變壓器的差動保護原理及調試方法

變壓器是電力系統中的關鍵設備，其安全運行對整個電力系統的穩定至關重要。為了確保變壓器的安全運行，需要采用一定的保護措施。差動保護是變壓器的主要保護方式之一，本文將介紹變壓器差動保護的原理及調試方法。

一、變壓器差動保護原理

差動保護的基本原理是比較變壓器兩側電流的大小和相位。當變壓器正常運行時，兩側電流應該相等且同相；當變壓器發生內部故障時，兩側電流將出現差異。差動保護就是根據這一原理來實現對變壓器內部故障的保護。

差動保護

電力變壓器在運行時，由于聯接組別和變比不同，各側電流大小及相位也不同。需通過數字方法對CT 聯接和變比進行補償。消除電流大小和相位差異。

縱差保護是指由變壓器各側外附CT 構成的差動保護，該保護能反映變壓器各側的各種類型故障。各側CT 正極性端在母線側。

縱差保護應注意空載合閘時勵磁涌流對變壓器差動保護引起的誤動，以及過勵磁工況下變壓器差動保護動作的行為。

差動保護動作方程

穩態比例差動保護采用經傅氏變換后得到的電流有效值進行差流計算，用來區分差流是由于內部故障還是外部故障引起。

比例制動曲線為3 折段，采用了如下動作方程：

差動保護二次諧波制動的測試方法

測試方法：

1、單側加試驗電流，保證基波電流大于差動保護動作值

2、利用測試儀“諧波”模塊，加入二次諧波

3、使二次諧波的含量從制動值向非制動值遞減

4、二次諧波含量低于定值時，保護動作，測試儀停止輸出。記錄臨界制動值

差動保護主要包括以下幾個部分：

1.電流互感器：用于將主變各側的電流轉化為二次電流，以便進行比較。

2.差動繼電器：根據兩側電流的差值來判斷變壓器是否發生內部故障。當差值超過設定的閾值時，差動繼電器動作，切斷變壓器的電源。

3.制動回路：為了防止外部故障引起的誤動，差動保護需要設置制動回路。制動回路通常包括一個或多個電阻，用于限制差動繼電器的動作范圍。

4.平衡線圈：為了消除變壓器勵磁電流的影響，差動保護需要設置平衡線圈。平衡線圈的作用是將勵磁電流產生的磁通抵消掉，使得差動繼電器只對內部故障做出反應。

二、變壓器差動保護調試方法

1.檢查接線：在調試前，首先要檢查差動保護的接線是否正確。主要包括電流互感器的極性、差動繼電器的輸入端子等。

2.整定參數：根據變壓器的額定電流、額定電壓以及制動回路的電阻值，計算出差動繼電器的動作電流和返回電流。動作電流是指當兩側電流差值達到設定閾值時，差動繼電器動作的電流值；返回電流是指當兩側電流差值小于設定閾值時，差動繼電器返回的電流值。

3.模擬試驗：在調試過程中，可以通過模擬變壓器內部故障的方法來檢驗差動保護的性能。首先斷開變壓器一側的電源，然后逐漸增加另一側的電流，觀察差動繼電器的動作情況。如果差動繼電器能夠正確動作，說明差動保護調試成功。

4.制動回路調整：如果在實際運行中，發現差動保護存在誤動作的情況，可能是由于制動回路設置不合理導致的。此時，可以通過調整制動回路的電阻值來改善差動保護的性能。

5.平衡線圈調整：如果變壓器勵磁電流較大，可能會影響差動保護的正常工作。此時，可以通過調整平衡線圈的匝數和連接方式來減小勵磁電流的影響。

差動保護校驗常見問題

問題1 差動保護高對低校驗，測試儀一輸出保護動作

可能原因：

1、補償電流未加入裝置，非故障模擬相產生差流；

2、低壓側所加電流計算有誤，未除平衡系數

3、接線有誤，接線相別出錯，電流加到其他相當中。

總之，變壓器差動保護是一種有效的內部故障保護方式，通過對差動保護的原理和調試方法的了解，可以更好地保證變壓器的安全運行。在實際應用中，還需要根據具體情況對差動保護進行定期檢查和維護，以確保其性能始終處于良好狀態。