/ nTA
三折线比率制动特性的差动保护
(1)最小动作电流 Iop0 (2)第一拐点电流 Ires0 计算方法和前面相同
(3)第二拐点电流 Ires1
一般情况：
I
d I
op .max
Ires1 (3 ~ 6)I N
(4)制动特性斜率 K1
K1 0.15 ~ 0.3
K2
I op .0 O
K1
I res .0
I op.or
Iunb.max
Ik.max
Ires(Ik )
四、具有制动特性的BCH-1型差动继电器
*
*
*
*
B
B
I-I
B
W2 cd
W2
WI
zh Wzh
Wcd Wph1 zh Wph 2Fra bibliotekWzh
Iop(Iunb )
无制动
a
I op.or
dc
b Iop2.r
I op1.r
Iunb.max
影响励磁涌流特征的因素有： ⑴合闸时电压的初相角α ①对于单相变压器而言，当α= 0°时合闸，涌流最严重。当α= 90°时合闸，
将不产生涌流。 ②对于三相变压器而言，三相电压的相角互差120°，所以无论电压初相角是多
少总会产生励磁涌流。 ⑵铁芯中剩磁的大小和方向、 ⑶变压器铁芯的饱和磁通 防止励磁涌流影响的方法： ①采用具有速饱和铁芯的差动继电器 ②采用间断角原理的差动保护 ③利用二次谐波制动 ④利用波形对称原理的差动保护
Iop.r Iop.min K (Ires I res.g)
当Ires Ires.g 当Ires Ires.g
差动电流与制动电流的选取
正方向：各侧电流均以指向变压器为正
(1)差动电流
N
Iop Ii i 1
例如双绕组变压器：
Iop I1 I2
差动电流与制动电流的选取
三、变压器的保护配置 ①过负荷保护 ②过励磁保护 ③变压器的其他非电量保护 ④油温保护、冷却器故障保护、压力释放保护等 ；
8.2 变压器的纵联差动保护
一、变压器纵差动保护的基本原理
I&d I&H' I&L'
I·H
·IH'
nTAH
正常运行或外部故障时，应使
Id 0
Id
nT
IH IL
u、 2m sy

sy m

t
I Le
u
ILY
IL
iL
t
励磁涌流（%） 例1 例2 例3 例4
基波
100 100 100 100
二次谐波 36 31 50 23
三次谐波
7 6.9 9.4 10
四次谐波
9 6.2 5.4 -
五次谐波
5
-
-
-
直流
66 80 62 73
励磁涌流的特点： 1.有很大成分的非周期分量； 2.有大量的高次谐波，尤以二次谐波为主； 3.波形经削去负波后出现间断。
IC2 IC2
IB2 IC2
IB2 IB2
IA2 IA2 IB2 IB2 IB2 IC2 IC2 IC2 IA2
2. 三相变压器接线产生的不平衡电流
Y0/Δ-11（YNd11）接线方式
I&AY1 I&BY1 I&A1
Id
nTAL
I·L
·IL'
IH IL nTAH nTAL
TA变比选取原则
nTAL nTAH
nT
I·H
·IH'
nTAH
内部故障时：
Id Ik
Id
nT
判据： Id I&H I&L Iset
Id
nTAL
I·L
·IL'
Iset K Irel unbmax
二、变压器差动保护的不平衡电流
正方向：各侧电流均以指向变压器为正
(2)制动电流
平均电流制动:
I res

