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1、第十章 电力变压器保护,第十章 电力变压器保护,第一节 电力变压器的故障、异常工作状态及其保护方式第二节 变压器的差动保护第三节 变压器的气体保护第四节 变压器的电流速断保护第五节 变压器相间短路的后备保护及过负荷保护第六节 变压器的零序保护,对本章学习的要求,对本章学习的要求是：（1）了解变压器可能产生的故障类型和异常工作的状态；（2）掌握变压器的保护方式；（3）熟练掌握纵差动保护的工作原理及特点；（4）了解不平衡电流可能产生的原因及特点，减小措施；（5）了解励磁涌流产生原因及特点，以及变压器差动保护中如何克服励磁涌流的影响；（6）掌握变压器差动保护整定计算原则；（7）掌握带速饱和变流器的差
2、动继电器（BCH-2或BCH-1）的构造和特性；（8）了解电流、电压保护在变压器保护中的作用；（9）掌握瓦斯保护中的工作原理及接线。,第一节 电力变压器的故障、异常工作状态及其保护方式,变压器的故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。1、油箱内部故障有，绕组的相间短路、绕组的匝间短路、直接接地系统侧绕组的接地短路。2、油箱外部故障主要有，油箱外部绝缘套管、引出线上发生相间短路或一相碰接箱壳（或称直接接地短路）。3、变压器的异常工作状态有过负荷；由外部短路引起的过电流；油箱漏油引起的油位下降；外部接地短路引起中性点过电压；绕组过电压或频率降低引起的过励磁；变压器油温升高和冷却系统故障等。变压器应装
3、设如下保护：(1)为反应油箱内部各种短路故障和油面降低，对于0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。(2)为反应变压器绕组和引出线的相间短路，以及中性点直接接地电网侧绕组和引出线的接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速断保护。,第一节 电力变压器的故障、异常工作状态及其保护方式,(3)为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护（或电流速断保护）的后备保护，应装设过电流保护。(4)为反应大接地电流系统外部接地短路，应装设零序电流保护。(5)对于0.4MVA以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应装设过负荷保护。过负荷
4、保护通常只装在一相，其动作时限较长，延时动作于发信号。(6)高压侧电压为500KV及以上的变压器，对频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流升高，应装设变压器过励磁保护。(7)对变压器温度和油箱内压力升高，以及冷却系统故障，按变压器现行标准要求，应装设相应的保护装置。,第二节变压器的差动保护,差动保护能正确区分被保护元件保护区内、外故障，并能瞬时切除保护区内的故障。变压器差动保护用来反应变压器绕组、引出线及套管上各种短路故障，是变压器的主保护。,10-1 变压器差动保护原理接线图,第二节变压器的差动保护,一、不平衡电流产生的原因及减小不平衡电流的方法,（一）稳态不平衡电流 1、变压器各侧电流相
5、位不同引起不平衡电流 在电力系统中大、中型变压器采用Y，d11接线的很多，变压器一、二次侧线电流相位差30，如果两侧电流互感器采用相同接线方式，即使I1和I2的数值相等，其不平衡电流为Iunb1=2I1sin15=0.518I1。因此，必须补偿由于两侧电流相位不同而引起的不平衡电流。具体方法是将Y,d11接线的变压器星形接线侧的电流互感器接成三角形接线，三角形接线侧电流互感器接成星形接线，这样可以使两侧电流互感器二次联接臂上的电流相位一致。,1、变压器各侧电流相位不同引起不平衡电流,2、由于电流互感器计算变比与选用的标准变比不同而引起的不平衡电流,高压侧保护臂中电流比该侧互感器二次侧电流大倍，
