kV主变差动保护动作可靠性的分析和研究

1、35kV主变差动保护动作可靠性的分析和研究目 录中文摘要英文摘要第一章绪论11变压器在电力系统中的重要性111 县级电网特点112 变压器在县级供电网中的重要性12 变压器差动保护的发展过程和现状研究 1.2.1县级电网变压器差动保护的发展过程和现状13本课题提出的背景、意义和所做的工作第二章变压器差动保护概述2.1电力系统继电保护概述 2.1.1变压器的故障和异常工作情况 2.1.2变压器应装设的继电保护装置2.2变压器纵差动保护的基本原理及实现方式 2.2.1差动保护基本原理 2.2.2传统变压器差动保护原理及实现方式 2.2.3微机型变压器差动保护原理及实现方式 2.3 变压器差动保护误

2、动作原因2.3.1接线错误2.3.2保护装置整定值不合适2.3.3电流互感器型号选用的影响2.3.4电流互感器实际变比与计算变比不同的影响2.3.5电流互感器二次端子接触不良2.3.6变压器档位变化的影响2.3.7差动保护装置本身存在问题摘 要电力变压器在电力系统中，尤其在配电网络中占据着相当重要的地位，因此，提高变压器工作的可靠性，对保证电力系统安全运行具有十分重要的意义。而按循环电流原理装设的差动保护作为变压器的主保护，其动作可靠性是保证变压器可靠运行的重要保障。差动保护主要用来保护双绕组或三绕组变压器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1。在双

3、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，并在两接线之间并连接入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流就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（微机保护是将高低压侧互感器的二次电流接入差动保护元件）。差动保护是反应被保护元件（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，该不平衡电流很小，并小于差动保护的动作电流，故保

4、护不动作；在变压器内部发生短路时，流过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2。论文旨在从理论上分析，如何减小流过差动保护的不平衡电流，从而提高差动保护动作可靠性。关键词：变压器；差动保护；误动；可靠性ABSTRACTAutomation generation control(AGC) is an important function in energy management system(EMS).The size of power grids extending and automation level increasing,the propotion of AGC uni

5、ts in power grids is biger and biger. And the automation generation control technic is an indispensable means in modern power grids running.The differences of AGC units in operation are great result from great differences of physical capability of generators and administrative levels of power plants

6、.In interconnected control system,the regulation actions of control areas are examined by control performance standard.The AGC regulation of a control area is accomplished by AGC units in this area.Therefore ,it is necessary to evaluate,examine the regulation efficiency of AGC units and institute re

7、levant measures.These can promote the performance optimization of AGC units,improve the enthusiasm of putting them in operation,and it is helpful to control grids more safely and steadily.Incorporating the reality of North China Power Grid, from the point of view of power grid dispatching, summing-u

8、p and analysis on AGC evaluation of North China Power Grid. AGC application of multiregion based on CC-2000 EMS/DMS System, calculating of AGC performance index, performance analysis of operating of AGC generating sets.Wang Yan(electric system and automatization)Directed by prof.Yang JingYanKEY WORD

9、S：Transformer；Differential protection；The misoperation；Reliability 第一章 绪论11变压器在电力系统中的重要性变压器在整个国计民生中是一种应用极为广泛的电气设备。它可以把一种电压、电流的交流电能转换成相同频率的另一种电压、电流的交流电能。在电力系统中，电力变压器作为联系不同电压等级网络的不可缺少的重要设备，广泛存在于各级电网中，其安全运行关系到整个电力系统是否联系稳定的工作。变压器是连续运行的静止设备，运行一般比较可靠，故障机会较少。但由于绝大部分安装在户外，受自然环境影响较大，同时还受到运行时承载复合的影响以及电力系统短路故障

