变压器纵差保护的基本原理

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变压器纵差保护的基本原理

作者：司庆忠

来源：《中国科技博览》2013年第35期

【摘要】本文在阐述变压器纵差保护基本原理的基础上，对纵差保护不平衡电流进行了

分析，并提出了变压器纵差保护中不平衡电流的克服方法。

【关键词】变压器；纵差保护；不平衡电流

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―572―01

前言：纵差保护是一切电气主设备的主保护，它灵敏度高、选择性好，在变压器保护上运用较为成功。但是变压器纵差保护一直存在励磁涌流难以鉴定的问题，虽然已经有几种较为有效的闭锁方案，又因为超高压输电线路长度的增加、静止无功补偿容量的增大以及变压器硅钢片工艺的改进、磁化特性的改善等因素，变压器纵差保护的固有原理性矛盾更加突出。

1变压器纵差保护基本原理

1.1纵差保护在发电机上的应用比较简单，但是作为变压器内部故障的主保护，纵差保护将有许多特点和困难。变压器具有两个或更多个电压等级，构成纵差保护所用电流互感器的额定参数各不相同，由此产生的纵差保护不平衡电流将比发电机的大得多，纵差保护是利用比较被保护元件各端电流的幅值和相位的原理构成的，根据KCL基本定理，当被保护设备无故障时恒有各流入电流之和必等于各流出电流之和。

1.2当被保护设备内部本身发生故障时，短路点成为一个新的端子，此时电流大于0，但

是实际上在外部发生短路时还存在一个不平衡电流。事实上，外部发生短路故障时，因为外部短路电流大，非凡是暂态过程中含有非周期分量电流，使电流互感器的励磁电流急剧增大，而呈饱和状态使得变压器两侧互感器的传变特性很难保持一致，而出现较大的不平衡电流。因此采用带制动特性的原理，外部短路电流越大，制动电流也越大，继电器能够可靠制动。

1.3 由于纵差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，其动差保护回路中有不平衡电流，使纵差保护处于不利的工作条件下。为保证变压器纵差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，找出产生的原因，采取措施予以消除。

2纵差保护不平衡电流分析

2.1稳态情况下的不平衡电流