6、为使正常负荷时两侧保护臂中电流接近相等，故高压侧电流互感器变比应增大倍考虑。变压器星形接线侧按三角形接线的电流互感器变比为（10-1）变压器角形接线侧按星形接线的电流互感器的变比为（10-2）由于实际所选电流互感器的变比不同于计算值，势必在差动回路中出现不平衡电流值。,应采取补偿措施,（1）用自耦变压器UT改变差动臂的电流；（2）用中间变流器UA进行磁势补偿；（3）用电抗变换器UX1和UX2二次绕组串接差动输出进行磁势补偿。,3由变压器调压引起的不平衡电流,当系统运行方式改变时，需要调节变压器调压分接头以保证系统电压水平。在当调压分接头位置改变时，在差动回路中引起很大不平衡电流。该不平衡电流的
7、大小与调压范围U及变压器一次电流成正比，可由下式计算,在运行中不可能随变压器分接头改变而重新调整差动继电器的参数，因此，U引起的不平衡电流要在整定计算时考虑躲过。,4由于各则电流互感器误差不同引起的不平衡电流,变压器各侧电压等级和额定电流不同，因而采用的电流互感器型号不同，它们的特性差别很大，故引起较大的不平衡电（实际上是两个电流互感器励磁电流之差）（10-6）Kerr电流互感器误差，取0.1；KSt电流互感器同型系数，对发电机线路纵差保护取0.5；对变压器、母线差动保护取1；,（二）暂态过程中的不平衡电流,差动保护要躲过外部短路时暂态过程中的不平衡电流，其中含有很大非周期分量，偏于时间轴一侧
8、 如图10-4（a）短路电流虽然在初瞬也具有一定成分的非周期分量，但衰减很快，只是短暂地延迟了非周期分量的传变。速饱和变流器一次绕组中只有短路电流周期分量通过，此时铁芯中B变化很大，在W2中感生很大电势，使差动继电器可靠动作。如图10-14（b）。,图14-4（b）,（二）暂态过程中的不平衡电流,综和考虑暂态和稳态的影响，总的不平衡电流为：,（三）变压器的励磁涌流,变压器励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能被平衡，在外部故障时，由于电压降低，励磁电流减小，它的影响就更小。可忽略不计。但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则可能出现数值很大的励磁电流(
9、又称为励磁涌流)。,励磁涌流的产生,图10-5 励磁涌流的产生及电流变化曲线（a）稳态时电压与磁通关系；（c）变压器铁芯的磁化曲线瞬间合闸时电压与磁通关系,励磁涌流的产生,（b）t=0,u=0瞬间空载合闸时电压与磁通关系,（d）励磁涌流波形,励磁涌流具有以下特点：,包含有很大成份的非周期分量，约占基波的60%，涌流偏向时间轴的一侧；包含有大量的高次谐波，且以二次谐波为主，约占基波3040%以上；波形之间出现间断角a，可达80以上。,防止励磁涌流的影响的措施：,根据励磁涌流的特点，可以采取下列措施防止励磁涌流的影响：采用具有速饱合铁芯的差动继电器；利用二次谐波制动而躲开励磁涌流；按比较波形间断角
10、来鉴别内部故障和励磁涌流的差动保护。由于速饱和变流器躲过非周期分量性能不够理想，目前，中小型变压器广泛采用加强型速饱和变流器（BCH-2型）构成的变压器差动保护。BCH-2型（DCD-2、DCD-2M型）差动继电器，是在速饱和变流器基础上，再加上短路绕组，以改善躲过非周期分量的性能。,二、采用BCH型差动继电器构成的差动保护,（一）BCH-2型差动继电器构成的差动保护BCH-2型差动继电器由带短路绕组的三柱式速饱和变流器和DL-11/0.2型电流继电器组合而成。铁芯中间柱B的截面是边缘柱截面的二倍，其上绕有一个差动绕组Wd、两个平衡绕组WbI、WbII以及短路绕组一部分，短路绕组另一部分绕在左