10、的影响，在变压器的运行过程不可避免的出现各类故障和异常情况。变压器发生故障若不能快速切除，不但会损坏变压器，甚至会引发系统事故或大面积停电事故，给电力系统和社会生产带来重大损失。另外，变压器造价昂贵，一旦因故障遭到破坏，维修难度大，时间长，势必会在经济上给企业带来重大经济损失。因此，一直以来人们对变压器保护高度重视和关注，研究变压器保护具有重要的现实意义。111 县级电网特点各个省市地区因经济发展情况不同，县级供电网必然存在较大差异。对于经济相对落后些的华中电网的大部分县级电网情况大致相同。经过国家电网公司1998年开始的“农网改造”工程和“户户通电”工程的实施，以及国民经济的迅猛发展，各地区

11、县级供电企业供电量也迅猛增长，电网网架结构日益坚强、合理。但是经过十多年的运行，早期改造的线路、设备已经老化，变电站主变容量不能够满足当前负荷需求，需要再次投入资金进行更新改造。县级电网输电电压等级以35kV为主，配电电压等级为10kV、400V。农网改造初期，电力发展在县域经济的发展中的确起到了先行军的作用。但是2009年以来，随着县域经济的跨越式大发展以及招商引资取得的巨大成果，县级电网凸显容量不足，尤其夏季、冬季的用电高峰时刻。35kV变电站一般两台主变互为备用，但是用电高峰时期或者担负负荷较重的变电站两台主变并列运行容量尤显不足，35kV变电站间实现了联络，即双电源供电，城区10kV线

12、路也实现了手拉手供电。112 变压器在县级供电网中的重要性县级供电企业的一座乡镇变电站担负着23个乡镇的用电负荷（包括居民的生产生活以及农副业加工用电）。城区变电站担负着政府、医院、学校、工厂企业以及城区居民生活用电等，而变压器作为变电站的核心设备，一旦故障不但给用户带来损失，还给供电企业带来重大的经济损失，严重影响企业形象。90年代，我公司城区110kV变电站一台主变故障引起爆炸，虽然没有人员伤亡，设备损失惨重，严重影响了供电可靠性。随着电网的发展、科技的进步，人们对供电可靠性的要求越来越高，舆论对电力系统的监督也迫使供电企业想尽一切办法提高供电可靠性，确保变压器安全稳定运行。所以，变压器在

13、供电企业的地位也愈发的重要，提高变压器保护的动作可靠性也是企业有关技术人员义不容辞的责任和义务。12 变压器差动保护的发展过程和现状研究差动保护问世已有近百年历史，在继电保护的发展过程中有着独特的地位，至今仍广泛应用于电气主设备和线路保护中。差动保护一直是电力变压器的主保护方案之一，差动保护以其原理简单，实现方便而长期以来受到保护工作者的关注。1931年，R.E.Cordray提出变压器的比率差动保护，标志这差动保护作为变压器主保护时代的到来，随后的时间里，许多学者对差动保护在变压器保护中的应用做了更深入的研究。差动保护是基于基尔霍夫电流定律的，在设备正常运行时或外部故障时，流入该设备的电流为

14、零。在电气设备发生内部故障时，流入该设备的电流不为零，据此可以明确的检测到电力设备是否发生了内部故障。变压器差动保护能够反映变压器绕组的相间短路故障、绕组的匝间短路故障、中性点接地测绕组的接地故障以及引出线的接地故障。但是，对于变压器内部的短路故障，如星形接线中绕组尾部的相间短路故障、绕组很少匝间的短路故障，纵差动保护和电流速断保护是反映不了的，即存在保护死区；此外，也不能反映绕组的开焊故障。所以，配置瓦斯保护（不能反映邮箱外部的短路故障）。变压器在正常运行或外部故障时，理想情况下流入差动继电器的电流为零，差动保护装置不动作。但实际上变压器差动保护由于自身的特点，变压器在外部故障、变压器空投以

