分侧差动保护只体现主体变串联绕 组及公共绕组的故障，虽然保护范围 减小，但是灵敏度较高；
分相差动保护不存在差流合成，得到的差流能够最真实的反映出励磁涌流与 故障电流的本质特征，对于该保护区内发生的轻微匝间短路有较高的灵敏度；
低压侧小区差动保护对特高压变压器低压套管引出线到低压母线间发生故障 时起到保护作用；
差动保护是变压器的主保护，特高压变压器各差动保 护 的 保 护 范 围 通 过 电 流 互 感 器 ( current transformer，CT ) 布置情况进行分析各差 动保护的功能及范围。
特高压变压器差动保护的配置
纵联差动保护的保护范围最大，理 论上可以动作于整个特高压变压器保 护区内故障，但是实际运行发现，对 于调压绕组与补偿绕组发生轻微匝间 短路时，该保护灵敏度减低甚至出现 保护拒动，因此引入保护范围较小的 其他类型差动保护；
任何一个变压器都可以等效为一个由ｎ条电路加１条磁路的等值电路，励磁回路相当于
变压器内部故障的故障支路，当变压器产生励磁涌流时，该电流将全部流入差动继电器， 形成不平衡电流。由于励磁涌流很大，如果单独依靠调整差动保护动作定值，会使得差动 保护在变压器内部故障时灵敏度降低，甚至引起差动保护误动作。 （4）变压器调压时产生的不平衡电流
单相变压器理想化空投等值电路
励磁涌流的产生
电网电压与变压器铁芯磁通建立直接的关系为：
u U m c o s (t ) d /d t 1
由式1所示的微分方程可以得到空载合闸时的铁芯 磁通：
m c o s( t ) m c o s() r 2
稳 态 分 量 暂 态 分 量
单相变压器理想化空投等值电路
，变比就是固定不变的。在现场运行实际中，变压器与电流互感器的实际变比与按照公式 计算出的变比很难吻合，所以很可能引起不平衡电流，影响差动保护动作的可靠性。 （2）ＣＴ传变误差引起的不平衡电流
流入差动继电器的不平衡电流与变压器高、低压侧电流互感器的励磁电流相关，电流互 感器励磁涌流直接流入差动保护装置，引起保护误动作。 （3）变压器励磁涌流产生的不平衡电流
通过改变变压器档位实现调压，可以实现电网无功的含理分布，而改变变压器档位的实
质就是在改变变压器的变比。当变压器变比由于调压而发生改变时，ＣＴ变比不可能再发 生变化，而差动保护定值一般会按照额定变比来整定。故调压破坏了ＣＴ与变压器的变比 平衡，必然会产生不平衡电流。
特高压变压器差动保护回路中的不平衡电流
励磁涌流的产生
建立一台单相变压器的等值电路来分析励磁涌流产生原因，以及合闸初相 角和变压器铁芯剩磁对励磁涌流的影响。
u 为时域电网电压；
R 1 为变压器原边漏电阻； L 1 为变压器原边漏电感； R m 为变压器励磁电阻； L m 为变压器励磁电感。
考虑损耗的单相变压器空投等值电路
为方便计算，做出如下假设； (1)电源采用理想电源及线路无损耗； (2)变皮器原边漏电阻与漏电感均为零； (3)忽略激磁电阻，变压器原边匝数为一匝。
汇报提纲
1. 特高压变压器的结构特点 2. 差动保护 3.励磁涌流 4过流保护 5. 其他非电气量保护
9
产生的原因及其危害
• 产生的原因：变压器励磁涌流是指变压器空载合闸时，由于变压 器铁芯的饱和而产生的暂态电流。
• 造成的危害：变压器励磁涌流会引起电力系统电压骤降、谐波污 染、和应涌流、铁磁谐振等。（因而进行抑制励磁涌流的研究， 对保障电网的安全稳定运行至关重要）
针对纵联差动保护对调压补偿变轻微匝间短路的灵敏度不足的问题，特高压 变压器配置了单独的调压补偿变差动保护。
特高压变压器差动保护回路中的不平衡电流
1、变压器不平衡电流产生原因 （1）ＣＴ计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流
变压器及电流互感器的变比是按照相关标准生产的，即变压器与电流互感器一旦出厂后
CTH1 /CTH2、 CTM1 /CTM2、 CT5
补偿变差动 CT8、CT6 保护
变压器各侧的各类 故障
高、中压侧绕组和 引线的接地和相间 故障，不保护绕组 的匝间故障
补偿变内部绕组所 有故障和引线故障
励磁涌 流闭锁 判据 是
否
是
特高压变压器CT布置图
调压变差动 CT5、CT6、CT7 保护
调压变压稳态磁通幅值
r 为变压器铁芯剩磁，其大小和方向与变压器切除时刻的电压（磁通）有关。
励磁涌流的产生
电力变压器的饱和磁通一般为 sat 1.15 1.4
，而变压器的运行电
压一般不会超过额定电压的10%， 相应的磁通 不会 s 超a t 过饱和磁通
特高压交流变压器结构与保护配 置
主体结构示意
变压器三相分体布置1000KV/500KV/110KV
变压器主体与调压补偿变分箱布置
变压器铁芯结构
变压器内部绕组
特高压单相接线图
特高压变压器高、中、低压侧绕组采用YN-yn-d11接线。主体变和调 压补偿变通过管路母线连接组合后可作为一台完整的变压器使用， 也可将主体变单独使用
2、减小不平衡电流影响的主要措施 为了减小电流互感器计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流， 传统方法是通过平衡线圈消除，而微机保护可以通过软件实现电流幅值 的精确平衡调整； 在我国智能电网快速发展的今天，可以采用电子式光电互感器来消除 由于ＣＴ传变误差引起的不平衡电流； 对于变压器励磁涌流产生的不平电流，可以通过通过多种方法实现励 磁涌流的抑制或者识别，保证差动保护不会因为涌流而发生误动作； 对于变压器调压引起的不平衡电流，目前在工程实际中主要在档位改 变时，投退不同的定值单的方法来躲过不平衡电流，但是这种保护定值 的不断切换，为现场实际工作带来了诸多的不便，有必要引入新方法， 科学合理地补偿不平衡电流。
汇报提纲
1. 特高压变压器的结构特点 2. 差动保护 3.励磁涌流 4. 过流保护 5. 其他非电气量保护
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110KV 500KV
高压侧1000KV 中 压 侧
差动保护
各差动保护的功能及范围
保护名称
组成结构
作用范围
纵联差动保 护
分侧差动保 护
CTH1 /CTH2、 CTM1 /CTM2、 CTL1 /CTL2