差动保护原理

差动保护是输入的两端CT电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。

保护范围在输入的两端CT之间的设备（可以是线路，发电机，电动机，变压器等电气设备）
什么是差动保护
[1]电流差动保护是继电保护中的一种保护。

正相序是A超前B,B超前C 各是120度。

反相序（即是逆相序）是 A 超前C,C超前B各是120度。

有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。

差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。

差动保护把被保护的电气设备看成是一个接点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。

当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。

当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。

差动保护原理
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。

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，一直用于变压器做主保护。

另外差动保护还有线路差动保护、母线差动保护等等。

变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。

其接线方式，按回路电流法原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略不平衡电流，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，即：iJ＝ibp＝iI-iII=0。

如果内部故障，如图ZD点短路，流入继电器的电流等于短路点的总电流。

即：iJ=ibp=iI2+iII2。

当流入继电器的电流大于动作电流，保护动作断路器跳闸。

功能
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极性端都朝向母线侧，则将同极性端子相连，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电流Iumb流过，此时流过继电器的电流IK为
Ik=I1-I2=Iumb
要求不平衡电流应尽量的小，以确保继电器不会误动。

差动保护原理图
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。

差动保护是反映被保护元件（或区域）两侧电流差而动作的保护装置。

差动保护是保护变压器的内部短路故障，电流互感器安装在变压器的两侧，
在正常负荷情况或外部发生短路时，流入差动继电器的电流为不平衡电流，在适当选择好两侧电流互感器的变压比和接线方式的条件下，该不平衡电流值很小，并小于差动保护的动作电流，故保护不动作；在变压器内部发生短路时，流入继电器的电流大于差动保护的动作电流，差动保护动作于跳闸。

由于变压器一、二次电流、电压大小不同，相位不同，电流互感器特性差异，电源侧有励磁电流，都将造成不平衡电流流过继电器，必须采用相应措施消除不平衡电流的影响。

主要措施
（1）减小稳态情况下的不平衡电流
变压器差动保护各侧用的电流互感器，选用变压器差动保护专用的D级电流互感器；当通过外部最大稳态短路电流时，差动保护回路的二次负荷要能满足10%误差的要求。

（2）减小电流互感器的二次负荷
这实际上相当于减小二次侧的端电压，相应地减少电流互感器的励磁电流。

减小二次负荷的常用办法有：减小控制电缆的电阻(适当增大导线截面，尽量缩短控制电缆长度)；采用弱电控制用的电流互感器(二次额定电流为lA)等。

（3）采用带小气隙的电流互感器
这种电流互感器铁芯的剩磁较小，在一次侧电流较大的情况下，电流互感器不容易饱和。

因而励磁电流较小，有利于减小不平衡电流。

同时也改善了电流互感器的暂态特性。

比率差动保护是差动保护的一种。

差动保护需采取比率差动的原理：防止在变压器区外故障（穿越性故障）时，高低压侧CT传变特性不一致，导致差流的产生，并且超过定值而动作，当采用了带比率制动的差动保护后，随着穿越电流的增大，差动启动的门槛将会抬高，保证穿越性故障不误动。

励磁涌流（inrush current)的发生，很明显是受励磁电压的影响。

即只要系统电压一有变动，励磁电压受到影响，就会产生励磁涌流。

在不同的情况下将产生如下所述的初始（initial inrush)、电压复原（recovery inrush)及共振（sympathetic inrush 共感）等不同程度的励磁涌流。

其瞬时尖峰值及持续时间，将视下列各因素的综合情况而定，可能会高达变压器额定电流的8~30倍。

概述
变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止电器，
用于把低电压变成高电压或把高电压变成低电压，是交流电输配系统中的重要电气设备。

当变压器合闸时，可能产生很大的电流，本文主要论述该电流的产生和影响。

励磁涌流的特点
当合上断路器给变压器充电时，有时可以看到变压器电流表的指针摆得很大，然后很快返回到正常的空载电流值，这个冲击电流通常称之为励磁涌流，特点如下：
1)涌流含有数值很大的高次谐波分量(主要是二次和三次谐波)，主要是偶次谐波，因此，励磁涌流的变化曲线为尖顶波。

