变压器差动保护不平衡电流分析及消除
论析差动保护不平衡电流及保护种类
论析差动保护不平衡电流及保护种类一、变压器差动保护原理差动保护作为变压器的主保护，是利用循环电流的原理构成的，也就是将各侧电流的相量（即大小和相位）进行相加，其保护范围是各侧电流互感器之间的区域。
因变压器各侧电流互感器以及其它诸多因素影响，在正常运行和外部故障时，其差动保护回路中均会有不同程度的不平衡电流产生。
二、差动保护不平衡电流分析1、由各侧电流互感器变比之间不匹配产生。
理想情况下变压器高、低压两侧流入差动回路的电流应相等，即高、低侧电流互感器变比的比值应等于变压器的变比，从而使流入差动回路的电流为零。
但实际电流互感器的变比都是整数且选取的变比将受标准变比的限制，而变压器的变比不变，因而会产生不平衡电流。
通常利用平衡线圈进行磁补偿，平衡线圈通常接入二次电流较小的一侧。
合理选择平衡线圈的匝数，使差动线圈产生的磁势和平衡线圈产生的磁势相互抵消，二次线圈里就不会感应电势，则在差动继电器中也将不会有电流流过。
计算得出的平衡线圈的匝数通常不是整数，且匝数不能连续调整，因此还会存在一定的不平衡电流。
2、由变压器两侧电流相位不同产生。
由于变压器绕组的接线组别不同，通常两侧相差30°角。
假如各侧的电流互感器仍按通常的接线方式，则二次电流相位也将相差30°角，差动保护回路势必会产生一定的不平衡电流。
通常采取电流互感器接线方式的不同与其相适应。
变压器的星形接线侧，其对应的电流互感器采用三角形接线，变压器的三角形接线侧，则其对应的电流互感器采用星形接线，如此调整后，变压器两侧电流互感器二次侧输出电流相位将完全相同。
3、由变压器带负荷调节分接头产生。
正常运行时，利用有载调压变压器带负荷调节变压器的分接头，是调整系统运行电压的一种方法。
分接头的调节改变了变压器的变化。
如果差动保护已经按某一运行方式下的变比调整好，分接头的改变将使已选电流互感器变比之间更不匹配，将会在差动继电器中产生不平衡电流。
4、由变压器本身的励磁涌流产生。
变压器比率差动保护
（2）区外故障切除时的误动 区外故障被切除时，流过变压器的电流突然减小
到额定负荷电流之下。在此暂态过程中，由于电流中 自由分量的存在，使两侧差动TA二次电流之间的相位 短时（40~60ms）发生了变化，在差动元件中产生差流 。两侧差动TA的暂态特性相差越大，差流值越大，持 续的时间就越长。又由于流过变压器的电流较小，差 动元件的制动电流较小；当差动元件拐点电流整定得 过大时，差动元件处于无制动状态。此时，若初始动 作电流定值偏小，保护容易误动。
四、怎样提高差动保护的可靠性
为提高纵差保护的动作可靠性，应作好以下工作：
（1）严防TA二次回路接触不良或开路 在保护装置安装调试之后，或变压器大修后投运之前
，应仔细检查TA二次回路，拧紧二次回路中各接线端子 的螺丝，且螺丝上应有弹簧垫或防震片。 （2）严格执行反措要求
所有差动TA二次回路只能有一个公共接地点；且该接 地点应在保护盘上。
动作区
Iset
0
Ie
0.5 非动作区
Ir
差动保护的基本原理(9)
差动保护的动作特性分析（2）
拐点电流的设置
Icd
拐点电流一般设
置为变压器的额定 电流的（0.8-1）倍
Iset
0
从特性图上可以看出，当制动电流 小于拐点电流时，差动保护的门槛 值是固定的，当制动电流大于拐点 电流时差动保护的动作门槛是变动 的，它随制动电流的增大而增大！
（5）合理的整定值 在对变压器纵差保护各元件的定值进行整定时，
应根据变压器的容量、结构、在系统中的位置及系统 的特点，合理而灵活地选择定值，以确保保护的动作 灵敏度及可靠性。
完毕 谢谢！
华北油田公司水电厂
差动电流I +i i+
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因摘要：本文从变电站主变压器差动保护的应用现状出发，通过分析引起主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因，并提出了相应的应对措施，从而正确的应用主变压器的差动保护。
关键词：主变压器；差动保护；不平衡电流；原因近年来，随着我国电力事业不断进步，变电站中主变压器作为电力系统的电压转换装置，其容量越来越大，并且具有电压等级高、结构复杂、造价昂贵等特点，因此在运行过程中一旦发生破坏，将会产生一系列的故障问题，并且检修难度非常大，不仅会直接影响用户的用电质量，还会消耗大量的人力、物力，产生严重的经济损失。
因此，加强变压器的保护工作十分重要。
目前，在主变压器的保护措施中，包括安装主保护和后备保护装置，其中应用比较广泛的是配置差动保护，这也构成了变压器保护的核心部分。
然而在实际应用过程中，由于主变压器差动保护会产生不平衡电流，对变压器造成一定的影响。
1变电站主变压器的差动保护原理变电站主变压器的差动保护是其主保护，主要是保护变压器单相匝间、变压器绕组内部以及引出线上发生的各种短路故障。
理论上来讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零，而两侧的电流互感器按差接法接线，在正常和外部故障时，流入继电器的电流为两侧电流之差，其值接近为零，继电器不动作。
内部故障时，流入继电器的电流为两侧电流之和，其值为短路电流，继电器动作。
2变电站主变压器差动保护的应用现状在变电站的主变压器差动保护装置中有速断保护、本体保护和差动保护三种，主要是在变压器发生故障的时候采取一系列的保护动作，首先是瞬间跳开高低压断路器，然后把变压器和电源隔离开，从而实现主变压器的保护，避免造成不必要的损坏。
