k-2n)为当前采样点前推二
五、 纵联比率差动保护与差动速断保护之间的 区别
一般情况下比率制动原理的差动保护作为电力变压器 主保护，但是在严重内部故障时，短路电流很大情况下， 它严重饱和使交流暂态传变严重恶化，它的二次侧基波电 流为零，高次谐波分量增大，发应二次谐波的判据误将比 率制动原理的差动保护闭锁，无法反应区内短路故障。
比例差动保护采用经傅氏变换后得到的电流有效值 进行差流计算，用来区分差流是由于内部故障还是外部
具体动作方程如下：
1. Id≥Iopmin，
Ir＜
Is1
2. Id≥Iopmin+（Ir-Is1）*K1， Is1≤Ir＜Is2
3. Id≥Iopmin+（Is2-Is1）*K1+（Ir-Is2）*k2， Ir≥Is2
依旧以龙泉光伏电站高低压侧CT变比为例。
高压侧平衡系数计算方法：
K=1000/1000=1 数
K代表高压侧平衡系
低压侧平衡系数计算方法：
K=1000/2000=5 数
K代表低压侧平衡系
平衡系数的作用：通过将其他侧的CT变比这算到基准侧， 以方便计算差流值。
2.6 变压器差动电流和制动电流计算方法：
变压器比率差动保护是以基尔霍夫定理为基本原 理，流进电流等于流出电流，广泛的采用的是比相
电力变压器主变差动保护培训课件
原理图
不平衡电流的产生
（1）变压器各侧绕组接线方式不同。 （2）变压器各侧电流互感器的型号和变比不相 同，实际的电流互感器变比和计算变比不相同。 （3）带负荷调分接头引起变压器变比的改变。 （4）变压器空载投入或外部故障，电流互感器 铁芯饱和，电压恢复时产生的励磁涌流。
如何减小不平衡电流
变压器二次额定电流 I2e
各侧平衡系数k
220kV Y0
1200A/5A
472A
1.96A 4.000
Hale Waihona Puke 115kV Y01250A/5A
904A
3.61A 2.177
10.5kV Δ-11
3000A/5A
9897A
16.5A 0.476
减少差动不平衡电流
适当地增大电流互感器变比，以降低短路电流 倍数，这样可以有效削弱励磁涌流，减少差动 回路中产生的不平衡电流，提高差动保护的灵 敏度。这对避免保护区外故障，尤其是最严重 的三相金属性短路而导致的主变差动保护误动 作尤为有效。举例如下表(灵敏度计算过程略) 。
I高2e=I高1e/n高TA=314.9/500 ×1.732 ≈ 1.0908A 低压侧： I低1e=Se/（√3）U低e
= 12 × 107/ （√3）×21000 ≈ 3299.2A
I低2e=I低1e/n低TA=3299.2/1000 ≈ 3.2992A
5.2 平衡系数计算
按照习惯，各侧CT二次额定以数值小的为 基准值，故，本例以高压侧为基准值。 高压侧：K高= I高2e / I高2e =1 低压侧：K低= I高2e / I低2e =1.0908/3.2992 ≈0.33 不平衡电流： IK= （I高2e × K高） - （I低2e × K低） ≈0
变压器差动保护动作的现象
变压器差动保护动作的现象
变压器差动保护是一种用于保护变压器的电气保护装置，主要用于检测变压器的变比是否正确，以及是否存在绕组短路、接地故障等异常情况。
当差动保护装置检测到异常时，会进行动作，触发保护动作。
以下是变压器差动保护动作的常见现象：
1. 出现告警信号：差动保护装置会通过显示屏或指示灯发出告警信号，以警示操作人员存在异常情况。
2. 发出警报声音：差动保护装置可能会发出警报声音，用于提醒操作人员存在问题。
3. 切断供电：在严重的故障情况下，差动保护装置可能会切断变压器的供电，以避免进一步的损坏。
4. 触发保护动作：差动保护装置会触发保护动作，例如切断相关电路、关闭开关等，以限制电流流动并保护变压器免受损坏。
需要注意的是，差动保护装置的动作并不一定意味着变压器一定存在故障，有时候可能是误动作，因此在确保安全的前提下，需要对动作原因进行进一步的检查和分析。
变压器纵联差动保护原理
变压器纵联差动保护原理变压器纵联差动保护是一种用于保护变压器的重要保护装置，主要用于检测变压器绕组之间的电流差异，以便快速准确地判断是否发生了内部故障。
以下是变压器纵联差动保护的基本原理：1. 基本原理：-纵联差动保护通过比较变压器绕组之间的电流来检测潜在的内部故障。
正常工作状态下，变压器的输入电流等于输出电流，即两侧绕组电流相等。
当发生内部故障时，如绕组短路或绝缘故障，绕组之间的电流差异将导致纵联差动电流。
2. 电流比较：-纵联差动保护系统会同时监测变压器高压绕组和低压绕组的电流。
这些电流通过电流互感器（CT）测量，并传输到差动保护设备中。
设备将两侧电流进行比较，正常情况下两侧电流应该平衡。