2)励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度有关，饱和越深，电抗越小，衰减越快。

因此，在开始瞬间衰减很快，以后逐渐减慢，经0.5～1s后其值不超过(0.25～0.5)In。

3)一般情况下，变压器容量越大，衰减的持续时间越长，但总的趋势是涌流的衰减速度往往比短路电流衰减慢一些。

4)励磁涌流的数值很大，最大可达额定电流的8～10倍。

当整定一台断路器控制一台变压器时，其速断可按变压器励磁电流来整定。

3 励磁涌流的大小
3.1 合闸瞬间电压为最大值时的磁通变化
在交流电路中，U=dΦ/dt，可见磁通Φ总是落后电压U90°相位角，如果U=Um*sin(ωt)，则Φ=Um/ω*cos(ωt)+C，分别为强迫分量和衰减的自由分量。

如果在合闸瞬间，电压正好达到最大值时，则磁通的瞬间值正好为零，即在铁芯里一开始就建立了稳态磁通。

在这种情况下，变压器不会产生励磁涌流。

3.2 合闸瞬间电压为零值时的磁通变化
当合闸瞬间电压为零值时，它在铁芯中所建立的磁通为最大值(－Φm)。

可是，由于铁芯中的磁通不能突变，既然合闸前铁芯中没有磁通，这一瞬间仍要保持磁通为零。

因此，在铁芯中就出现一个非周期分量的磁通Φfz，其幅值为Φm。

这时，铁芯里的总磁通Φ应看成两个磁通相加而成。

铁芯中磁通开始为零，到1/2 T时，两个磁通相加达最大值，Φ波形的最大值是Φ1波形幅值的两倍。

；另外，如果合闸时铁芯还有剩磁Φ0，磁通Φ还会更大！实际运行中可达到2.7倍的Φm。

因此，在电压瞬时值为零时合闸情况最严重。

虽然我们很难预先知道在哪一瞬间合闸，但是总会介于上面论述的两种极限情况之间。

变压器绕组中的励磁电流和磁通的关系由磁化特性所决定，铁芯越饱和，产生一定的磁通所需的励磁电流就愈大。

由于在最不利的合闸瞬间，铁
芯中磁通密度最大值可达2Φm，这时铁芯的饱和情况将非常严重，因而励磁电流的数值大增，这就是变压器励磁涌流的由来。

励磁涌流比变压器的空载电流大100倍左右，在不考虑绕组电阻的情况下，电流的峰值出现在合闸后经过半周的瞬间。

但是，由于绕组具有电阻，这个电流是要随时间衰减的。

对于容量小的变压器衰减得快，约几个周波即达到稳定，大型变压器衰减得慢，全部衰减持续时间可达几十秒。

综上所述，励磁涌流和铁芯饱和程度有关，同时铁芯的剩磁和合闸时电压的相角可以影响其大小。

励磁涌流的影响
励磁涌流对变压器并无危险，因为这个冲击电流存在的时间很短。

当然，对变压器多次连续合闸充电也是不好的，因为大电流的多次冲击，会引起绕组间的机械力作用，可能逐渐使其固定物松动。

此外，励磁涌流有可能引起变压器的差动保护动作，故进行变压器操作时应当注意。

励磁涌流对变压器差动保护的影响。

差动是用变压器原边和副边的电流计算差动电流的，在变压器正常运行时，励磁电流是很小的，当出现励磁涌流时，就不应该忽略励磁电流的影响，通常的做法是依靠各种判别条件来判别励磁涌流，可靠闭锁差动保护，其中判别方法就是利用以上特点来识别涌流。

比如采用二次谐波制动，波形对称原理，采用速饱和铁芯的差动继电器。

减少励磁涌流
励磁涌流，是由于铁芯的磁饱和产生的，励磁涌流通常在接通电源1/4周期后开始产生，幅度最大值可能超过变压器额定电流的几倍甚至几十倍，持续时间较长，从数十个电源周期直至数十秒不等。

