目前，國內電網大多數采用由多微機實現的比率差動保護作為變壓器主保護，正確動作率往往不盡人意，這對變壓器的安全和電網系統的穩定運行很不利。

　　第一、變壓器差動保護的工作原理

　　根據基爾霍夫電流定律，當變壓器正常工作或在區外發生故障時，流入變壓器的電流和流出電流相等，差動繼電器不動作。在繞組變壓器的兩側均裝設電流互感器，其二次側則按循環電流法接線，即如果兩側電流互感器的同極性端都朝向母線側，則將同極性端子項鏈，并在兩接線質監并聯介入電流繼電器。在繼電器線圈中流過的電流是兩側電流互感器的二次電流之差，也就是說差動繼電器是接在差動回路。從理論上講，正常運行及外部故障時，差動回路電流為零。實際上由于兩側電流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常運行和外部短路時，差動回路中仍有不平衡電流Iumb流過。流過繼電器的電流Ik=I1-I2=Iumb，要求不平衡電流應盡量小，以確保繼電器不會誤動。黨變壓器內部發生相間短路時，在差動回路中由于I2改變了方向或者等于零（無電源側），這時流過繼電器的電流為I1與I2之和，即Ik=I1+I2=Iumb，能使繼電器可靠動作。

　　第二、差動保護誤動的原因和防范措施

　　1、區外故障引起的差動保護誤動

　　當變壓器發生嚴重的區外故障時，兩側會產生更大的差流，如短路電流較大，兩側互感器型號不一致，特別是短路電流打得一側使用P級互感器（也就是不帶暫態特性的電流互感器），而短路電流小的一側使用TPY級互感器（帶暫態特性的電流互感器）；短路電流中含有較大的非周期分量和諧波分量；故障切除瞬間，由于剩磁的存在，電壓恢復時產生大小不等的恢復性涌流；特殊性負載，如容性或感性負載的存在，致使各側短路電流相位發生偏移，產生較大的差流。根據對典型事故的錄波分析，發現保護動作點均落在差動比例制動曲線無主動特性的水平線上第一拐點以內，即差流大于門檻值，制動電流小于第一拐點電流（拐點電流為0.9~1.0In）。防范區外故障造成差動保護誤動的方法：

　?、倮^電保護定值不宜低于0.4In；

　?、谠O置先進的原理進行保護；

　?、厶岣哂布牟蓸泳群陀嬎銣蚀_度；

　?、軆蓚入娏骰ジ衅鞅M量選用同一型號，可以同為P級或TPY級，使用TPY級互感器效果最好。

　　2、電流互感器二次回路斷線引起變壓器差動保護誤動

　　電磁式變壓器差動繼電器的電流互感器回路接線，首先必須通過接線形式的選擇進行外部的“相位補償”，清除變壓器接線組別不同造成的高、低壓側電流相位差和差動保護回路不平衡電流。對于Y/d11接線的變壓器，由于三角形側電流的相位比星形側同一相電流超前30度，必須將變壓器星形側的電流會干起二次側接成三角形，而三角形側的電流互感器接成星形，將流入差動繼電器的電流互感器二次電流相位校正過來。

　　變壓器差動保護的動作電流的整定，主要應避開變壓器差動保護二次回路斷線時在差動回路中引起的差動電流的影響。違紀變壓器差動保護的動作電流一般按變壓器而定電流的25%~50%考慮，其保護功能用邏輯來實現，比電磁型變壓器差動保護快速、靈敏、動作電流整定值較小。電流互感器斷線最明顯的特征就是電流下降，在微機保護中，只要有合理的判斷，就不難解決電流互感器二次回路斷線時變壓器差動保護誤動問題。例如某側電流滿足下列條件認為是電流互感器斷線：只有一相或兩相電流為零，其他兩相或一相電流與啟動電流相等，故障相電流的突變量超過給定值，可判斷出電流互感器斷線。

　　3、勵磁涌流引起變壓器差動保護誤動

　　變壓器勵磁涌流的特點是正常運行情況下其值很小，一般不超過變壓器額定電流的3%~5%，變壓器工作在磁通的線性段。鐵芯未飽和，其相對導磁率很大，變壓器繞組的勵磁電感就很大。

　　當變壓器空投或故障切除后電壓恢復時，由于變壓器鐵芯中的磁通急劇增強，使鐵芯瞬間飽和，相對導磁率接近1，變壓器繞組電感降低，伴隨出現數值很大的勵磁涌流，包含有很大成分的非周期分量和高次諧波分量，并以二次諧波為主，其數值可以達到額定電流的6~8倍，出現尖頂形狀的勵磁涌流。在起始瞬間勵磁涌流衰減很快，對于一般中小型變壓器，經過0.5 s~1 s后，其值不超過額定電流的0.25~0.5倍；大型變壓器勵磁涌流的衰減速度較慢，衰減到上述值要2 s~3 s，即變壓器的容量越大衰減越慢，同時勵磁涌流波形出現間斷，有間斷角。應該注意的是，浪涌電流和變壓器的激磁涌流一樣，只流過變壓器一側，在變壓器空投合閘或切除外部短路的電壓恢復過程中，全部激磁涌流都將流入差動回路，且在一臺變壓器產生激磁涌流的同時，與其并聯運行的變壓器還會產生浪涌電流，并也將全部流入差動回路，造成變壓器差動保護誤動作。

　　在繼電保護中，防止產生最大不平衡電流是保護差動保護動作具有選擇性的必要條件，只要在工作過程中把握每一環節，運用合理、相應的措施，從而提高變壓器差動保護可靠性、穩定性，保證變壓器以及整個電網的安全運行。

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