15、及外部故障切除后的暂态过程中，将在差动回路中流过较大的不平衡电流或励磁涌流，可能会引起差动保护的误动作。为了保证变压器差动保护的选择性，必须设法减小或消除不平衡电流和励磁涌流对差动保护的影响1。因此，在实施变压器差动保护时，主要需要解决以下两个重要问题：(1)变压器空投时的励磁涌流及和应涌流从变压器的等值电路可以看出，变压器的励磁电流如同在变压器内部发生短路时一样是从变压器纵联差动保护范围内部往外流出的电流，因此励磁电流将成为差电流（动作电流）。而励磁涌流是在空投变压器和变压器区外短路切除这两种特殊情况下的励磁电流，所以此时的励磁电流也将成为差电流。由于励磁涌流的幅值很大，不采取措施将造成差动

16、保护误动作。(2)变压器过励磁在运行中，由于电源电压的升高或频率的降低，可能使变压器过励磁。变压器过励磁后，其励磁电流大大增加，使变压器纵差动保护中的不平衡电流大大增加，可能导致纵差动保护误动。变压器继电保护装置经历了从电磁型、晶体管型、整流型、集成性到微机型的发展过程。随着保护装置实现手段的不断更新进步，保护原理也随之得到发展。我国从八十年代初开始进行计算机变压器保护的研究，经过几年短暂的数字仿真和离线研究之后，迅速进入到装置的研制和试运行，很快就走到了世界先进水平的行列。第三代静态型微机保护装置在电力系统中大量投入使用，变压器差动保护技术随之得到了发展。主要表现在原来成熟的保护方案，如间断

17、角原理差动保护、谐波制动的差动保护移植到微机保护中，使之更趋完善。另外，由于微机保护具有逻辑处理及数字计算功能，为新源里变压器差动保护研制创造了条件。国内外还将各种数字信号处理技术应用于差动保护中，加拿大Murty在理论上证明了基于Kalman滤波的算法可以在半周波内滤取所需的差流基波及谐波分量的变压器保护装置。在印度进行了应用Harr函数，Walsh函数及Hartley变换算法用于微机变压器差动保护的研究，利用小波变换对变压器差动保护的研究尝试也取得一定的成效。此外，学者还将模糊逻辑和神经网络等人工只能方法引入变压器差动保护中。各种新理论、新方法的应用使变压器继电保护系统正朝着数字化、智能化

18、，分布式保护控制一体化的方向发展。随着微电子技术、计算机技术、通讯技术、网络技术的飞速发展及其在电力系统中不断地渗透和广泛应用，综合利用这些技术实现的各种新原理、新技术的变压器差动保护，将会越来越多地在系统中大量出现，以满足电力工业中各种不同电压等级电网的需要，并推动我国电力工业不断地发展。1.2.1县级电网变压器差动保护的发展过程和现状1998年以来，随着农网改造工程的实施，各县电网相继新建了不少35kV变电站，新建变电站即为早期的综合自动化变电站，但是经过十来年的运行损耗，一些电子元件已达到运行寿命，甚至当时的产品厂家已不复存在或者该类集成模块早已停产。另外，一些县级电网依然运行着建国初期

19、到60年代中期国内生产的变压器差动继电器（电磁型系列产品如DCD-2和BCH-2等）。虞城县公司目前已然运行着4座没有实现综合自动化改造的该类变电站。电磁型继电器保护的变电站一般存在着建站时间早、改造难多大等特点，建设此类变电站的技术人员已经不在了，而新的技术人员对这类设备不太了解，各类图纸也年久遗失了，所以，对此类保护装置技术上出现了断层。在三至五年之内新建或者改造的变电站，保护装置就相对先进，但是，不同期招标的厂家不相同，省、市公司招标的结果也不相同，因此不同时期新建改造的综合自动化变电站厂家不同。就虞城县供电公司来讲，14座35kV变电站中4座常规变电站（电磁型继电器式）；农网改造早期新

