變壓器差動保護(hù)是讀書時代繼電保護(hù)必考項目，在工作后發(fā)現(xiàn)也是實際碰到各類問題最為實用的一部分，然而在死背公式之余，正真開始領(lǐng)會其含意似乎已經(jīng)是幾年之后的事情了，小編有許多知識點也是在工作后才慢慢理解的，譬如不平衡電流等等。

1變壓器縱差保護(hù)的作用

變壓器差動保護(hù)是變壓器的主保護(hù)之一。通常其保護(hù)范圍包括了各側(cè)電流互感器以內(nèi)區(qū)域，可以保護(hù)變壓器繞組的相間短路、匝間短路、各側(cè)引出線短路和中性點接地側(cè)變壓器繞組和引出線上的單相接地短路。然而與線路、發(fā)電機差動保護(hù)不同，變壓器一般具有兩個或更多個電壓等級，變壓器原副邊電氣量反映的是變壓器各側(cè)磁耦合關(guān)系，因此變壓器差動保護(hù)不平衡電流產(chǎn)生的因素更多，特別是變壓器勵磁涌流、過勵磁均對保護(hù)有影響，需要采取相應(yīng)措施防止保護(hù)誤動。

2構(gòu)成變壓器縱差動保護(hù)的基本原理

差動保護(hù)原理基于基爾霍夫電流定律，把被保護(hù)區(qū)域看成是一個節(jié)點，如果流入保護(hù)區(qū)域電流等于流出的電流，則保護(hù)區(qū)域無故障或是外部故障。如果流入保護(hù)區(qū)域的電流不等于流出的電流，說明存在其他電流通路，保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生了故障，利用輸入電流與輸出電流的相量差作為動作量的保護(hù)。即差動保護(hù)是利用比較被保護(hù)元件各端電流的幅值和相位原理構(gòu)成，其保護(hù)區(qū)是構(gòu)成差動保護(hù)的各側(cè)電流互感器之間所包圍的部分。包括變壓器本身、電流互感器與變壓器之間的引出線。

由于變壓器各側(cè)電壓等級不相同，其差動保護(hù)是利用磁勢平衡的原理來實現(xiàn)的，即變壓器一次側(cè)、二次側(cè)磁勢平衡。通過選擇合理的電流互感器、采取適當(dāng)?shù)碾娏骰ジ衅鹘泳€和平衡系數(shù)，使得歸算后二次電流的相量和∑i=0。把∑i稱為差動電流，用Icd表示。在變壓器正常運行或外部故障時，折算后流入變壓器的電流等于流出變壓器的電流。此時Icd=0，差動保護(hù)不動作。差動電流公式中的電流是歸算后的二次電流相量和。

內(nèi)部故障時，差動繼電器中的電流等于各側(cè)電流互感器的二次電流之和，足以使繼電器動作。

正常運行和外部故障時，差動繼電器中的電流等于各側(cè)電流互感器的二次電流之差。理論上，流入差動繼電器中的電流為零。實際上，由于變壓器的勵磁涌流、接線方式和電流互感器誤差等因素，差動繼電器中會流過不平衡電流。

雙繞組變壓器為例

當(dāng)變壓器發(fā)生短路故障時，相當(dāng)于變壓器內(nèi)部多了一個故障支路，流入差動保護(hù)的差動電流等于故障點電流(二次側(cè))，其值很大，差動保護(hù)動作。縱差動保護(hù)的保護(hù)范圍是TA1和TA2之間的電氣回路。

當(dāng)變壓器正常運行或區(qū)外故障時，流入縱差動保護(hù)的差流為不平衡電流，為使差動保護(hù)正確動作，不誤動，必須進(jìn)行平衡。

3變壓器縱差保護(hù)的接線

原則

必須采用相應(yīng)的接線方式以消除二次側(cè)電流相位不同而引起的不平衡電流。

為保證變壓器縱差動保護(hù)的靈敏度，應(yīng)采取相應(yīng)措施減小或消除差流回路中不平衡電流的影響。

星形側(cè)向三角形側(cè)相位校正

經(jīng)過軟件校正后，差動回路兩側(cè)電流之間的相位一致。同理，對于三繞組變壓器，若采用YNynd11接線方式，YN及yn側(cè)的相位校正方法都是相同的。

需要指出的是，YN側(cè)進(jìn)行內(nèi)轉(zhuǎn)角與采用改變TA接線進(jìn)行移相的方式是完全等效的。同YN側(cè)外轉(zhuǎn)角一樣，采用兩相電流差之后已經(jīng)濾掉了YN側(cè)不對稱接地時的零序電流，d側(cè)出線(線電流)中也無零序電流，不會造成YN側(cè)區(qū)外不對稱接地故障時因零序電流引起的差動保護(hù)誤動。

三角形側(cè)向星形側(cè)相位校正

對于YNd11接線變壓器，當(dāng)中性點接地側(cè)的保護(hù)區(qū)外故障時，零序電流僅在變壓器接地側(cè)流通，而三角形側(cè)無零序電流。因此，為保證星形側(cè)區(qū)外發(fā)生接地故障時，變壓器縱差動保護(hù)不誤動作，應(yīng)使零序電流不進(jìn)入差流回路。

而上述接線方式或軟件相位調(diào)整方式均對星形側(cè)電流采用相電流差后在與三角形側(cè)電流進(jìn)行差動計算，這就扣除了星形側(cè)電流中的零序電流分量，保證區(qū)外接地故障時縱差動保護(hù)不誤動。如果用軟件將三角形側(cè)二次電流移相，再與星形側(cè)電流進(jìn)行差動計算，同樣需考慮出去零序電流的影響，因此，差流的計算公式為

在d側(cè)進(jìn)行相位校正以后，可以構(gòu)成勵磁涌流判據(jù)的分相制動。在變壓器空投于故障時，故障相涌流很小，故障相的電流表現(xiàn)為故障特征，非故障相的電流表現(xiàn)為勵磁涌流特征。如果包含裝置的勵磁涌流閉鎖判據(jù)采用分相制動，非故障相不會延誤故障差動保護(hù)的動作，當(dāng)變壓器空投于故障時快速跳開斷路器。

總結(jié)

由上述分析可知，為使差動保護(hù)正確動作，應(yīng)注意以下幾點：

① YNd接線變壓器，正常運行及外部故障時，由于兩側(cè)電流之間存在相位差而產(chǎn)生差流。為保證差動保護(hù)不誤動，必須進(jìn)行平衡。

② 由于變壓器各側(cè)額定電流不等，選擇各側(cè)差動TA變比不等，還需對各側(cè)差動計算電流進(jìn)行幅值平衡。

③ YNd接線的變壓器，YN側(cè)區(qū)外發(fā)生不對稱接地故障時，零序電流僅在變壓器YN側(cè)流通，YN側(cè)差動TA零序二次電流即為差動電流，為保證差動保護(hù)不誤動，差動電流計算值中應(yīng)扣除相應(yīng)的零序分量。