从理论上讲，主变压器差动保护的应用基于基尔霍夫电流定律，能够在较短的时间内灵敏的切除主变压器的内部故障；在切除外部故障的时候，可靠的避免励磁涌流；此外，无论是在正常运行的情况下，还是在遇到外部故障的时候，都能够躲避不平衡电流，不会产生因过励磁而造成的误动作。
一起110kV电力变压器差动保护动作的原因分析及对策任才辉
一起110kV电力变压器差动保护动作的原因分析及对策任才辉发布时间：2021-08-09T00:48:24.175Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第8期作者：任才辉[导读] 经全面检查及试验分析，找出了故障点及原因，并采取了有效的解决方案，保障了电厂的安全稳定运行，为同类设备类似故障处理积累了宝贵经验。
梧州桂江电力有限公司广西梧州 543000摘要：京南水电厂一台110kV电力变压器在运行过程中发生了一起差动保护动作跳闸事件，经全面检查及试验分析，找出了故障点及原因，并采取了有效的解决方案，保障了电厂的安全稳定运行，为同类设备类似故障处理积累了宝贵经验。
关键词：电力变压器；保护装置；差动保护；跳闸0引言京南水电厂位于桂江下游，广西苍梧县京南乡境内，距梧州市68km，安装两台灯泡灌流式机组，总装机容量6.9万KW，电气主接线采用内桥接线方式。
2020年1月19日，35kV京厂线过流保护动作跳闸、一号主变压器（以下简称1#主变）差动保护动作跳闸，导致35kV京厂线、1#主变非计划停运，电厂及时组织精干的专业技术人员认真开展了跳闸事件的原因分析，找出准确故障点后采取了最快消除故障的解决方案，在最短时间内恢复了该变压器及线路的运行，减少了发电损失，保障了电厂的安全稳定运行。
1事件前电厂运行方式跳闸事件发生前，#1机组备用、#2机组检修，#1主变、#2主变、110kV京仁线141开关、110kV苍旺京线142开关、#1主变35kV侧341开关、35kV京厂线343开关运行；内桥140开关备用；厂用电41开关、42开关运行。
电气主接线简图如图1所示（仅画出与本次分析相关部分）。
2事件发生过程及信息记录2.1微机监控后台信息运行值班人员发现微机监控上位机有弹窗报警信号：09:01:09.984主变中后备保护告警09:18:05.02735kV京厂线保护动作，跳343开关09:18:05.027断路器343开关分位09:18:06.030#1主变差动保护动作，跳141、341、41开关09:18:06.030断路器41分位09:18:06.031断路器141开关分位09:18:06.049断路器341开关分位根据监控信息，运行值班人员立即判断电网设备有故障跳闸情况，即：09时18分05秒27毫秒，35kV京厂线过流保护动作，343开关分闸。
浅谈对变压器差动保护不平衡电流的认识
浅谈对变压器差动保护不平衡电流的认识摘要:差动保护是变压器的主保护。
但在实际运行中,产生了不平衡电流降低了保护的灵敏度,有时会产生误动作现象。
本文分析了差动保护不平衡电流产生的原因,并提出有效的防范措施。
关键词:差动保护不平衡电流影响措施引言在旗县农电局66千伏变电所中,差动保护是变压器的主保护。
理论上,当变压器两侧电流互感器的极性相同时,把电流互感器不同极性的二次端子相连,差动继电器的工作线圈并联在电流互感器的二次端子上,此时变压器两侧的二次电流大小相等,方向相反,通过继电器中的电流为零,差动继电器将不会动作。
但是在实际运行时,由于各种因素产生了不平衡电流,因而降低了保护的灵敏度,有时会产生误操作现象。
因此通过了解变压器差动保护工作原理,分析差动保护不平衡电流产生的原因,找出有效的防范措施,提高差动保护动作的灵敏度性,对确保变压器的安全稳定运行很有必要。
1 不平衡电流产生的原因及其对差动保护的主要影响和消除方法(1)变电所主变压器基本采用Yd11的接线方式,其两侧电流的相位差为30度,所以会在差动继电器中产生不平衡电流。
消除这种不平衡电流影响的最好方法是采用相位补偿法,通常将变压器的高压侧的三个电流互感器接成三角形,将变压器低压侧的三个电流互感器接成星形,通过调整互感器出线联接方式可使二次电流的相位相同。
但是经过相位调整后,在高低压侧的电流幅值出现了偏差,差动电流增大。
为了保证在正常运行情况下差动回路中电流近似为零,常通过将该侧电流互感器的电流乘以个系数,尽可能与另一侧的电流相近,使差动电流维持在最小水平。
这是消除不平衡电流的一种常用方法。
(2)变压器的励磁涌流也会产生不平衡电流。
变压器空载投入运行时,由于变压器的铁芯非常饱和,励磁电流将剧烈增大,这时出现可达额定电流8倍左右的励磁涌流。
励磁涌流的大小与回路的阻抗、变压器的容量和铁芯性质等有关系,变压器容量越大,涌流倍数反而越小。
另一方面,励磁涌流中含有二次谐波分量和大量的非周期分量,非周期分量都是偏到时间轴的一边,衰减比较慢。
4.电力变压器的纵联差动保护(二)-不平衡电流及相应措施(课件)
3
nT
二、纵差动保护的不平衡电流及相应措施
2.由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流
（2）消除不平衡电流的措施 2）微机保护平衡系数折算法（通过软件实现） 方法是：在微机中，变压器的差动保护利用软件算法对变压
器各侧的相位和幅值进行校正。最常用的算法TA1、TA2全部接成 星形接线，仿照前面所述的常规接线的处理方法，对变压器星型 侧电流按两相电流差处理方式进行相位补偿。
Y A2
I
Y A2
I
BY2－I
Y C2
I
Y B2
I
D c2
I
D a2
I
D b2
I
D c2
I
D a1
a
I
D b1
b
I
D c1
c
I
D a1
I
D a1
变压器△侧：
I
D b1
I
D b1
I
D c1
图3-12 变压器正常运行时 TA一次侧电流向量图
I
D c1