11、边芯柱A上，而且两者通过端子呈同向串联。在右边芯柱C上绕有二次绕组W2，它通过端子、与DL-11/0.2型电流继电器相连接。图10-6为BCH-2型差动继电器的结构图,二、采用BCH型差动继电器构成的差动保护,C柱中总磁通为：,二、采用BCH型差动继电器构成的差动保护,C柱中总磁通为：,在一般情况下，选取与相同标号抽头,维持，且因B柱截面为A柱截面两倍，故磁阻RA=2RB。即 中后两项去磁与增磁相等，这说明在保护区内部故障时，短路绕组的存在不影响差动绕组中交变电流向二次绕组W2的传递，不会改变继电器的动作安匝数和保护的灵敏性。只要流过它的电流产生的磁势达到604安匝时，就可以保证接于W2上的电
12、流继电器能可靠动作。,C柱中总磁通为：,（10-10）,消除了励磁涌流的影响,在变压器空载投入或外部短路切除后，电压突然恢复时，励磁涌流将以不平衡电流形式流入差动绕组Wd，由于其中含有很大成份非周期分量，使铁芯迅速饱和，磁阻增大，Rm将更加增大，式10-10会使大大减小.而且铁芯饱和后磁路磁阻增大，由A柱到C柱磁路长、漏磁增大，从而使A柱到C柱的助磁磁通显著减小，而B柱到C柱磁路短，漏磁相对较小，故由B柱到C柱的去磁磁通减少并不显著，但仍有较大去磁作用，因而使C柱贯穿于W2的总磁通减少的更加显著，使DL-11/0.2型电流继电器不易动作，这说明短路绕组的存在加强了躲过非周期分量的影响，即可靠地
13、消除了励磁涌流的影响。,BCH-2型继电器直流助磁特性曲线,BCH-2型继电器,BCH-2型继电器,例题10-2用BCH-2 差动继电器构成变压器差动保护原理接线图,差动线圈接于变压器差动保护的差回路，当安匝磁势达到一定值时，二次线圈感应的某一电势值使电流继电器起动。,平衡线圈的作用是消除变压器两侧电流互感器的计算变比与实际变比不一致所产生的不平衡安匝磁势。,短路线圈的作用是提高差动继电器躲过励磁涌流的能力。,(二)由BCH-2型继电器组成变压器差动保护的整定计算,(二)由BCH-2型继电器组成变压器差动保护的整定计算,应用BCH-2型差动继电器构成双绕组变压器差动保护的三相交流侧的接线如教材
14、图10-10所示。现结合一个实例来说明其整定计算。例题10-2 某工厂总降压变电所由无限大容量系统供电，其中变压器的参数为SFL110000/60型，60/10.5kv，Y，d11接线，Uk%=9。已知10.5kv母线上三相短路电流在最大运行方式下，在最小运行方式下为，归算到60kv分别为691A与560A，10kv侧最大负荷电流为IL.max=450A。归算到60kv侧为78.75A。拟采用BCH-2型差动继电器构成变压器差动保护，试进行整定计算。,解：（1）计算变压器一次侧、二次侧额定电流，选出电流互感器的变比，计算电流互感器二次联接臂中的电流，其计 算结果列于表10-4中。,表10-4
15、例题中变压器各侧有关计算数据,I1=,I2=,从上表可以看出，I2I1，所以选较大者10.5kv侧为基本侧。平衡绕组WbI接于10.5kv的基本侧，平衡绕组WbII接于60kv侧。（2）计算差动保护基本侧的动作电流，在决定一次动作电流时应满足下列三个条件1）躲过变压器励磁涌流的条件2）躲过电流互感器二次断线不应误动作的条件3）躲过外部穿越性短路最大不平衡电流的条件 Iop1=1.3(10.1+0.05+0.05)3950=1027A式中 可靠系数与电流互感器的同型系数，取1.3，取1。变压器于基本侧的额定电流与最大负荷电流；U、fS 改变变压器分接头调压引起的相对误差与整定匝数不同于计算匝数引
