电力变压器中纵差保护运用的分析
电力变压器中纵差保护运用的分析
中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）08（c）-0034-02
作为电力保护的重点对象的电力变压器不仅是因其本身具有很高的价格，而且它在维持整
个电力系统的稳定性中发挥着不可取代的重要作用。而纵差保护作为一种广泛应用的保护装
置，其能否合理运用、正确动作对电网的安全运行来说至关重要。近纵差保护在变压器的运行
中出现的问题仍旧值得关注。
1 电力变压器纵差保护的基本原理
纵差保护全称纵联差动保护，变压器的纵联差动保护防御的是油箱外面套管和引出线等的
故障。在正常情况下或保护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧电流大小相等，相位相
反，因此流经继电器的差电流为零，但如果在保护区内发生短路故障，流经继电器的差电流不
再为零，因此继电器将动作，使断路器跳闸，起到保护作用。
2 纵差保护中常见问题
（1）首先有必要一提的是最常见的问题便是安装过程中出现的问题；目前常见的电流互
感器，出厂时都在外壳上明确标注 P1、P2；抽头 S1、S2；意思是当 CT 一次侧的电流由 P1 流
向P2 时，二次侧感应电流的方向为 S1 到S2。差动装置取的是保护区域两端的两个 CT 的二次
侧感应电流进行计算，此时就一定要注意差动保护装置本身的固有特性：是 180 度接线还是 0
度接线。所谓 180 度接线要求，就是对两端两个 CT 进入保护装置的电流求和，和为零时不动
作；0度接线要求就是对两端两个 CT 进入保护装置的电流求差值，差值为零时不动作。安装
作业人员甚至一些设计人员常常由于对该原理的模糊导致对于发电机的差动保护习惯性设置为
0接线，对变压器采用 180 接线；这就与很有可能与差动保护装置本身的计算属性要求不符，
继而造成差动保护的误动作。虽然现在的自适应接线方式的差动保护装置很好的解决了这个问
题，但这种装置电厂普及度不高，极易出现问题，这就要求现场人员在施工过程中要严格校
验。
（2）差动继电器的电流回路接线问题，现在电力变压器主要分为干式变压器和油浸式变
压器两类，在变压器的规格参数中有一项被称之为联接组标号。也就是平时说的接线方式。暂
以常规的 Dyn11 来阐明差动继电器电流回路接线问题。根据基础电路理论，角型接法的线电压
比星型接法的相电压超前30 度，所以就变压器自身来说高压侧的电流会超前低压侧 30 度。那
么如果两侧的 CT 采用相同的接线方式的话，在高压侧 CT 处产生的二次电流也会比低压侧 CT
产生的二次电流在相位上相差 30 度，那么正常运行时也就可能超过保护定值造成误动。
对此问题现在普遍采用改变CT 二次绕组接线方式的办法来解决。以Dyn11 为例来说明，
高压侧采用三角形接线，那么高压侧对应的 CT 的二次绕组就采用星型接线；低压侧采用星型
接线，那么低压侧对应的二次绕组就采用角型接线；这样一次侧虽然高压侧的感应的线电压虽
然会比低压侧感应的相电压超前30 度；但由于接线方式，星型接法的CT 的感应电流会比角型
接法的CT 的感应电流滞后 30 度。这样流入差动保护装置的两组电流就刚好可达到相位一致的
状态。
（3）励磁涌流的问题，当变压器合闸时或外区域故障时，可能产生很大的电流，然后很
快返回到正常的空载电流值，这个冲击电流称之为励磁涌流，励磁涌流对变压器并无危险，因
为这个冲击电流存在的时间很短。解决方法最主要的的是如何识别涌流、利用涌流中的一些特
性来构成差动保护的闭锁条件，找到准确、可靠的闭锁判据。
间断角原理就是利用短路电流波形是连续变化的，而励磁涌流波形是具有明显的间断角特
征作为鉴别涌流的判据。该方法是以精确测量间断角为基础的，间断角的测量必须考虑电流互
感器传变对励磁涌流的影响，尤其当电流互感器饱和后对二次电流波形的影响。同时还受到采
样率、 采样精度的影响及硬件的限制，因此这种原理在变压器差动保护中的应用效果曾不十分
理想。但是随着人们在这方面的研究的深入细致和进行了大量的试验工作，恢复间断角的算法
被提出来，改进后应用效果还比较理想。
摘要：
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电力变压器中纵差保护运用的分析 中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）08（c）-0034-02 作为电力保护的重点对象的电力变压器不仅是因其本身具有很高的价格，而且它在维持整个电力系统的稳定性中发挥着不可取代的重要作用。而纵差保护作为一种广泛应用的保护装置，其能否合理运用、正确动作对电网的安全运行来说至关重要。近纵差保护在变压器的运行中出现的问题仍旧值得关注。 1 电力变压器纵差保护的基本原理 纵差保护全称纵联差动保护，变压器的纵联差动保护防御的是油箱外面套管和引出线等的故障。在正常情况下或保护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧电流大小相等，...
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