图3-13 变压器正常差流回路 两侧电流向量图
图3-11 YNd11接线变压器纵差动接线图
二、纵差动保护的不平衡电流及相应措施
2.由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流
（2）消除不平衡电流的措施
由于变压器高压侧的TA1是三角形接线，流进差动继电器KD3
的电流为TA1的线电流是TA1相电流的 3 倍，即
ICY2
I
Y A2
3I
Y C2
如果要在正常运行时，流进KD3的差动电流为零，则需满足：
(
I
Y A1
IBY1) / nT
I
D b1
主变压器差动保护动作的原因及处理
主变压器差动保护动作的原因及处理一、变压器差动保护范围：变压器差动保护的保护范围，是变压器各侧的电流互感器之间的一次连接局部，主要反响以下故障：1、变压器引出线及内部绕组线圈的相间短路。
2、变压器绕组严重的匝间短路故障。
3、大电流接地系统中，线圈及引出线的接地故障。
4、变压器ＣＴ故障。
二、差动保护动作跳闸原因：1、主变压器及其套管引出线发生短路故障。
2、保护二次线发生故障。
3、电流互感器短路或开路。
4、主变压器内部故障。
5、保护装置误动三、主变压器差动保护动作跳闸处理的原那么有以下几点：1、检查主变压器外部套管及引线有无故障痕迹和异常现象。
2、如经过第1项检查，未发现异常，但曾有直流不稳定接地隐患或带直流接地运行，那么考虑是否有直流两点接地故障。
如果有，那么应及时消除短路点，然后对变压器重新送电。
差动保护和瓦斯保护共同组成变压器的主保护。
差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护，同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反响。
瓦斯保护能反响变压器内部的绕组相间短路、中性点直接地系统侧的单相接地短路、绕组匝间短路、铁芯或其它部件过热或漏油等各种故障。
差动保护对变压器内部铁芯过热或因绕组接触不良造成的过热无法反响，且当绕组匝间短路时短路匝数很少时，也可能反响不出。
而瓦斯保护虽然能反响变压器油箱内部的各种故障，但对于套管引出线的故障无法反响，因此，通过瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保护。
四、变压器差动保护动作检查工程：1、记录保护动作情况、打印故障录波报告。
2、检查变压器套管有无损伤、有无闪络放电痕迹变压器本体有无因内部故障引起的其它异常现象。
3、差动保护范围内所有一次设备瓷质局部是否完好，有无闪络放电痕迹变压器及各侧刀闸、避雷器、瓷瓶有无接地短路现象，有无异物落在设备上。
4、差动电流互感器本身有无异常，瓷质局部是否完整，有无闪络放电痕迹，回路有无断线接地。
变压器差动保护跳闸的原因分析及处理
变压器差动保护跳闸的原因分析及处理摘要:变压器是电力系统中十分重要的供电元件，其运作的可靠性关乎着变电站的整体安全。
为提高供电的安全可靠性，本文结合一起引起主变差动保护动作的事故，通过检查现场的电力设备和事故记录，对变压器差动保护跳闸的原因进行分析，供类似事故探讨参考与借鉴。
关键词:变压器;差动保护；跳闸；接线；处理随着我国电网技术的快速发展，变压器作为电力系统中的重要设备,具有改变电压、传递电能的作用，成为了电网安全、经济运行的基础。
但是，在变压器的运行过程中，时常会出现变压器差动保护跳闸的现象，导致供电线路无法得到保护，严重影响了供电可靠性和电网稳定性，可见变压器差动保护是电力系统安全运行的重要保障。
因此，通过对事故现场情况的检查，分析变压器差动保护跳闸的原因，采取必要的措施解决事故问题，保证电力系统能够正常供电，营造安全、有序的电网服务环境。
1现场检查情况1.1运行方式变电站有1台11OkVY／Y／△型变压器，110、35、6kV侧母线均采用单母接线形式，ll0kV侧为电源端，其它两侧为负荷侧。
35kV中性点隔离开关在变压器正常运行时拉开，在操作35kV侧开关时合上。
差动保护TA二次采用全星形接线。
1.2值班员记录2010年某一起事故警报响起，主变三侧181、381、681开关位置信号灯红灯闪亮，#1主变控制屏“差动保护动作”、“充电机保护故障”、“35kV线路384开关保护屏告警”灯亮。
检查主变瓦斯继电器内无气体，压力释放阀未动作。
后被告知35kV线发生短路故障。
1.3保护动作报告(1)2010年9月12日18时35分39.732秒B相动作差动动作电流动作量5.943A差动制动电流动作量12.38A持续时间动作量0.027s(2)2010年9月12日18时35分39.732秒C相动作差动动作电流动作量6.369A差动制动电流动作量6.193A持续时间动作量0.027s1.4故障录波器记录该变电站没有录波器，从变压器保护装置内提取故障录波记录时，发现故障时的故障报告已被冲掉，因此只能通过上一级变电站的录波器获取线路故障录波记录。
变压器不平衡电流产生原因及消除方法(针对变压器的差动保护) 2020.08.03
变压器不平衡电流产生原因及消除方法（针对变压器的差动保护）在电厂的联络段的开关改造完后，投入新柜子，但是1#隔离变的高低压侧跳闸，显示的为差动保护，经过技术人员调整了电流互感器接线后，运行正常。
难道是调整接线就能改变差动保护的局面。
查阅《电力工程电气设计手册二次部分》P65,对于Y,d接线的变压器差动回路，需计算使所选用的两侧电流互感器在变压器以额定容量运行时，其两侧电流互感器的二次电流能使差动继电器达到平衡，通常为达到此目的，将变压器Y侧的电流互感器的额定一次电流增大√3倍。
为何？？针对以上内容进行分析，讨论解决方法。