16、起的相对误差；U取0.1，变比误差fS取初步0.05进行试算。,例题10-2,例题10-2,在最大运行方式下，变压器二次母线上短路，归算于基本侧的三相短路电流次暂态值。选取上述条件计算值中最大的作为基本侧的一次动作电流，即IOP.1取1027A。差动继电器基本侧的动作电流为,式中 基本侧的电流互感器变比与其接线系数,（3）确定BCH-2型差动继电器各绕组的匝数。该继电器在保持 时其动作安匝数为为了平衡得更精确。使不平衡电流影响更小，可将接于基本侧平衡绕组WbI作为基本侧动作匝数的一部分，选取差动绕组Wd与平衡绕组WbI的整定匝数Wd.set=6匝，WbIset=1匝，即 匝。,例题10-2,确
17、定非基本侧平衡绕组WbII的匝数,选整定匝数匝，其相对误差为,要求相对误差的绝对值不超过0.05。显然不平衡电流不能完全消除，还会剩下一部分,因 0.05，故不必重新计算动作电流值。,例题10-2,确定短路绕组匝数，即确定短路绕组的插头的插孔。它有四组插孔，见图10-7所示。从图10-8直流助磁特性曲线可知，短路绕组匝数越多，躲过励磁涌流的性能越好，但当内部故障电流中有较大非周期分量时，BHC-2型继电器动作时间要延长。因此，对励磁涌流倍数大的中小容量变压器，当内部故障时短路电流非周期分量衰减较快，对保护动作时间要求较低。故多选用插孔C2C1或D2D1。另外应考虑电流互感器的型式，励磁阻抗小的
18、电流互感器，如套管式，吸收非周期分量较多，短路绕组应选用较多匝数的插孔。所选插孔是否合适。应通过变压器空载投入试验确定。本题宜采用C2C1插孔拧入螺丝，接通短路绕组。,例题10-2,（4）灵敏系数校验 本列题为单电源应以最小运行方式下10kV侧两相短路反应到电源侧进行校验，10.5kv侧母线两相短路归算到60kV侧流入继电器的电流为60kv电源侧BCH-2型继电器的动作电流为则差动保护装置的最小灵敏度为,可见，满足灵敏系数要求，各绕组整定匝数如教材图10-7中插孔涂黒表示。本题解题完毕。,三、采用带制动特性的差动继电器构成的差动保护,1.BCH一1型差动继电器,三柱式铁芯电磁型电流继电器差动线
19、圈Wd，两个平衡线圈WbI、WbII制动线圈Wres工作线圈W2。,组成：,BCH-1型继电器结构原理图,差动线圈：通以电流产生磁通1，在两个二次工作绕组上 感应的电势相串联，能使电流继电器动作。,制动线圈：通以电流产生的磁通res在两边柱形成环路，在两个二次工作绕组上感应的电势反向串联，合成电势为零，不会使电流继电器动作。它的作用是使两个边柱的铁芯饱和，加大继电器的动作安匝。,各部分作用：,铁芯：两边柱截面小，易于饱和，它的作用相当于一级速饱和变流器。,安匝制动曲线：继电器的动作安匝与制动安匝的关系曲线。当制动安匝磁势较小时，两边柱铁芯没有饱和，继电器的动作安匝不变，仍为60安匝。,当制动安
20、匝加大，铁芯开始饱和，动作安匝开始加大。随着制动安匝磁势的加大，铁芯饱和程度变大，继电器动作安匝加大，如图曲线1或2。,带有制动线圈的变压器差动保护,以变压器的电源侧为基本侧，负荷侧为非基本侧。非基本侧接有平衡线圈、制动线圈。当保护范围外部故障时，在制动线圈中流有短路电流，使铁芯饱和，增大了继电器的动作安匝。外部故障时继电器不动。内部故障时，若A侧无电源，制动线圈中没有短路电流，不起制动作用。,1、BCH-1型继电器工作特性,曲线1为不平衡电流与外部短路电流的关系；曲线2为无制动继电器的动作电流；曲线3为制动特性曲线，位于直线1之上，交与水平线与a点。从图中可以看出，在任何短路故障时，继电器动
