1、原理

變壓器差動(dòng)保護(hù)是按照循環(huán)電流的原理構(gòu)成的，雙繞組變壓器的兩側(cè)裝設(shè)了電流互感器。正常情況下或外部故障時(shí)，兩側(cè)的電流互感器產(chǎn)生的二次電流流入差繼電器的電流大小相等，方向相反，在繼電器中電流等于零，因此差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部或保護(hù)區(qū)域內(nèi)的供電線路發(fā)生故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流就會(huì)產(chǎn)生變化，當(dāng)電流值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，繼電器就會(huì)動(dòng)作。一般來說，在電力變壓器中有電流流過時(shí)，通過變壓器兩側(cè)的電流不會(huì)正好相等，這是和變壓器和電流互感器的變比和接線組別有關(guān)的。變壓器在投入時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高于額定電流6~8倍的勵(lì)磁涌流，同時(shí)產(chǎn)生大量的高次諧波，其中以二此諧波為主。由于勵(lì)磁涌流只流過變壓器的某一側(cè)，因此通過電流互感器反應(yīng)到差動(dòng)回路中將形成不平衡電流，引起差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

2、誤動(dòng)作原因及其解決方法

（1）變壓器差動(dòng)保護(hù)按照有關(guān)規(guī)定在保護(hù)投運(yùn)前要嚴(yán)格檢查電流互感器的極性、相序和連接，確保變壓器差動(dòng)保護(hù)的正確性。由于各種原因，現(xiàn)場(chǎng)確有電流互感器三相電路的錯(cuò)誤接線，導(dǎo)致相序和極性的錯(cuò)誤，造成變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

差動(dòng)保護(hù)接線示意圖

1）電流互感器的極性：

變壓器差動(dòng)繼電器動(dòng)作的條件就是一次電流與變壓器二次電流之差，電流互感器的極性決定瞬時(shí)電流的方向，因此對(duì)電流互感器的極性應(yīng)引起重視，只有保證了電流互感器的極性正確，才能保證繼電器的正確動(dòng)作。在工程中電流互感器的極性應(yīng)按減極性原則進(jìn)行。既在一、二次繞組中，同時(shí)由同極性端子同入電流時(shí)，他們?cè)阼F芯中所產(chǎn)生磁通方向應(yīng)相同。在實(shí)際工作中一般利用楞次定律進(jìn)行判別(即直流判斷法)。

2）電流互感器接線：

變壓器差動(dòng)繼電器的CT回路接線，首先必須通過對(duì)CT接線形式的選擇進(jìn)行外部的“相位補(bǔ)償”，消除變壓器接線組別不同造成的高、低壓側(cè)電流相位差和差動(dòng)保護(hù)回路不平衡電流。例如對(duì)于Y/d11接線的變壓器，由于三角形側(cè)電流的相位比星形側(cè)同一相電流超前30°，必須將變壓器星形側(cè)的CT二次側(cè)接成三角形，而三角形側(cè)的CT接成星形，從而將流入差動(dòng)繼電器的CT二次電流相位校正過來。目前相當(dāng)多的繼電器可以通過本身的設(shè)定對(duì)相位進(jìn)行轉(zhuǎn)化，CT只要接成Y/Y型即可，如SIEMENS 7UT51差動(dòng)繼電器等。

（2）變壓器中的二次諧波：

變壓器投入運(yùn)行時(shí)，由于勵(lì)磁涌流的作用，在變壓器回路中產(chǎn)生大量的諧波分量，其中以二次諧波為主。其Zui大值高于額定電流的幾倍，因此引起差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

1）諧波產(chǎn)生的原因

諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時(shí)，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，從而產(chǎn)生諧波。諧波頻率是基波頻率的整倍數(shù)，任何重復(fù)的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波，每個(gè)諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。諧波可以區(qū)分為偶次與奇次性，第3、5、7次編號(hào)的為奇次諧波，而2、4，6、8等為偶次諧波，如基波為50Hz時(shí)，2次諧波為lOOHz，3次諧波則是150Hz。

2）利用二次諧波制動(dòng)

保護(hù)裝置在變壓器空載投入和外部故障切除電壓恢復(fù)時(shí)，利用二次諧波分量進(jìn)行制動(dòng);內(nèi)部故障時(shí)，利用基波進(jìn)行保護(hù);外部故障時(shí)，利用比例制動(dòng)回路躲過不平衡電流。

上文的分析，探討了變壓器差動(dòng)保護(hù)中的部分問題，而這些問題對(duì)于變壓器差動(dòng)保護(hù)的正確工作影響十分大。如果不能夠很好的解決這些問題，就會(huì)直接影響變壓器差動(dòng)保護(hù)的性能，甚至造成變壓器差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)或不動(dòng)作。

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