1.由于变压器的组别为Y/Δ的方法，就会造成相位差，接线通常为Y/d11,造成了高低压侧的电流相位差为30°。
就会因为相位差造成了不平衡电流。
绕组的接线图和相量图如下所示：由图可以看出，Ia超前于IA 30°，就是低压侧的三角形接线超前于高压侧的星形接线30°，通过相量图可以看出相量三角形中，I A(I a’) =I a+I b’。
这样就出现了不平衡电流，这样的电流是会造成差动保护的。
解决的方法首先就是电流互感器的接线选型，在变压器的Y侧选用Δ的电流互感器，在变压器的Δ选用Y形的电流互感器，就如下图所示：采用这样的接线就是为补偿相位的，要点就是如何能补偿相位的。
可以看下图的：如何判断IA2-IB2与IA2∆是同一相位的，通过以下两个相量图可以看得出来的。
如何还是因存在着相位差产生不平衡电流，就会在差动继电器有电流，差动继电器会动作的，这三个差动继电器出线侧都是接地的，而且还是一点接地的。
这与当初的继电保护改造时所想的一样。
这都是Δ形超前于Y形30°，从左面图可以看出IA2-IB2与IA2∆是同一相位的，这样就解决了电流互感器的相位差问题，下面就是如何解决大小相差了√3的问题。
即高压侧的电流互感器的变比应该增大√3倍，这样才可以的。
采用相位补偿方式接线后，在电流互感器绕组接成三角形的一侧，流入差动臂中的电流要比电流互感器的二次电流大√3，而变压器的三角形侧的电流互感器的二次电流确没有增大，为了保证在正常工作时及外部故障时差动回路中两差动臂电流大小相等，可通过正确选择电流互感器变比来解决。
浅析变压器差动保护在运行过程中出现的不平衡电流
浅析变压器差动保护在运行过程中出现的不平衡电流摘要：变压器是电力系统的重要组成部分。
随着电力工业的迅速发展，对供电系统的稳定性有了更高的要求，因此，变压器的稳定运行也越来越重要，也对变压器的保护提出了更高的要求。
本文从变压器的保护入手，主要分析了变压器继电保护中的差动保护，并对运行中存在的不平衡电流进行了简要的分析。
关键词：变压器；继电保护；差动保护；不平衡电流引言：近几年，为适应国家在城乡电网改造的需求，发展了一批新型、优质的配电变压器，使配电网络的变压器装备更趋先进，供电更可靠，农村用电更趋低价。
近年发展的配电变压器的损耗值在不断下降，尤其空载损耗值下降更多，这主要归功于磁性材料导磁性能的改进，其次是导磁结构铁心型式的多样化。
如较薄高导磁硅钢片或非晶合金的应用，阶梯接缝全斜结构铁心、卷铁心(平面型、立体型)、退火工艺的应用等。
在降低损耗的同时也注意噪声水平的降低。
在干式配电变压器方面又将局部放电试验列为例行试验，用户又对局部放电量有要求，作为干式配电变压器运行可靠性的一项考核指标，这比国际电工委员会规定的现行要求要严格。
因此，在现有基础上预测我国各类配电变压器的发展趋势，推动配电变压器进一步发展应是一件比较重要工作。
变压器的继电保护是利用当变压器内外发生故障时，由于电流、电压、油温等随之发生变化，通过这些突然变化来发现、判断变压器故障性质和范围，继而作出相应的反应和处理。
若发现是差动保护动作，需对动作原因进行判断。
要准确判断出是变压器套管等原因造成的，还是变压器内部故障的原因。
继电保护动作断路器跳闸后，不要随即将掉牌信号复归，而应检查保护动作情况，并查明原因，在消除故障恢复送电前，方可将所有的掉牌信号全部复归。
1.1 差动保护差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。
当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。
变压器综合差动保护中差流速断保护误动分析及措施
变压器综合差动保护中差流速断保护误动分析及措施摘要：变压器综合差动保护是将几台并列运行的变压器单独的差动回路经过一定的程序算法“综合”而成，由于其接线简单、自适应一次系统设备灵活切换等功能，在现场应用较为广泛。
但在一些比较特殊的运行方式下，如果保护装置程序没有完全结合现场的实际情况，也可能会出现一些意想不到的问题。
文章就云峰发电厂两台并列运行的地区变压器在冲击合闸时差流速断保护误动的问题，介绍了变压器差动速断保护的特点，并提出了几点建议。
关键词：变压器差动保护差流速断励磁涌流1 引言变压器差动保护是按电源侧电流和负荷侧电流是否平衡的原理来设计的。
如果多台变压器并列运行，其运行方式较灵活，为了使变压器的差动保护能适应一次系统的切换，特设计变压器综合差动保护，即将所有并列变压器电源侧电流和负荷侧电流分别接入差动保护，保护内部程序自动将电源侧、负荷侧电流求相量和，然后再将求相量和后的电流进行比较，以确定变压器是否存在故障。
云峰发电厂66kV系统有两台并列运行的变压器，大修后同时对两台变压器冲击合闸试验，差流速断保护动作，后经采取相应措施，差动速断误动的问题暂时得以解决。
但笔者觉得措施并不十全十美，存在一定的弊端，下面就其中涉及的几个问题进行阐述。
2 云峰发电厂66kV系统概况2.1系统保护配置图注：为论述方便，保护配置图中仅将差动保护标出，其他保护省略。
变压器差动保护型号为WFB-812A，差动保护采用比例制动原理，比例制动差动保护采用二次谐波闭锁。
2.2 66kV运行方式简述正常运行时，62B、64B可以并列运行，分别经662断路器、664断路器带云中线、云满线输送负荷；此外，也可两台变压器经662断路器或664断路器带两条线路或一台变压经662断路器、664断路器带两条线路输送负荷等，运行方式较为灵活。
为此特配置型号为WFB-812A变压器综合差动保护，以自适应这种灵活的运行方式，保证正常运行方式下，变压器差动保护电源侧和负荷侧电流始终保持平衡，差动保护区内故障时有选择的正确动作。
变压器纵差保护
I a
I B
I C I C
I B
I b I c