20、建的变电站综合自动化系统有2座郑州思达电气公司的产品，集成模块式，公司已经早已停产，另外2座变电站综合自动化系统是河南许继公司的PSU-2000系统。其余的五年之内新建改造的综合自动化系统一部分是河南许继公司的CBZ-8000系统一部分是北京四方公司的CSC-200系统。13本课题提出背景、意义和所做的工作继电保护在保证电网安全可靠运行方面有着特殊的重要地位，尤其在配电网络中占据着相当重要的地位，因此，提高继电保护动作可靠性，对保证电力系统安全运行具有十分重要的意义。作为变电核心设备的变压器，其保护装置的动作可靠性意义更加重大。电力变压器作为电力系统的重要组成元件之一，一旦发生故障遭到损坏，其

21、检修难度、时间长，因而其是否安全稳定运行关系到整个电网的供电可靠性和系统的正常运行。同时，由于变压器造价昂贵，如果损坏会造成很大的经济损失。随着社会的进步经济的发展，人们对供电可靠性要求越来越高，另一方面供电可靠性也是影响供电企业社会行风评议的重要因素。因此，除了保证变压器其安全运行外，还要尽可能地缩小故障的影响，特别要防止保护装置误动作。而按循环电流原理装设的差动保护作为变压器的主保护，其动作可靠性是保证变压器可靠运行的重要保障。差动保护主要用来保护双绕组或三绕组变压器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1。在双绕组变压器的两侧均装设电流互感器，其

22、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，并在两接线之间并连接入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流就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（微机保护是将高低压侧互感器的二次电流接入差动保护元件）。差动保护是反应被保护元件（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

23、过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2。论文旨在从理论上分析，如何减小流过差动保护的不平衡电流，从而提高差动保护动作可靠性。县级供电企业供电网多以35kV电压等级的电网为主输电网，35kV电压等级变压器故障率相对较低。作为变压器主保护的差动保护动作率相对较高，造成变电站供电区大面积停电事故，影响了县级供电网的正常运行。随着电网的发展、科技的进步，人们对供电可靠性要求越来越高，另一方面供电可靠性也是影响供电企业社会行风评议的重要因素。县级供电企业检修人员一般一次、二次统管，且重一次轻二次；缺乏专业的继电保护专业技术管理人员。由于变电站建设初期遗留问题等造成主变差动保护误动做频

24、繁发生。论文在总结历年对变电站一次接线和二次回路检查及保护装置相应校验工作经验和对带负荷测量的数据进行认真分析的基础上，结合理论研究。分析和讨论引起差动保护误动作可能的原因，从而为设计和建设及运行维护单位人员提供参考，以提高差动保护动作可靠性。第二章 变压器差动保护概述2.1电力系统的继电保护概述电力系统继电保护与安全自动装置是能够有效保障电力设备安全。是防止电力系统大面积停电最有效的技术手段。是组成电力系统整体的不可缺少的重要组成部分。确定电力网结构、厂（站）主接线和运行方式时，必须与继电保护和安全自动装置的配置统筹考虑，合理安排。电力系统中，各电力设备和线路的原有继电保护和安全自动装置，凡

25、能满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性要求的，均应予以保留。凡是不能满足要求的，应逐步进行改造。2.1.1变压器的故障和异常工作情况变压器故障分为内部故障和外部故障。内部故障指的是箱壳内部发生的故障，有绕组的相间短路故障、绕组的匝间短路故障、绕组与铁芯间的短路故障、变压器绕组引线与外壳发生的单相接地短路。另有绕组的断线故障。变压器的外部故障指的是箱壳外部引出线间的各种相间短路故障和引出线因绝缘套管闪络或破碎通过箱壳发生的单线接地短路。变压器的异常工作情况由外部引起的过电流、过负荷；油箱漏油造成的油面降低或冷却系统故障引起的油温升高；外部接地短路引起的中性点过电压；过电压或系统频率降低引起的过励磁