3. 设定电流和灵敏性：-差动保护设备设有一定的电流差动保护设定值。
当变压器内部发生故障时，导致两侧电流不平衡，超过设定值时，差动保护将启动，产生差动保护动作信号。
4. 差动保护动作：-一旦检测到电流差异超过设定阈值，差动保护设备会发出保护动作信号。
这通常包括切断电源、关闭刀闸等措施，以隔离变压器并防止故障蔓延。
5. 灵敏性和稳定性：-纵联差动保护需要在足够灵敏的同时保持稳定性，以防止误动作。
因此，设定值的选择、电流互感器的准确性和保护装置的灵敏性都是设计中需要考虑的关键因素。
6. 复合差动保护：-为了提高保护的可靠性，有时会采用复合差动保护，结合其他保护元件，如零序电流保护、过流保护等。
这样可以增加差动保护的鲁棒性，减少误动作的可能性。
变压器纵联差动保护是确保变压器正常运行和防止故障蔓延的关键保护装置之一。
通过及时、准确地检测内部故障，它有助于提高电力系统的可靠性和稳定性。
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。
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
变压器差动保护概述变压器是电力系统中重要的设备之一，其承担着电能传递和变换的重要任务。
然而，由于一系列原因（如过负荷、短路等），变压器可能会遭受损坏。
为了防止这些故障的发生和进一步加剧，需要进行保护。
其中，差动保护是一种常用的保护方式，本文将对该保护方式进行详细介绍。
差动保护的原理差动保护是一种用于电力系统中变压器的保护方式。
该方式的基本原理是通过连续测量变压器二侧电流的差值，并与设置的阈值进行比较，来判断变压器是否处于故障状态。
当变压器出现故障时，二侧电流差值超过设定值，则差动保护器会发出信号，使变压器断开电源，以避免更严重的故障发生。
差动保护具有快速、准确、可靠的特点，被广泛应用于各种电力系统中变压器的保护。
差动保护的组成部分差动保护由三部分组成：差动传动器、比率装置和差动保护器。
差动传动器差动传动器主要由变压器二侧互感器组成，其作用是将变压器二侧电流转换为低电平的信号，并通过传输线路传送到比率装置进行处理。
由于变压器二侧电流大小不同，因此互感器的比率需要根据实际情况进行调整。
比率装置比率装置一般由电流变压器、变换器和电流积分器组成。
其主要作用是将差动传动器中传输过来的低电平信号转换为可以与设置的阈值进行比较的高电平信号。
比率装置具有保障设备运行的精确度要求，因此需要经常进行校准和调整。
差动保护器差动保护器是差动保护的核心部分，其主要功能是通过比对差动传动器和比率装置中所传递的电流信息，来判断变压器是否处于故障状态。
当电流超过设定阈值时，差动保护器将向断路器发出开断信号，以切断故障电源。
现代差动保护器配有各种电子设备，并能够根据实际的故障特征，快速地进行判断和消除故障。
差动保护的注意事项差动保护具有广泛的应用范围和显著的优点，但其在使用中仍需要注意一些事项。
首先，差动保护设备本身的稳定性和可靠性非常重要。
在进行装置选型时，应根据实际需求进行选择，避免装置过大或过小，从而影响差动保护的精确性和可靠性。
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变压器差动保护知识
论述变压器的差动保护、标积制动差动保护、零序差动保护等主保护在使用中应注意的技术问题，指出差动保护灵敏度和快速性的提高必须建立在安全可靠的基础之上。
一、引言
变压器差动保护是变压器的主保护，一般采用的是带制动特性的比率差动保护，因其所具有的区内故障可靠动作，区外故障可靠闭锁的特点使其在系统内得到了广泛的运用。
其中有许多文献[1][2]都对上叙二种故障情况做出了详尽的分析，但是从现场工程实际来看，当变压器发生区外短路故障时，由于变压器本身流过巨大的短路电流而对其本体的绝缘和性能造成了破坏，同时伴随着变压器内部发生匝间短路故障的情况也时常发生，这就要求差动保护在这种情况下也能够可靠动作而不被误闭锁，这就对差动保护提出了更高的要求。
本文就从上叙工程现场出现的问题出发，对这种情况进行重点分析。
二、加强主保护，应使差动保护更完善和简化整定计算
加强主保护的目的，是为了简化后备保护，使变压器发生故障能够瞬时切除故障。
目前220kV及以上电压等级的变压器纵联差动保护双重化，这是加强主保护的必要措施。
差动保护应在安全可靠的基础上使之完善。
在简化整定计算方面，差动保护应多设置自动的辅助定值和固定的输入定值，使用户需要整定的保护定值减到最少，以发挥微机型继电保护装置的优越性。
不需要系统参数，不需要校核灵敏度，可以根据变压器的参数独立完成保护的整定，整定方法简单清晰。
三、差动保护用的电流互感器的基本要求