变压器纵差保护的Y，dll接线
将变压器Y侧的电流 互感器二次绕组接成 ，而 将变压器 侧的电流互感器 二次绕组接成Y形，以补偿 30º 的相位差。
两侧电流互感器采用相位 补偿接线后，纵差保护两臂的电 I I I I bY 与 流同相，即 I 与 ， ， 与 分别同相。 I 因将Y侧的电流互感器二次 绕组接成 ，故其接入差动臂的 电流是电流互感器二次电流的 3 倍。为使正常情况下，每相两臂 中的电流大小相等，其电流互感 器的变比应增大 3 倍。
(3)励磁涌流有明显的间断角。差动保护 为了躲过励磁涌流影响，要充分利用 涌流间断角这一特征。 (4)克服励磁涌流引起的差动保护误动的 方法是延长保护的动作时间，以此来 躲过励磁涌流影响，但将失去保护装 置最可贵的特性——快速性，当然是 不可取的。
3. 抑制励磁涌流对差动保护影响的办 法： (1)采用带有速饱和特性变流器的变 压器差动保护。例如用电磁式DL型 电流继电器与FB-1型速饱和变流器 组成的差动保护。 (2)带有短路线圈的直流助磁特性的 差动保护。BCH-2 (3)带有制动和助磁特性的差动保护。 BCH-1
当变压器空载投入或外部故障切 除后电压恢复时，将可能出现很大 的励磁涌流。这是因为变压器在稳 态工作情况下，铁芯中的磁通滞后 于外加电压90º ，在空载投入的瞬间 恰好电压瞬时值u＝0时，则铁芯中 。 应具有负磁通 m
d e N dt
但铁芯中的磁通不能突变。因此， 这时必将产生一个幅值等于正磁通的 ，将负磁通抵消， 非周期分量的磁通 m 经过半个周期后，如果不计非周期分 量磁通衰减，铁芯中两个磁通极性相 同。总磁通幅值将达到2倍正磁通 ， 使铁芯处于高度饱和状态， 励磁涌流 2 m 的数值很大。
变压器差动保护原理及不平衡电流分析
目录前言 (2)第一章变压器差动保护原理及不平衡电流分析 (5)1.1变压器差动保护的基本原理 (5)1.2差动保护不平衡电流分析 (8)1.3差动保护不平衡电流的克服方法 (9)第二章励磁涌流分析及识别方法的研究 (12)2.1单相变压器励磁涌流分析 (12)2.2三相变压器励磁涌流分析 (14)2.3励磁涌流对变压器差动保护的影响 (16)2.4励磁涌流识别方法的分析与评价 (17)2.5本章小结 (23)第三章小波分析及其在电力系统中的应用 (23)3.1小波分析的基本概念 (24)3.2多分辨率分析 (26)3.3小波分析用于信号奇异性检测原理 (30)3.4小波分析在电力系统中的应用 (34)3.5本章小结 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (42)前言1.课题研究的背景变压器利用电磁感应原理把一种电压的交流电能转变成频率相同的另一种电压的交流电能，在电力系统中，需要用变压器将电压升级进行远距离传输，以降低线路损耗，当电能到达用户区后，再采用不同等级的变压器将电能降压使用，因此，变压器的正常运行对保持系统的稳定与安全有着特殊的意义。
变压器的损坏轻者意味着与之相连的输电线路无法正常工作，造成区域性停电；重者有可能使整个变电站断电，影响系统功率平衡，引起大面积停电。
基于变压器的重要性，必须为其装设性能良好，工作可靠的继电保护装置。
因此，变压器保护在继电保护领域中占有重要地位。
长期以来，变压器保护作为主设备保护，其正确动作率与线路保护相比较一直偏低，以2004年全国220KV及以上变压器保护的运行情况为例[1]，其正确动作率仅为79.05%,而同期全国电网交流系统全部继电保护装置正确动作率为99.88%，220kV及以上系统继电保护装置平均正确动作率为99.21%，远远高于变压器保护的动作正确率。
文献[1][2]给出了近年来220KV及以上变压器保护运行情况。
变压器保护正确动作率偏低的原因是多方面的，如现场运行人员将TA极性接反，保护的整定有误，TA的Y/△接法不正确，运行维护不良等等，但另一方面，对变压器保护的原理了解不够，尤其对变压器保护中励磁涌流鉴别方法的认识不清，未充分理解各种涌流制动方法的优缺点，导致原理上的缺陷也是一个重要因素。
浅析变压器差动保护中不平衡电流产生的原因及克服方法
浅析变压器差动保护中不平衡电流产生的原因及克服方法摘要：在电力系统中，变压器是一种非常重要的电气元件。
本文通过对变压器差动保护中不平衡电流产生原因的分析，进而阐述了变压器差动保护中不平衡电流的克服方法，从而达到保证变压器差动保护正确灵敏动作的目的。
关键词：电气工程；变压器；差动保护；不平衡电流；比率差动引言：电力系统是由发电、变电、输电、配电和用户等五部分组成的有机整体。
在电力系统中，变压器是一种非常重要的电气元件。
在发电厂，利用升压变压器将低压电能变换成高压电能，以利于电能的远距离传输；在变电所，利用降压变压器将高压电能变换成低压电能，以供用户使用。
因此，变压器如发生故障，将会给系统安全运行和可靠供电带来严重后果。
为保证变压器的安全运行和防止事故扩大，应给变压器装设继电保护装置，而差动保护就是其主保护之一，它能快速切除变压器绕组和引出线相间短路、大电流接地系统侧绕组和引出线的单相接地短路以及绕组匝间短路故障，确保变压器安全运行。
但是，由于差动保护的构成原理是基于比较变压器各侧电流的大小和相位，受变压器各侧电流互感器以及诸多因素影响，变压器在正常运行和外部故障时，其动差保护回路中流有不平衡电流，使差动保护处于不利的工作条件下。
为保证变压器差动保护的正确灵敏动作，必须对其回路中的不平衡电流进行分析，找出产生原因，采取措施予以消除。
1 变压器差动保护中不平衡电流产生的原因变压器的运行情况可分为稳态情况和暂态情况，稳态运行就是变压器带正常负荷运行，暂态情况就是变压器外部故障以及变压器空载投入或外部故障切除后恢复供电等。