1 2
N i 1
Ii
复式制动:
I res

1 2
Imax
N 1
Ii
i 1
Imax 指所有侧中最大的电流
N 1
Ii 指除最大电流侧外所有侧电流之和
i 1
最大电流制动: Ires max Ii i1 N
Ik.max
Ires(Ik )
Kres tg (一般取0.3~0.4)
五、比率制动特性的变压器差动保护
（一）比率制动特性
I op.r
Iop.min --最小动作电流
C
Ires.g --拐点电流
Iop.min A
B I res.g
K --比率制动特性的
斜率
I res
动作判据
Iop.r Iop.min
（二）比率制动特性的变压器差动保护的定 值整定
1.最小动作电流
按躲过变压器在正常运行条件下产生的不 平衡电流整定
Iop.min Krel (KstfTA U f za )IT.N / nTA
式中
Krsueurl --可靠系数，取1.5~2.0 IT.N --变压器高压侧的额定电流 nTA --高压侧电流互感器的变比
正常运行时 示意图
IA2
IA2
30
IC2 ICr IC2
IB2 IB2
解决办法：
选择两侧同相位 的电流量构成差 动回路。
2. 三相变压器接线产生的不平衡电流
Y0/Δ-11（YNd11）接线方式
正常运行时 示意图
Y
IA2
IC2 IA2
IA2
30 IA2 IB2
2. 拐点电流
一般整定在（0.6~1.0）倍变压器的额定电流；
Ires.g (0.6 ~ 1.1)I N
Iopr
3. 制动特性的斜率
K

I I opr.max op.min
I (3) k.max
/
nTA

I res. g
I opr.max A
I op.min
B
I res.g
C
I res
I (3) k . max
其中：
f za
| Wb.cal Wb.cal
Wb.set Wd.set
|
Kcon 三相电流互感器接线系数 fza 平衡线圈的计算匝数与整定匝数不等的相对误差 Ik.max 区外短路的最大短路电流 Wd.set 差动线圈的整定匝数
Wb.set 平衡线圈的整定匝数
Wb.cal 平衡线圈的计算匝数
fTA 电流互感器的幅值误差，取10%
5.变压器带负荷调整分接头产生的不平衡电流
当分接头位置变化时，变压器的变比改变
nTA2 nTA1
n'T
或
nTA2
'
n nTA1
T
3
Iunb.Δn KconΔU IK.max /nTA
U 取变压器调压范围的一半
变压器差动保护的最大不平衡电流：
Iunb.max I I unb unb.TA Iunb.U
Kcon (KnpKstfTA f za U )Ik.max / nTA
三、变压器纵联差动保护的整定原则
• 躲开保护范围外部短路时的最大不平衡电 流整定；
Iop K I rel unb.max
• 灵敏系数校验
纵差动保护不能反映绕组匝数很少的匝间短路故障，油面降低等，因此存 在一定的保护死区。而瓦斯保护不能反映油箱外部的短路故障。因此，纵差动 保护和瓦斯保护共同构成变压器的主保护。
外部相间短路的后备保护 ：①过电流保护、②低电压起动的过电流保护、 ③复合电压起动的过电流保护、④负序电流及单相式低电压起动的过电流保护、 ⑤阻抗保护 外部接地短路的后备保护 :①变压器中性点接地运行、②零序电流保护、 ③自耦变压器和高、中压侧中性点都直接接地的三绕组变压器、④应增设零序 方向元件、⑤中性点不接地的变压器、⑥零序过电压保护、 ⑦中性点经过放电间隙接地的变压器、⑧间隙电流保护和零序电压保护
因此，为了保证与加快大型变压器内部故障时动作的 可靠性，需设置差动电流速断保护。 差动速断保护的定值应按躲过变压器最大励磁涌流或外部 短路最大不平衡电流整定，其值可达4-10倍额定电流；
当区内（特别是变压器绕组端部）故障时差流达到差 动速断定值时，速断元件快速动作出口，跳开变压器各侧 断路器；
第八章 电力变压器的继电保护
8.1 电力变压器的故障类型和 不正常工作状态
一、变压器的故障 1.油箱内部故障 （1）各相绕组之间的相间短路 （2）单相绕组的匝间短路 （3）单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障 （4）铁芯烧损 危害：油箱内部故障产生的电弧将引起绝缘物质的剧烈汽化，可能引起 油箱爆炸。 2.油箱外部故障 （1）引出线的相间短路 （2）绝缘套管闪络或破坏、引出线通过外壳 发生的单相接地短路
TA实际变比
300/5=60
2000/5=400
二次电流
158 3 / 60 4.55 1730/400=4.32
不平衡电流
Iunb = 4.55 – 4.32 = 0.23(A)
方法：利用差动继电器的平衡线圈进行磁补偿
I1 . . I1 I2 . . I2
I1 I2
K sen

I k . min Iop
2
Iunb.max Kcon (KnpKstfTA fza U )Ik.max / nTA
Iop K I rel unb.max