主变保护配置
➢ 差动保护 ➢ 过流保护 ➢ 接地、间隙零序 ➢ 非电量保护
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一、差动保护
1、什么叫做差动保护
差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。主要用来保护双绕 组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障
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2、变压器差动保护的原理简述
差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故 障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的 电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧） 向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电
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•由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保护区外相 邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，所以在区内故障时，可以瞬时动
作。
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4、平衡系数的简单计算与说明
公式：I1e=Se/（√3）Ue，I2e=I1e/nTA Se：变压器全容量 Ue：电压等级
I1e：变压器一次额定电流 I2e：变压器二次额定电流
nTA：各侧CT变比
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4.1 举例计算
1#主变参数：Se：50MVA U高e：230kV，U低e：35kV n高TA：600/5，n低TA：1200/5 高压侧： I高1e=Se/（√3）U高e =5 × 107/ （√3）×230000≈125.5A
I高2e=I高1e/n高TA=125.5/120 ≈ 1.0458A 低压侧： I低1e=Se/（√3）U低e
流应尽量的小趋近于零，以确保继电器不会误动。
当变压器内部或引出线发生相间短路故障时，在 差动回路中由于I2改变了方向，这时流过继电器 的电流为I1与I2之和，即 Ik=I1+I2=Iumb使继电器可
靠动作。
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原理图
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3、差动保护范围及时限要求
•变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设 备、以及连接这些设备的导线。
IK= （I高2e × K高10
4.3 说明
• 有些厂家习惯用5A作为基准值。 • 如果算得各侧CT二次额定值最大值与最小值的比值大于4，那么规定最小值所
在侧的平衡系数为4，以此计算其它侧的平衡系数。举例如下表。
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项目 变压器全容量
高压侧（I侧）
中压侧（II侧） 180MVA
低压侧（III侧）
电压等级
接线方式
CT变比
变压器一次额定电流 I1e
变压器二次额定电流 I2e
各侧平衡系数k
220kV Y0
1200A/5A
472A
1.96A 4.000
115kV Y0
1250A/5A
904A
3.61A 2.177
10.5kV Δ-11
3000A/5A
9897A
16.5A 0.476
nh
差动
Ia In
高
nB
nl CT2 I2'' I1''
I2'-I2''
In' 低 Ia'
低
图一
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理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路
电流为零。实际上由于两侧电流互感器的特性不
可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时， 差动回路中仍有不平衡点流Iumb流过，此时流过 继电器的电流IK为 Ik=I1-I2=Iumb 要求不平衡点
= 5 × 107/ （√3）×35000 ≈ 824.8A
I低2e=I低1e/n低TA=824.8/240 ≈ 3.4367A
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4.2 平衡系数计算
按照习惯，各侧CT二次额定以数值小的为基准值，故，本例以高压侧为基准 值。
高压侧：K高= I高2e / I高2e =1 低压侧：K低= I低2e / I高2e =3.4367/1.0458 ≈0.304 不平衡电流：
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5、不平衡电流的产生
（1）变压器各侧绕组接线方式不同。 （2）变压器各侧电流互感器的型号和变比不相 同，实际的电流互感器变比和计算 变比不相同。 （3）带负荷调分接头引起变压器变比的改变。 （4）变压器空载投入或外部故障，电压恢复时产生的励磁涌流。 （5）电流互感器铁芯饱和，误差增大而引起不平衡电流。
流，差动继电器动作
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在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级性端都朝向母线侧，则将同级性 端子相连，并在两接线之间并联接入电流继电器。在继电器线圈中 流过的电流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。
高 I1'
CT1 I2'