21、作电流都大于不平衡电流。,图10-15BCH-1继电器工作特性,1、当内部故障时，A侧无电源，制动绕组Wres中无电流通过Ires=0，其动作电流为，差动绕组由A侧提供短路电流，这种情况下保护最灵敏。2、内部故障时，A、B电源提供短路电流相等，Ires=1/2IK可，即制动绕组中电流为差动绕组中电流一半。如图10-15曲线5所示。直线5与制动曲线3交于b点，在b点右侧直线5在曲线3之上，所以继电器动作。3、在区内故障时，B侧无电源，制动绕组与差动绕组中电流相等，Ires=IK，如图直线4，它与制动曲线3交于C点，继电器动作电流为Iopr.2，直线4始终在制动曲线3之上，故继电器能动作。,对应图
22、10-14BCH-1 型继电器接于双绕组变压器差动保护单相原理接线图,BCH-1 型继电器接于双绕组变压器差动保护单相原理接线图,制动线圈的安装位置如下：,(1)对单侧电源的双绕组变压器，制动线圈应接于负荷侧，外部故障有制动作用，内部故障没有制动作用。,(2)对于单侧电源的三绕组变压器，制动线圈应接于流过变压器最小穿越性短路电流的负荷侧。,(3)对于双侧电源的三绕组变压器，制动线圈一般接于无电源侧。,(4)对于双侧电源的双绕组变压器，制动线圈应接于小电源侧。当仅有小电源供电时，能保证保护装置的灵敏度。,2.BCH一1型差动保护的整定计算,(1)确定变压器的基本侧。与BCH一2型差动继电器相同。
23、,(2)计算差动保护的动作电流,躲开变压器空载投入时的励滋涌流:,躲开电流互感器二次断线产生的不平衡电流：,躲开未装制动线圈侧外部短路时的不平衡电流Iunb：,取以上三条件计算结果中的最大值作为变压器差动保护一次动作电流。,(3)计算差动线圈匝数 与BCH一2型继电器相同。,(4)计算平衡线圈匝数 与BCH一2型继电器相同。,(5)校验平衡线圈圆整误差 与BCH一2型继电器相同。,2.BCH一1型差动保护的整定计算,(6)计算制动线圈匝数Wres：,外部短路差回路通以最大不平衡安匝数时，以保证继电器不动来确定制动线圈的匝数。,对于双绕组变压器，制动线圈计算匝数为,制动线圈要保证外部短路时可靠制
24、动，其实际匝数应向上整定。,（7）灵敏度校验,首先求出保护范围内校验点短路时流过制动线圈的电流及制动安匝。依据BCH一1型差动继电器最大安匝制动曲线2求出继电器的动作安匝，当计算出的动作安匝小于60安匝时，取60安匝。差动保护的灵敏度为,四、二次谐波制动的差动保护,图10-16所示为由LCD-15型差动继电器构成变压器差动保护原理接线图。该保护由比率制动部分、差动部分、二次谐波制动部分、差动电流速断部分及极化继电器所组成.,(一)比率制动回路,图10-16中比率制动回路如图10-17所示，实际上是一比率制动式差动继电器。它由电抗变换器1UX、4UX，整流桥U1、U4，稳压管VS，电容C1、C4
25、和极化继电器KP所组成。,电容C1和1UX的二次绕组组成工频串联谐振电路，当差动回路通过基波电流时，C1输出高电压。C4为滤波电容。1UX和2UX的二次绕组匝数相同，1UX一次绕组Wd称为差动绕组；4UX有两个相同匝数的一次绕组Wres.1和Wres.2称为制动绕组，两绕组极性如图10-17所示。差动绕组是制动绕组匝数的两倍，即Wd=2Wres.1=2Wres.2。差动绕组接在差动回路中，而两个制动绕组接在两个差动臂中。,四、二次谐波制动的差动保护,正常运行以及外部短路时，流过Wd的电流为Id=I1-I2,是不平衡电流，数值很小。流过制动绕组Wres的电流即IdIres，故继电器不动作。当发生
26、内部故障时，差动绕组电流为短路点的总的短路电流，数值较大，而制动绕组电流比较小，即IdIres，继电器灵敏动作。,1UX一次侧流过Id，4UX一次侧流过Ires，则在电抗变换器二次侧产生两个相应交流电压，并分别经过两个全波整流桥U1和U4整流后，输出直流电压U1和U2，分别称为工作电压和制动电压。U1和U2分别与Id和Ires成正比，即U1=K1Id，U2=K2Ires。,1、当不考虑稳压管VS作用时的制动特性,当差动绕组电流Id满足上式时，继电器刚好动作，此时的差动电流Id称为动作电流Iop.r。上式在直角坐标系中为一直线，如图10-18中虚线1，这时的制动特性为通过原点的直线，斜率m，改变
