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1、一、差动保护一、差动保护1、什么叫做差动保护 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 第1页/共13页2、变压器差动保护的原理简述、变压器差动保护的原理简述 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 第2页/共13页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在绕组变
2、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。器是接在差动回路的。第3页/共13页 理论上讲，正常运行及外部故障时，差动理论上讲，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回路电流为零。实际上由于两侧电流
3、互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外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部短路时，差动回路中仍有不平衡点流IumbIumb流流过，此时流过继电器的电流过，此时流过继电器的电流IKIK为为 Ik=I1-Ik=I1-I2=Iumb I2=Iumb 要求不平衡点流应尽量的小趋近于要求不平衡点流应尽量的小趋近于零，以确保继电器不会误动。当变压器内部或零，以确保继电器不会误动。当变压器内部或引出线引出线发生相间短路故障时，在差动回路中由发生相间短路故障时，在差动回路中由于于I2I2改变了方向，这时流过继电器的电流为改变了方向，这时流过继电器的电流为I1I
4、1与与I2I2之和，即之和，即 Ik=I1+I2=IumbIk=I1+I2=Iumb使继电器可靠动使继电器可靠动作。作。第4页/共13页原理图原理图第5页/共13页3、差动保护范围及时限要求、差动保护范围及时限要求 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。第6页/共13页4、平衡系数的简单计算与说明、平衡系数的简单计算与说明公式：I1e=Se/（3）Ue，I2e=I1e/nTASe：变压器全容量Ue：电压等
5、级 I1e：变压器一次额定电流 I2e：变压器二次额定电流nTA：各侧CT变比 第7页/共13页4.1 举例计算举例计算1#主变参数：Se：50MVAU高e：230kV，U低e：35kVn高TA：600/5，n低TA：1200/5高压侧：I高1e=Se/（3）U高e=5 107/（3）I高2e=I高1e/n高TA 低压侧：I低1e=Se/（3）U低e=5 107/（3）I低2e=I低1e/n低TA 第8页/共13页4.2 平衡系数计算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低2e/I高2e 不平衡电
6、流：IK=（I高2e K高）-（I低2e K低）0第9页/共13页4.3 说明有些厂家习惯用5A作为基准值。如果算得各侧CT二次额定值最大值与最小值的比值大于4，那么规定最小值所在侧的平衡系数为4，以此计算其它侧的平衡系数。举例如下表。第10页/共13页项目项目高压侧（高压侧（I I侧）侧）中压侧（中压侧（II II侧）侧）低压侧（低压侧（IIIIII侧）侧）变压器全容量变压器全容量180MVA180MVA电压等级电压等级220kV220kV115kV115kV10.5kV10.5kV接线方式接线方式Y Y0 0Y Y0 0-11-11CTCT变比变比1200A/5A1200A/5A1250A
7、/5A1250A/5A3000A/5A3000A/5A变压器一次额定电流变压器一次额定电流I I1e1e472A472A904A904A9897A9897A变压器二次额定电流变压器二次额定电流I I2e2e1.96A1.96A3.61A3.61A16.5A16.5A各侧平衡系数各侧平衡系数k k4.0004.0002.1772.1770.4760.476第11页/共13页5、不平衡电流的产生、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，电压恢复时产生的励磁涌流。（5）电流互感器铁芯饱和，误差增大而引起不平衡电流。第12页/共13页感谢您的观看！第13页/共13页