26、等2。2.1.2变压器应装设的继电保护装置变压器保护的任务就是反映上述故障、异常工作的情况，通过断路器切除故障变压器或发出信号采取措施消除异常情况，并能作为相邻元件（如母线、线路）的后备保护。根据规程规定，变压器应装设以下继电保护装置。1容量在0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA及以上的变压器应装设瓦斯保护。不仅变压器本体有瓦斯保护，有载调压部分同样装有瓦斯保护。瓦斯保护用来反映变压器的内部故障和漏油造成的油面降低，同时也能反映绕组的开焊故障。即使是匝数很少的短路故障，瓦斯保护同样能可靠反应。属于非电气量保护。2反映变压器绕组或引出线相间短路、中性点直接接地系统侧绕组或引出线的单

27、相接地以及绕组匝间短路的纵差动保护。对于变压器内部的短路故障，如星形接线中绕组尾部的相间短路故障、绕组很少匝间的短路故障，纵差动保护和电流速断保护是反映不了的，即存在保护死区；此外，也不能反映绕组的开焊故障。而瓦斯保护不能反映油箱外部的短路故障，故纵差动保护和瓦斯保护均是变压器的主保护。对6.3MVA及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器、10MVA及以上备用变压器和单独运行的变压器以及2MVA以及以上用电流断流保护灵敏系数不能满足要求的变压器，应装设纵差动保护。3反映变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和纵差动保护后备的过电流保护。根据变压器的容量和在系统中的作用，可分别采用过电流保护、复合电压

28、起动的过电流保护。4变压器中性点直接接地时，用零序电流（方向）保护作为变压器外部接地故障和中性点直接接地侧绕组、引出线接地故障的后备保护。变压器中性点不接地时，可用零序电压保护、中性点的间隙零序电流保护作为变压器接地故障的后备保护。5用来反映容量在0.4MVA及以上变压器的对称过负荷。过负荷保护只需要用一相电流，延时作用于信号。6反映高压侧电压为500kV的变压器由于工作磁通密度过高引起过励磁的过励磁保护。即在超高压变压器上才装设过励磁保护，过励磁保护具有反时限特性以充分发挥变压器的过励磁能力。过励磁保护动作后可发信号或动作于跳闸。2.2变压器纵差动保护的基本原理2.2.1差动保护基本原理差动

29、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，差动保护动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。即差动保护输入的电流是两端电流互感器电流矢量差，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电流互感器之间的设备（可以是线路、发电机、电动机、变压器等电气设备）。2.2.2传统变压器差动保护原理及实现方式对双绕组变压器实现纵差动保护的原理接线如下图2.

30、1所示。变压器电流差动保护是把变压器两端的电流互感器按差接线法接线，（以双绕组变压器为例，如上图所示），使流过变压器一次侧和二次侧的电流经电流互感器适当的变比后反向流入差动继电器，这样流入继电器的电流为两端的电流之差。由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护正确工作，就必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等。即在图2.1中，应使I2= I2I2/nl1= I2/nl2式中nl1、nl2分别为高、低压侧电流互感器的变比。由上式可知，要实现变压器的纵差动保护，就必须适当地选择两侧电流互感器的变比，使其比值等于变压器的变比，即变压器的纵

31、差动保护必须考虑变压器变比的影响。在变压器正常运行或只发生外部故障时流过差动继电器的电流平衡，保护装置不动作。当变压器内部发生短路故障时，短路电流只流过电源侧的电流互感器，此时，流过差动继电器的电流不平衡，当不平衡电流值达到保护装置的动作值时，保护装置动作将故障变压器从系统中切除。因为差动保护是基于节点电流定律的，因此在原理上不管外部发生多严重的故障它只反应被保护设备的内部短路电流。差动用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，该不平衡电流很小，并小于差动保护的动作电流，故保护不动作；