27、R1、R2、K1、K2可改变制动特性的斜率。继电器的动作电流Iop.r与制动电流Ires之比称为制动系数，即,当工作电压U1和制动电压U2加到极化继电器上，分别产生电流I1和I2为I1=U1/R1=K1Id/R1，I2=U2/R2=K2Ires/R2。如不考虑极化继电器动作所消耗的功率时，在理想条件下，继电器动作条件为I1I2=0。由此可得出,（10-12）,（10-11）,图10-18制动特性,1、当不考虑稳压管VS作用时的制动特性,若考虑极化继电器的功率损失时，则继电器动作边界条件为I1I2=I0，式中I0是为克服极化继电器功率损耗所必需的。I0通过差动绕组产生动作电流Iop.r0,Iop
28、.r0是无制动电流时的动作电流。Iop.r0在1UX二次侧产生动作电压Uop.r0，所以I0可表示为：,此时动作方程为：,（10-13）,（10-14）,上式中Id正好使继电器刚能动作，故称为动作电流，故上式可表示为：,（10-15）,上式说明，实际情况下制动特性为不通过原点的直线，如图10-18中直线2。显然这时Kresm。,图10-18制动特性,2当考虑稳压管VS的作用时当考虑稳压管VS的作用时，制动电压只有克服稳压管VS的反向击穿电压时才能起到制动作用。制动电压在极化继电器中产生电流I2=(U2UW)/R2，UW为稳压管反向击穿电压，可用流过制动绕组的制动电流Ires.0在4UX二次侧产
29、生的电压UW=K2Ires.0表示，由此可得到,(10-16),上式所表示的制动特性，可用图10-18中折线ABC表示。代表无制动作用时的动作电流Iop.r0,ON为开始有制动作用时的制动电流Ires.0。在制动电流小于时Ires.0，继电器无制动作用。其目的是为了提高内部故障时的灵敏性。一般取Ires.0=(0.51)ITN/KTA。Ires.0决定于稳压管VS的反向击穿电压UW。对于某个继电器来说Ires.0是一个确定值，不需要整定。需要整定的是无制动作用时的动作电流Iop.r0应大于此时的不平衡电流，即,(10-17),式中Iunb.N额定电流条件下的不平衡电流。,图10-18中曲线3为
30、对应不同短路电流时的不平衡电流，K点是对应纵坐标是外部短路时，最大短路电流通过时产生的最大不平衡电流，为使在最大不平衡电流时不误动作，则继电器一次侧动作电流值为,(10-18),所以虚线1的斜率m或制动系数Kres应按下式计算:,(10-19),按上式选取制动特性曲线BC的斜率Kres可使继电器在外部短路时通过最大短路电流时不误动作。,（二）2次谐波制动回路,如图10-16所示，2次谐波制动回路由电抗变换器2UX、电容C2、电抗L、电容C3和电阻R2组成。电抗变换器2UX二次绕组与电容C2组成100Hz谐振回路,以便从电容C2两端取出2次谐波电压，再经电抗L和电容C3组成对50Hz的阻波器，除
31、去其中的基波分量，并通过整流器U2输出一个2次谐波制动量加在极化继电器上，以防止变压器空载投入的误动作。,（三）电流速断回路差动电流速断回路由3UX、U3和C5组成。3UX二次侧输出一个与差动电流Id成正比的电压，经U3整流、C5滤波后加在执行元件KM上，当输出电压达到整定值时，中间继电器KM动作接通跳闸回路。可以利用3UX二次绕组分接头改变动作值。,（四）制动绕组的接入方式4UX一次侧制动绕组应根据以下情况接线：1)对于单侧电源双绕组变压器，应将4UX的两个一次绕组顺向串联或仅用其中一个绕组接于负荷侧差动臂中。当发生外部短路时，能可靠动作；当发生内部短路时，无制动作用，有较高的灵敏性。2）对
