變壓器的差動保護

一、變壓器的差動保護

變壓器縱聯差動保護簡稱縱差保護或差動保護，是反應變壓器繞組、套管及引出線上各種短路故障的主保護，但因它對油箱內部的繞組匝間短路等故障反應不靈敏，通常由縱差保護和瓦斯保護一起構成變壓器的主保護。大型變壓器、重要變壓器、或當變壓器電流速斷保護靈敏度不夠時，宜裝設縱聯差動保護。

1、循環電流法接線

如上圖所示，兩側的電流互感器TA1和TA2同極性連接，差動繼電器KD并接在差動回路上。兩側電流互感器之間的區域為差動保護的保護范圍，保護動作于跳兩側斷路器，這種接線稱為循環電流法接線。

2、差動保護動作原理

1）縱聯差動保護裝置由變壓器兩側的電流互感器和繼電器等組成，兩個電流互感器串聯形成環路，電流繼電器并接在環路上。因此，電流繼電器的電流等于兩側電流互感器二次側電流之差。

2）在正常情況下或保護范圍外發生故障時，兩側電流互感器二次側電流大小相等，相位相同，因此流經繼電器的差電流為零，但如果在保護范圍內發生短路故障，流經繼電器的差電流不再為零，因此繼電器將動作，使斷路器跳閘，從而起到保護作用。

二、變壓器的接地后備保護

對電壓等級在110kV及以上的中性點直接接地系統變壓器，應裝設接地后備保護，作為變壓器直接接地側接地故障的近后備和外部相鄰元件包括母線、線路接地故障的遠后備保護。

接地故障是電力系統的主要故障形式，對110kV及以上中性點直接接地電網連接的各種變壓器，對外部單相接地短路引起的過電流，應裝設接地短路后備保護。變壓器接地故障的零序保護由零序過電流保護，零序過電壓保護、間隙零序過電流保護構成。按照變壓器中性點接地方式的不同，接地后備保護分別考慮如下:

1、變壓器中性點直接接地的零序保護由兩段式零序過電流保護構成，通常以較短時限動作于縮小故障范圍，以較長時限動作于斷開變壓器各側斷路器。對自耦變壓器和高、中壓側均接地的三繞組變壓器，為滿足選擇性要求，可增設零序方向元件，方向指向各側母線。

2、對于中性點可能接地運行或不接地運行的變壓器，應配置兩種接地保護。一種接地保護用于變壓器中性點接地運行狀態，通常設置兩段式零序過流保護。另一種接地保護用于變壓器中性點不接地運行狀態，需按照變壓器的不同情況分別考慮。

1. 全絕緣變壓器

除了裝設兩段式零序過電流保護，以滿足變壓器中性點直接接地運行要求，還應增設零序過電壓保護，以適應變壓器所連接電力網失去接地中性點時出現中性點過電壓的保護。

2. 分級絕緣變壓器

中性點應裝設放電間隙，可以對中性點絕緣薄弱部分起到過電壓保護作用。此時，除了用于中性點直接接地運行變壓器的兩段式零序過電流保護外，還要增設反應間隙放電的零序電流保護和零序過電壓保護，當變壓器所接電力網失去接地中性點，又發生單相接地故障時，反應間隙放電的零序過電流保護和零序過電壓保護動作，經短延時跳開變壓器各側斷路器。