各种情况下差动保护回路产生不平衡电流的原因不同，克服方法也不同，下面分类进行分析：1.1 稳态情况下的不平衡电流变压器在正常运行时差动保护回路中不平衡电流主要是由电流互感器、变压器接线方式及变压器带负荷调压引起。
1.1.1 由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流正常运行时变压器各侧电流的大小是不相等的。
变压器差动保护的不平衡电流产生原因和防范措施
变压器差动保护的不平衡电流产生原因和防范措施1、前言变压器差动保护是按照循环电流原理构成的。
双绕组变压器，在其两侧装设电流互感器。
当两侧电流互感器的同极性在同一方向，则将两侧电流互感器不同极性的二次端子相连接（如果同极性端子均置于靠近母线一侧，二次侧为同极相连），差动继电器的工作线圈并联在电流互感器的二次端子上。
在正常运行或外部故障时，两侧的二次电流大小相等，方向相反，在继电器中电流等于零，因此差动保护不动作。
然而，由于变压器实际运行中引起的种种不平衡电流，使得差动继电器的动作电流增大，从而降低了保护的灵敏度。
2、产生的原因不平衡电流的产生有稳态和暂态二方面。
稳态不平衡电流产生的原因:（1）变压器高低压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;（3）带负荷调分接头引起变压器变比的改变。
暂态不平衡电流主要是由于变压器空载投入电源或外部故障切除，电压恢复时产生的励磁涌流。
3、影响和防范措施下面就以上几种变压器差动保护的不平衡电流产生原因和防范措施进行阐述。
3.1变压器高低压侧绕组接线方式不同的影响和防范措施:3.1.1变压器接线组别对差动保护的影响对于Y，y0接线的变压器，由于一、二次绕组对应相的电压同相位，故一、二次两侧对应相的相位几乎完全相同。
而常用的Y，d11接线的变压器，由于三角形侧的线电压，在相位上相差30°，故其相应相的电流相位关系也相差30°，即三角形侧电流比星形侧的同一相电流，在相位上超前30°，因此即使变压器两侧电流互感器二次电流的数值相等，在差动保护回路中也会出现不平衡电流。
3.1.2变压器接线组别影响的防范措施为了消除由于变压器Y，d11接线而引起的不平衡电流的影响，可采用相位补偿法，即将变压器星形侧的电流互感器二次侧接成三角形，而将变压器三角形侧的电流互感器二次侧接成星形,从而把电流互感器二次电流的相位校正过来。
相位补偿后，为了使每相两差动臂的电流数值近似相等，在选择电流互感器的变比nTA 时，应考虑电流互感器的接线系数KC后，即差动臂的电流为KCI1/nTA。
变压器差动保护动作原因分析及解决方案
变压器差动保护动作原因分析及解决方案作者：闫国成来源：《科学与财富》2020年第18期摘要：该文经过对某电厂厂用变压器差动保护动作进行分析，总结了一些常见的能造成保护误动的诱因，提出了变压器差动保护避免区外故障误动作的防范措施，来提高供电的可靠性和稳定性。
关键词：差动保护1、前言：在电力系统中，变压器是十分重要的供电元件，它的故障将对供电的可靠性和电网系统稳定运行带来严重的影响。
同时，大容量的电力变压器也是十分贵重的设备。
因此，必须根据变压器的容量和重要程度，考虑装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。
我们常常把差动保护作为变压器的主保护，对变压器的运行状况进行监视。
在变压器内部发生故障时，差动保护可靠的动作切除有故障的变压器;在变压器外部发生故障时，能够正确的躲过区外故障而不误动作。
然而，在实际的运行中，由于这样或那样的原因，譬如电气回路的接线错误，以及定值的整定计算不符合规程等等，区外故障时变压器差动保护误动作的情况时有发生。
下面就结合一起变压器差动保护动作情况分析，研究一些控制措施，如何使变压器差动保护可靠躲过区外故障，提高正确动作率，对保证供电的可靠性和电网系统运行的稳定性，具有非常重要的作用。
2、厂用变差动保护动作情况综述：1、2018年03月9日8：27：38.399，某电厂6KV2B厂用变差动保护动作跳闸，采样为比例差动 DIA=2.78A DIB=1.49A DIC=1.57A HIA=3.05A，低压备自投动作后联合2C厂用变，2018.03.09.08：27：39.575，6KV2C厂用变差动保护动作跳闸，装置采样为比例差动DIA=2.38A DIB=1.17A DIC=1.31A HIA=2.10A。
2、2018年03月9日17：01：19.314，某电厂6KV2B厂用变差动保护动作跳闸，采样为比例差动 DIA=3.09A DIB=1.59A DIC=1.82A HIA=3.22A，低压备自投动作后联合2C厂用变，2018.03.09.17：01：29.258比例差动差流越限DIA=5.75A DIB=3.05A DIC=3.09A HIA=3.74A，2018.03.09.17：01：35.541，6KV2C厂用变高压侧过负荷保护动作跳闸，装置采样为IA=6.04A IB=3.16A IC=3.14A I2=2.41A。
主变压器差动保护动作原因分析及解决
主变压器差动保护动作原因分析及解决摘要：由于主变压器差动保护误动作导致主变压器故障跳闸，原因是主变压器保护装置生产厂家未考虑中性点经小电阻接地情况，没有及时修改PST-1202A装置差动保护内部定值，从而导致保护装置误动作。
采用更改差动保护内部定值实现四侧差动通道任意屏蔽的方法消除了故障。
针对故障情况，提出了保护装置生产厂家对装置软件版本进行全面升级、风电场在春检预试中重新对保护装置定值进行校验以及加强对运行人员的技能培训等改进建议。