32、于双侧电源的双绕组变压器，4UX的两个一次绕组分别接于两个负荷侧的差动臂中，其连接应保证正常运行时产生的总磁势为两侧磁势之和。当发生外部故障时，制动作用最大；而当发生内部故障时作用最小。3）对于单电源的三绕组变压器，4UX的两个一次绕组应分别接在两负荷侧的差动臂中。4）对于双电源的三绕组变压器，应将4UX的两个一次绕组接于负荷侧和小电源侧的差动臂中。5）对于多侧电源的三绕组变压器，各侧均接入制动绕组，采用LCD-11型继电器。,（五）谐波制动的变压器差动保护的整定计算,1、选择自耦电流变换器变比,首先计算变压器各侧额定电流ITN，选择各侧电流互感器的变比KTA。计算各侧差动臂中的电流。选择自耦
33、变流器变比KUT，最后计算变比误差fS。,1、确定保护最小动作电流I,保护最小动作电流按躲开最大负荷时不平衡电流Iunb.max来整定，即。对运行中变压器，可实测Iunb.max。通常取Iop.r0=(0.20.5)ITN。,3确定保护制动特性转折点电流Ires.0,保护继电器制动特性转折点电流Ires按保证外部故障时保护不误动作及提高内部故障灵敏性要求确定为Ires.0=(11.2)ITN。,4确定制动系数Kres和制动特性的斜率m由式(10-15)可得制动系数为：,（10-20）,（五）差动保护的整定计算,式中 KstTA的同型系数，取1；KerrTA的最大相对误差，取0.1；Knp非周期
34、分量系数，取1.52.0；U变压器调压引起的误差。取调压范围的一半；fS变比误差，取实际计算值；Krel可靠系数，取1.3。,由图10-18中可见直线BC的斜率m为,图10-18制动特性,在确定Kres、Iop.r0、Ires.0后，m随Ires大小变化因而不便整定，常取m=Kres，m确定后，按Iop.r0（标幺值）Kres校验Iop.r0。,5校验灵敏系数,（10-21）,式中 保护区内部两相短路时的最小短路电流；Iop对应制动电流时的动作电流。,（五）差动保护的整定计算,5差动电流速断动作电流按躲开变压器空载投入时，出现的最大励磁涌流的1.52倍整定。对于Y,d接线的变压器为：,Iop=
35、(1.52)Iexs（10-22）,（10-22）式中Iexs-最大励磁涌流电流。,五、鉴别波形间断角原理的差动保护,励磁涌流波形有较大的间断角，而内部短路故障时，电流基本上是正弦波形。据此，可采用鉴别波形间断角大小的方法躲过励磁涌流。鉴别波形间断角的差动保护原理框图如图10-19所示。电抗变换器1UX、2UX的一次绕组则分别接于变压器两侧电流互感器的二次侧。1UX和2UX各有两个二次绕组，其中一个反极性串联，构成制动回路。制动回路输出电压经整流桥U1整流及滤波后，形成直流制动电压Ures。,五、鉴别波形间断角原理的差动保护,两个电抗变换器的另一个二次绕组顺极性串联，构成差动回路。差动回路输出
36、电压经整流桥U2整流后，形成脉动的差动电压Ud。调整电阻R1，在正常情况下，差动电压最小。改变R2可以改变2UX的一次电流与其二次电压之间的相角差，使之等于1UX的一次电流及二次电压间的相角差。,五、鉴别波形间断角原理的差动保护,鉴别间断角的电路如图10-20所示，第一级为抗干扰延时电路，其作用是抗干扰和躲过不平衡电流中的高次谐波分量，由三极管V11截止，C1开始充电到稳压管VS1击穿的时间T1来实现，T1大约为2.5ms。,五、鉴别波形间断角原理的差动保护,第二级为延时记忆电路，由V12、C2以及VS2构成，其时限决定于R8、R9与C2充电到VS2的击穿电压时间T2，T2=T1+3.3ms，作为判断间断角用。第三级延时电路由V13、C3、R11、VS3构成，其延时大约T3=2224ms，为防止外部短路时误动作，并对输出脉冲展宽。,