励磁涌流的幅度与变压器的二次负荷无关，但持续时间与二次负荷有关，二次负荷越大则涌流持续的时间越短，二次负荷越小则涌流持续的时间越长，因此空载的变压器涌流持续的时间最长。

变压器的容量越大，涌流的幅度越大，持续的时间越长。

当在电压过零时刻投入变压器时，会产生最严重的磁饱和现象，因此励磁涌流最大。

当在电压为峰值时刻投入变压器时，不会产生磁饱和现象，因此不会出现励磁涌流。

由于涌流的幅度很大，涌流与线路电感的共同作用会导致电网电压出现扰动，甚至会出现严重的过电压。

使用同步投入技术，使电网设备在恰当的相位点接入电网，可以有效地降低涌流和过电压，最大限度地降低对电网的干扰。

离心式冷水机组
离心式冷水机组是利用电作为动力源，氟利昂制冷剂在蒸发器内蒸发吸收载冷剂水的热量进行制冷，蒸发吸热后的氟利昂湿蒸汽被压缩机压缩成高温高压气体，
经水冷冷凝器冷凝后变成液体，经膨胀阀节流进入蒸发器再循环。

从而制取7℃-12℃冷冻水供空调末端空气调节。

目录
特点
·采用全封闭的制冷压缩机。

·工
作原理：叶片高速旋转，速度变化产生压力。

为速度式压缩机。

·运动部件少，故障率低，可靠性高。

·性能系数值高，一般在5.0以上。

30%负荷运行可实现无极调节，节能效果更加明显。

·离心式冷水机组冷量衰减主要由水质引起：机组的冷凝器和蒸发器皆为换热器，如传热管壁结垢，则机组制冷量下降，但是冷凝器和蒸发器在厂家设计过程中，已考虑方便清洗，其冷量随着使用时间的长久，冷量衰减很少，几乎没有。

·电制冷已经有一百多年的历史，技术和制造工艺成熟，使用和维修方便，已经成为许多用户深受欢迎的产品。

·离心压缩机平均寿命75000小时,机组氟利昂和油已加好，用户现场接上水电即可使用。

·机组无需大修，只需水系统的清洗，维修费用低。

产品选用要点
1. 离心式冷水机组的主要控制参数为制冷性能系数，额定制冷量，输入功率以及制冷剂类型等。

2. 冷水机组的选用应根据冷负荷及用途来考虑
3. 选用冷水机组时，优先考虑性能系数值较高的机组。

设计选用时，一般按极端条件下可能需要的冷量最大值选取。

根据资料统计，一般冷水机组全年在100% 负荷下运行时间约占总运行时间的1/4 以下。

总运行时间内100%、75%、50%、25% 负荷的运行时间比例大致为 2.3%、41.5%、46.1%、10.1%。

因此，在选用冷水机组时应优先考虑效率曲线比较平坦的机型。

同时，在设计选用时应考虑冷水机组负荷的调节范围。

4. 选用冷水机组时，应注意名义工况的条件。

冷水机组的实际产冷量与下列因素有关：
a) 冷水出水温度和流量；
b) 冷却水的进水温度、流量以及污垢系数。

5. 选用冷水机组时，应注意该型号机组的正常工作范围，主要是主电机的电流限值是名义工况下的轴功率的电流值。

6. 在设计选用中应注意：在名义工况流量下，冷水的出口温度不应超过15℃，风冷机组室外干球温度不应超过43℃。

若必须超过上述范围时，应了解压缩机的使用范围是否允许，所配主电机的功率是否足够。

C系列R134a离心式冷水机组，主要应用于中央空调系统与工业制程冷却，主要部件为半封闭二级离心式压缩机，喷淋式（降膜式）蒸发器，冷媒液体再循环系统，闪变式节能器以及孔口板节流装置。

制冷量范围500～1200冷冻吨，COP=6.05～6.22。