32、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。35kV常规变电站主变压器的差动保护是通过电磁型差动继电器实现的。其主变压器接线方式一般为Yd11，如何选择好两侧电流互感器的变压比和接线方式是常规变电站变压器差动保护必须解决的问题，一般选择具有速饱和铁心的差动继电器，以躲过变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时出现的励磁涌流。互感器的接线方式：对于采用Yd11接线方式的变压器，其两侧的电流相位差30º。即侧电流超前Y侧30º，所以要采用相位补偿接线，将变压器形侧的电流互感器二次接成Y形，Y形侧电流互感器二次侧接成形。按照这样的接线方式接

33、线，就能使环流回路两臂电流的相位差得到补偿。如图2.2所示。 常规变压器差动保护一般采用带有速饱和变流器的差动继电器，如BCH-2型、DCD-2型等，整个继电器由执行元件（DL-11/0.2型或DL-1型电流继电器）和速饱和变流器两部分构成。继电器具有一副动合触点。速饱和变流器由三柱型硅钢片交错叠成，中间柱的截面比两边柱的截面大一倍。差动绕组Wd和两个平衡绕组Wb1、Wb2以相同的绕向绕在中间柱上，两个平衡绕组Wb1、Wb2和差动绕组Wd的绕向一致，所以平衡绕组产生的磁通起着增强或削弱差动绕组产生的磁通的作用。短路绕组分为W´k、W " k 两部分，W " k的匝

34、数为W´k匝数的2倍，W´k绕在中间柱上，W " k绕在左边柱上，在中间柱和左边柱所构成的闭合磁路内，W´k和W " k的绕向相同。二次绕组W2绕在右边柱上并接入执行元件。当差动绕组中流过含有非周期分量的励磁涌流或不平衡电流时，非周期分量电流实际上不传变到短路绕组和二次绕组中去，而是作为励磁电流使铁芯迅速饱和。因此，在差动绕组中流过同样的周期分量电流时，由中间柱进入二次绕组的磁通减少了，二次传变到二次绕组的磁通减少得更为显著。因此，在具有非周期分量电流时，继电器的动作电流就大为增加，从而提高了躲避励磁涌流和外部短路时暂态不平衡电流的性能。2.2

35、.3微机型变压器差动保护原理及实现方式微机型变压器差动保护原理是利用软件计算反而方法来实现的。为使在正常运行和区外故障时=0，微机型变压器利用软件计算必须解决三个问题，一是对Yd接线的变压器某一侧差动互感器二次电流进行移相；二是滤除区外接地故障时流过变压器的零序电流；三是使变压器各侧差动互感器二次电流大小相同。1.互感器二次电流移相在本装置内，变压器各侧电流存在的相位差由软件自动进行校验，变压器各侧均采用互感器星形接线。各侧的互感器极性均指向母线，用软件进行相位校正时，许继公司选用变压器Y形侧校正的原理，且差动保护的所有计算均以高压侧为基准。对于Y0/11的接线，其校正方法如下：Y0侧：Ia=

36、(IA-IB)/3；Ib=(IB-IC)/ 3；Ic=(IC-IA)/ 3侧：Ia=Ia Ib=Ib Ic=Ic南瑞公司（RCS-978）采用Y的模式对变压器绕组为YIA=IA（IA+IB+IC）/3=（IAIB）/3（ICIA）/3IB=IB（IA+IB+IC）/3=（IBIC）/3（IAIB）/3IC=IC（IA+IB+IC）/3=（ICIA）/3（IBIC）/3对变压器绕组为形Ia=Ia Ic Ib=IbIa Ic=IcIb两种方法在本质上没有区别，但在不同的故障条件下，差流的大小有所不同。2.滤除零序电流微机型变压器保护通过保护软件滤除零序电流。当在高压侧进行移相时，由于移相方法中从高