差动保护用的电流互感器需要满足两个条件，其一是稳态误差必须控制在10%误差范围之内，因为整定计算中采用的不平衡稳态电流是按10%误差条件计算。
其二是暂态误差，影响电流互感器暂态特性的参数主要有：短路电流及其非周期分量，一次回路时间常数，电流互感器工作循环及经历时间，二次回路时间常数等。
电流互感器剩磁对于饱和影响很大，当剩磁与短路电流暂态分量引起的磁通极性相同时，加重二次电流的畸变，因此电流互感器铁心中存在剩磁，则电流互感器可能在一次电流远低于正常饱和值即过早饱和。
差动保护的暂态不平衡电流比稳态时大得多，仅在整定计算时将稳态不平衡电流增大二倍是不够安全的。
采取抗饱和的办法是使用带有气隙的TPY级电流互感器。
但是差动保护广泛使用的是P级电流互感器，对P级电流互感器规定允许稳态误差不超过10%，暂态误差必然要超过稳态误差，在实用上可在按稳态误差选出的技术规范基础上通过“增密”以限制暂态误差。
采用增密的方法有以下几种[2]：（1）将准确限值系数增大二倍（允许短路电流为额定电流的倍数）；（2）将二次额定负担增大一倍；（3）增大二次电缆截面使二次回路的总电阻减半；（4）改用5P级电流互感器（复合误差由10%降为5%）。
目前110kV及以下电压等级均采用P级电流互感器，220kV变压器亦采用P级电流互感器或5P级、PR级（剩磁系数小于10%）电流互感器，因此差动保护需要采取抗电流互感器饱和的措施。
500kV变压器在500kV侧、220kV侧均用TPY级电流互感器，对于600MW大型发电机变压器组保护，500kV侧均采用TPY级电流互感器，在发电机侧已有TPY级电流互感器可选用。
四、度和快速性差动保护的高灵敏的前提是安全、可靠
差动保护应具有高灵敏度和快速性，轻微匝间短路能快速跳闸，但是提高灵敏度和快速性必须建立在
安全、可靠的基础上。
运行实践说明：使用较低的起动电流值在区外故障或区外故障切除时引起差动保护误动的严重后果，因此对于灵敏度和快速性不要追求过高的指标而忽视可靠性。
提高灵敏度虽对反映轻微故障是有效的，但灵敏度的提高必然降低安全性。
变压器的严重故障并不都是由轻微故障发展而来的，故障发生的瞬间仍会发生烧毁设备的事故，同时轻微故障发展为严重故障也需要时间，因此轻微故障带一些时间切除故障也是允许的，长时间的运行实践证实变压器气体保护是动作时间稍长地切除轻微的匝间故障。
轻微匝间故障时产生的机械应力和热效应不大，在200ms内故障切除，不会危及铁心，从检修的角度，只要铁心不损坏，轻微和严重的匝间故障都是需要更换线圈，因此只要差动保护在铁心损坏之前动作，就可以满足检修的要求，不需要追求减少线圈的烧损程度而牺牲保护的安全性。
五、简化后备保护
后备保护作用主要是为了变压器区外故障，特别是考虑在其联接的母线发生故障未被切除的保护，当然也可以兼作变压器主保护的后备（尤其110kV及以下电压等级的变压器）和其联接的线路保护的后备（尤其110kV及以下电压等级的线路）。
当加强主保护以后，差动保护双重化配置，气体保护独立直流电源，因此主保护是非常可靠、灵敏、快速的，理应简化后备保护。
后备保护只要具备在220kV及以上电压系统是近后备，在110kV及以下电压系统是远后备的基础，不需要仿照线路保护设几段后备保护，线路保护有距离保护，基本不受短路电流的影响，保护范围较固定，配合比较简单。
变压器后备保护主要是母线的近后备，110kV及以下电压等级线路的远后备，只要系统内故障能由保护动作切除不致于拒动就满足要求。
如果后备保护要从电流保护来解决多段式配合，这是既复杂又困难的问题。
变压器后备保护不需作多段配合、定值校核的工作，我们要摆脱整定计算中难以配合的困扰。
目前，微机型保护各侧设置相间和接地保护各设3段8时限的复杂保护是作茧自缚，没有好处。
简化后备保护的原则，作者认为变压器高压侧只设置复合电压过电流保护，中、低压侧设复合电压过电流保护作为远后备，电流限时速断作为母线近后备。
六、结语
变压器差动保护提高灵敏度和快速性必须建立在安全可靠的基础上，应采取防止因电流互感器饱和和区外故障切除的暂态误差造成误动的措施。
加强主保护理应简化后备保护，变压器后备保护主要是作为母线的近后备，110kV及以下电压等级线路的远后备，要摆脱整定计算中难以配合的困扰，不作定值校核，为此高压侧后备保护仅设复合电压过流保护，中、低压侧后备保护设复合电压过流保护和电流限时速断保护，前者按变压器额定电流整定，后者按同侧母线的最低灵敏度要求整定，时间应与同侧相邻线路的相应时间相配合。
参考文献：
[1]王维俭，电气主设备继电保护原理和应用，北京：中国电力出版社，1996.
[2]朱声石，差动保护的暂态可靠性，继电器，Vol.30，NO.8，2002.。