继电保护讲义—变压器的差动保护.pdfVIP

变压器的差动保护

变压器差动保护能够保护变压器绕组内部及其引出线上发生的短路故障。

双绕组变压器差动保护原理接线如7-6所示，变压器差动保护的原理与输电线路的差

动保护基本相同，电流互感器采用减极性标注，在变压器的高压与中压侧均规定一次电流流

向变压器为方向，在变压器的低压侧规定一次电流流出变压器为正方向，变压器两侧的电流

互感器二次按环流法连接。变压器正常运行时，流入继电器差动绕组的电流为零或不平衡电

流较小，差动保护不会动作：内部故障时，流入继电器差动绕组的电流较大，差动保护可靠

动作。由于变压器两侧的电流大小不同，电流相位在Y,d接线时也不相同，故必须进行相

位补偿和数值补偿，才能使变压器正常运行时，流入继电器的不平衡电流为零或较小。此外，

差动保护还应考虑变压器励磁涌流的影响和变压器外部故障时的不平衡电流。

一、相位补偿和数值补偿

1、相位补偿

如7-6所示，以Y.d”接线的变压器为例，d侧电流相位超前Y侧电流相位30°。

如果两侧电流互感器采用相同的接线方式，正常运行时将有很大的不平衡电流进入差动继电

器，为了防止保护误动作，动作值应躲过它。这样，导致变压器内部故障时保护的灵敏度很

低，只有减小不平衡电流，才能降低保护的动作值，满足灵敏度的要求，因此变压器两侧的

1

电流相位差别必须加以补偿。

相位补偿是利用装设在变压器各侧电流互感器的二次绕组特殊连接方法实现的，即将装

设在变压器三角形侧的电流互感器接成星形，二次电流相位不变，而将装设在变压器星形侧

的电流互感器接成二角形，二次电流超前移相30°,依此构成星形和三角形接线的电流互

感器与差动继电器间的连接，使变压器正常运行和外部短路时各侧电流互感器的二次电流方

向相同，减小流入差动保护的不平衡电流。

相位补偿使变压器正常运行和外部短路时各侧电流互感器二次侧电流相位相同，但变压

器低压侧线电流恒大于高压侧线电流，故变压器各侧必须采用不同变比的电流互感器才能使

二次侧流入继电器的电流为零，为此，变压器各侧的电流还应进行数值补偿。

2、数值补偿

电流互感器二次侧额定电流一般为5A,即

=54,=54

nTA(Y)

变压器三角形侧电流互感器变比

INg

变压器星形侧电流q感器变比

式中IN2-变压器三角形侧额定线电流;

侧的电流差别可以得到完全的数值7-7变压器差动保护数值补偿

(a)采用自耦变流器；＜b)采用中间变流器

补偿。但在实际工作中，电流互感器

2

是标准化、系列化生产的，计算变比和实际选择的标准变比不可能完全相同，变压器两侧的

电流在数值补偿后仍有差别，因此需要在电流互感器的二次侧装设自偶变流器或中间变流器

进行二次数值补偿，如7-7所示。同样，自偶变流器变比的标准化或中间变流器的绕组

是整匝调节，与计算值仍然不可能完全相同，因此，差动回路中总存在着不平衡电流。

为了不使正常运行时的电流互感器处于饱和状态，所选取的标准变比应接近且大于计算

变比。

二、变压器的励磁涌流

变压器的励磁电流只流过电源侧的绕组，在保护的差动回路中形成不平衡电流。

当变压器正常运行时，电源侧只流过很小的励磁电流，为额定电流的3%〜5%,外部短

路时，由于电压降低，励磁电流更小，所以，由此产生的不平衡电流对差动保护的影响可以

忽略不计。

当变压器空载