37、压侧通入各相差动元件的电流为两相电流只差，已经将零序电流滤去，不需要单独滤除零序电流；在低压侧进行移相时，需要在高压侧各相电流中减去0来滤除零序电流。3.平衡变压器各侧电流为了使流入差动元件的各侧电流大小相等，在微机型变压器保护装置中，引入了一个将两个大小不等的电流折算成作用完全相同电流的折算系数，该系数成为平衡系数。根据变压器的容量，接线组别、各侧电压及各侧差动互感器的变比，可以计算出变压器各侧的电流平衡系数。变压器各侧二次电流乘以该系数后再进行差动电流的计算。4.差动速断保护当变压器内部严重故障互感器饱和时，互感器二次电流中含有大量的谐波分量，可能会使励磁涌流判别元件动作，闭锁差动保护或使

38、差动保护延缓动作，严重损坏变压器。为此，设置差动速断保护元件，不经励磁涌流判据、激磁判据、互感器饱和判据的闭锁，只要差电流大于电流动作值就立即跳闸。这是常规变压器差动保护所不能够实现的。2.3变压器差动保护误动作原因 要想提高35kV变压器差动保护的可靠性，必须弄明白造成差动保护误动的原因以及原理，这样在此基础上，才能真正找到解决误动的办法，提高差动保护的可靠性。（1）计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流变压器两侧的电流互感器都是根据产品目录选取的标准变比，其规格种类是有限的。变压器的变比也是有标准的，三者的关系很难满足式（2.31），令变比差系数为： （2.31）根据式（2.31）可得：

39、 （2.32）如果将变压器两侧的电流都折算到电流互感器的二次侧，并忽略不为零的影响，则区外故障时变压器两侧电流大小相等，即，但方向相反，称为区外故障时变压器穿越电流。设为区外故障时的最大穿越电流，根据式（2.32）知，由电流互感器和变压器变比不一致产生的最大不平衡电流为： （2.3.3）在本章以下内容中，如无特殊说明，变压器各侧电流都是折算到二次侧的，即记为。（2）由变压器带负荷调节分接头产生的不平衡电流电力系统中经常采用带负荷调压的变压器，利用改变变压器分接头的位置来保持系统的运行电压。改变分接头的位置，实际上就是改变变压器的变比。电流互感器的变比选定之后不可能根据运行方式进行调整，只能根据

40、变压器分接头未调整时的变比进行选择。因此，由于改变分接头的位置产生的最大不平衡电流为： （2.3.4）式中，为由变压器分接头改变引起的相对误差，考虑到电压可以正负两个方向进行调整，一般可取调整范围的一半。（3）电流互感器传变误差产生的不平衡电流电流互感器的等效电路如图2.2所示。图2.2 电流互感器等效电路图中，指励磁回路等效电感；指二次负载的等效阻抗；指励磁电流。电流互感器的二次电流为： （2.3.5）电流互感器的传变误差就是励磁电流。根据图2.2的等效电路，得： （2.3.6） 包括电流互感器的漏抗和二次负载阻抗，一般电阻分量占优，在定性分析时可以当作纯电阻处理。区外故障时，变压器两侧的一

41、次电流为（折算到二次侧），故由电流互感器传变误差引起的不平衡电流为： （2.3.7）不平衡电流实际上就是两个电流互感器励磁电流之差。由式（2.3.7）知，励磁电流总是落后于一次电流，故与之间的相位差不会超过，它们是相互抵消的。不失一般性，假设比较大，不平衡电流将小于。若两个电流互感器的型号相同，它们的参数差异性小，不平衡电流也比较小；反之，不平衡电流比较大。通常采用同型系数来表示互感器型号对不平衡电流的影响，即 （2.3.8）当两个电流互感器型号相同时，取；否则取。对于变压器的纵差动保护，两侧电流互感器的变比不一样，互感器的型号肯定不同，故取。励磁电流的大小取决于电流互感器铁芯是否饱和以及饱和的程度。与铁芯磁通之间的关系由铁芯的磁滞回线（如图2.3所示）确定。我们知道，磁滞回线会绕着磁化曲线形成回环，近似分析时通常用磁化曲线替代磁滞回线。磁