关键词：风电场；主变压器；中性点；小电阻接地；差动保护；零序电流；保护定值1风电场概况及运行情况1.1风电场概况某风电场规划容量250MW，一期工程安装1台50MVA两卷主变压器（带平衡线圈），二期工程安装2台100MVA主变压器。
1号主变压器35kV侧为经小电阻接地方式，单母线接线形式，Ⅰ段与Ⅱ段母线、Ⅱ段与Ⅲ段母线之间装设母线分段断路器，线路共计15回，通过220kV单母线送至某电网。
风电场电气接线图见图1所示。
1.2故障前系统运行方式1号主变压器高压侧201断路器合位，低压侧301断路器合位，35kVⅠ段母线连接的1号SVC391断路器分位，319TV小车式开关在工作位置。
35kVⅠ段母线所连接集电线路的351、352、353断路器均在合位，站用变压器由35kV300断路器接带。
风电场实时风速10.3m/s，1号主变压器实时负荷15.2MW。
352集电线路连接19台风电机组，全部运行正常。
352线路实时负荷6.6MW，实时电流11A。
2故障发生及处理过程2013-01-23T15：56：16，当值值班员发现352、201、301断路器变位，现场检查发现352断路器保护装置零序Ⅰ段保护动作，动作电流6.81A，时间0s，352断路器跳闸。
1号主变压器保护A柜（PST-1202A）比率差动保护动作，动作差流1.845A，随即1号主变压器高压侧201断路器、低压侧301断路器跳闸。
变压器差动保护误动因素的分析及解决
—358—技术改造1变压器差动保护原理分析就差动保护的原理来说，就是在变压器的各侧绕组上安装电流互感器CT ，同时根据回路电流法对二次绕组进行接线，而各侧的CT 端子引出线，可以根据同极性方向对其进行连接，并且将差动继电器串入其中。
此时，在差动继电器中所流过的电流，实际上是变压器各侧二次电流的差值。
当区外出现故障或者在正常运行的前提下，差动继电器中流过的差流应该等于零。
差动保护需要在以下几种情况下对数据进行处理：(1)对于变压器中，不同侧的电流互感器，进行二次电流移相；(2)当过滤区外发生接地故障以后，变压器中所流过的电流为零序电流；（3）对变压器各侧的电流互感器中的二次电流，需要采用平衡系数的方式对其进行折算。
2变压器差动保护误动的主要因素2.1不平衡电流正常运行状态下，变压器差动保护继电器不会检测到差流。
但是如果发生外部短路故障，外部流经一个非常大的短路电流，同时短路电流的暂态特性中含有大量非周期和谐波电流分量，使得励磁电流急剧增大。
其中，单项变压器的参数经过折算以后，所获得的等效电路为图1显示的结果：在电流互感器中所流经的I1（一次电流）为饱和状态，而低压侧的互感器中I2（二次负载电流）无法及时出现变化，所以就会有不平衡的电流进入到变压器差动继电器中。
此时，如果系统中的不平衡电流，在一瞬间就达到峰值状态，就会使得继电器出现误动作的现象。
所以，需要减小甚至避免不平衡电流的出现，提高变压器差动保护的作用。
图1双绕组单项变压器等效电路2.2 CT 二次回路断线如果变压器不同侧的接线组别不一致，则由于高低压侧电流存在相位差，从而差动回路会产生不平衡电流。
传统的差动保护对此的处理方法是：改变CT 二次回路接线来实现一次组别的“相位补偿”。
例如双绕组变压器最通常采用的是Y/dll 接线，该种接线方法使得一次三角形侧电流相位超前一次星形侧电流300度，而二次回路的接线应该对星形侧连接成为三角形，同时三角形侧的CT 需要连接形成星形，使得差动继电器的差流相位等于0。
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变压器差动保护不平衡电流分析及消除
摘要变压器差动保护是变压器的主保护，它是按照循环电流原理构成的。
双绕组变压器在其两侧装设电流互感器，在理想情况下，当两侧电流互感器的同极性在同一方向，则将两侧电流互感器不同极性的二次端子相连接，（假如同极性端子均置于靠近母线一侧时，二次侧应为同极性相连）差动继电器的工作线圈并联在电流互感器的二次端子上，在正常运行或区外故障时，两侧的二次电流大小相等，方向相反，通过继电器中的电流等于零，因此差动继电器不动作，但实际运行中，由于种种不平衡电流的存在，使得差动保护整定时需要躲开流过差动回路中的不平衡电流。
因此对差动保护的不平衡电流产生的原因和消除方法进行分析很有必要。
关键词变压器；差动；不平衡电流；分析；消除
中图分类号TM407 文献标识码 A 文章编号1673-9671-（2012）111-0145-01
变压器差动保护是变压器的主保护，一般容量在6300KV以上均应装设纵差动保护，它是按照循环电流原理构成的。
双绕组变压器在其两侧装设电流互感器，在理想情况下，当两侧电流互感器的同极性在同一方向，则将两侧电流互感器不同极性的二次端子相连接，（假如同极性端子均置于靠近母线一侧时，二次侧应为同极性相连）差动继电器的工作线圈并联在电流互感器的二次端子上，在正常运行或区外故障时，两侧的二次电流大小相等，方向相反，通过继电器中的电流等于零，因此差动继电器不动作，但实际运行中，由于种种不平衡电流的存在，使得差动保护整定时需要躲开流过差动回路中的不平衡电流。
因此对差动保护的不平衡电流产生的原因和消除方法进行分析很有必要。
1 不平衡电流产生的原因
不平衡电流产生的原因主要有：1）变压器的励磁涌流。
2）变压器两侧电流相位不同。
3）计算变比与实际变比的不同。
4）两侧电流互感器型号不同。
5）变压器带负荷调整分接头。
2 对差动保护的影响和消除方法
2.1 由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流
变压器的励磁涌流仅流经变压器的某一侧，因此，它通过电流互感器反应到差动回落中不能被平衡，在正常运行情况下，此电流很小，一般不超过额定电流的2-10倍。
在外部故障时，由于电压降低，励磁涌流减小，它的影响就很小。
但是在变压器空载投入和外部故障切除恢复时，由于变压器的铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大，这时出现数值很大的励磁电流，可达额定电流的5-10倍。
（通常称为励磁涌流）励磁涌流中含有大量的非周期分量和高次谐波分量（以二次谐波为主）它不是正弦波。
而是尖顶波，往往使励磁涌流偏于时间轴的一侧。
励磁涌流的大小和衰减速度、合闸瞬时外加电压的相位铁芯中剩磁的大小和方向、电流容量的大小、回路的阻抗、变压器的容量和铁芯性质等有关系。
例如，当电压瞬时值为最大时合闸，就不会出现励磁涌流，而只有正常时的励磁电流。
对于三相变压器而言，无论在任何瞬间合闸，至少有两相要出现程度不同的励磁涌流。
变压器差动保护中减小励磁涌流影响的方法：1）防止励磁涌流的影响，采用BCH型具有速饱和变流器的继电器是国内目前广泛采用的一种方法。
当外部故障时，所含非周期分量的最大不平衡电流能使速饱和变流器的铁芯很快单方面
的饱和，致使不平衡电流难以传变到差动继电器的差动线圈上，保证差动保护不会误动。
内部故障时，速饱和变流器的一次线圈中虽然也有非周期分量，但它的衰减速度相当快，一般2个周期衰减完毕，以后变流器中通过的全是周期性的短路电流，所以继电器能灵敏动作。
2）鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别，它是利用整流后的波形在动作整定值下存在时间长短来判定是内部故障还是励磁涌流。
3）利用二次谐波进行制动，内部故障时，利用比例制动回路躲过不平衡电流。
2.2 由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流
由于变压器通常采用Y，d11的接线方式，因此，其两侧电流的相位相差30度，即使变压器两侧的电流大小相等，反映到差动继电器中也会出现不平衡电流。
为了消除这种不平衡电流的影响，可用相位补偿法，通常将变压器的星形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，并适当考虑联接方式后可把二次电流的相位校正过来。
相位补偿后，在互感器接成三角形侧的差动一臂中，电流又增大了1.732倍。
为了保证在正常运行及外部故障情况下差动回路中没有电流，就必须将该侧电流互感器的变比加大1.732倍（在微机保护中，通过程序中的平衡系数来平衡），以减小二次电流，使之与另一侧的电流相等。
2.3 由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流
由于变压器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定的，因此，两侧互感器的变比与变压器的变比很难满足要求，此时差动回路中将有电流流过。
在实际选择互感器时，通常是根据互感器的定型产品来确定一个比较接近的变比。
计算时则先计算各侧的额定电流和差动继电器中各侧二次电流，然后得出流过差动继电器中的不平衡电流。
为了消除此不平衡电流，常采用具有速饱和铁芯的差动继电器利用它的平衡线圈来消除此差电流的影响。
一般平衡线圈接于保护臂电流小的一侧，因为平衡线圈和差动线圈共同绕在继电器的中间磁柱上。
适当选择平衡线圈的平衡匝数，使它产生懂得磁势与差流在差动线圈中产生的磁势相抵消。
因此在铁芯中没有磁通，继电器不可能动作。
但实际上平衡线圈只能按整匝数进行选择，所以还会有一残余的不平衡电流存在，在整定计算时应加以考虑。
2.4 由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流
由于变压器两侧电流互感器的型号不同，它们的饱和特性、励磁电流（归算到同一侧）也就不同，因此在外部故障时差动回路中所产生的不平衡电流就较大。
此时应采用电流互感器的同型系数，并适当提高差动保护的动作电流。
2.5 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常用方法，实际上改变分接头就是改变变压器的变比，假如差动保护已按某一变比调整好（如利用平衡线圈），则当分接头改变时就会产生新的不平衡电流流入差动回路，此时不可能再用重新选择平衡线圈的方法来消除这个不平衡电流，为了避免不平衡电流的影响，在整定保护的动作电流时应予以考虑，通常是提高保护的动作整定值。
由变压器两侧电流相位不同和计算变比与实际变比的不同产生的不平衡电流可适当地选择电流互感器二次线圈的接法和变比、以及采用平衡线圈的方法，可使其降到最小。
但由励磁涌流、互感器的型号不同和带负荷调整分接头而产生的不平衡电流是不可能消除的。
因此变压器的纵差动保护必须躲过这不平衡电流
的影响。
不平衡电流越小，保护的灵敏度就越高，从而保证变压器安全可靠运行。
采用具有磁力制动特性的差动继电器。
这种差动继电器是在速饱和变流器的基础上，增加一组制动线圈，利用外部故障时的短路电流来实现制动，使继电器的起动电流随制动电流的增加而增加，它能可靠地躲开变压器外部短路时的不平衡电流，并提高变压器内部故障时的灵敏度。
因此，继电器的启动电流随着制动电流的增大而增大。
通过正确的定值整定，可以使继电器的实际启动电流不论在任何大小的外部短路电流的作用下均大于相应的不平衡电流，变压器纵差保护能可靠躲过变压器外部短路时的不平衡电流。
参考文献
[1]许实章.电机学[J].机械工业出版社，1995.
[2]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[J].中国电力出版社，1996.
[3]陈德树.计算机继电保护原理与技[J].水利电力出版社，1992.。