差动范文10篇

差动范文篇1

关键词：差动通电保护

差动保护是发电机、变压器和大功率电动机的最主要保护。差动保护能够保证发电机、变压器和电动机在故障时以最快的速度退出运行，从而保护设备安全，所以差动保护回路的正确将保证设备遭受最小的损失。差动回路的正确性主要体现在被保护设备两侧电流的相别、极性、CT励磁特性等等方面，所以回路检查通常要从这几方面着手。

通常的回路检查是先用示灯检查CT根部到保护装置的电流线，再用干电池和毫安电流表检查保护所用电流的极性是否与装置一致，最后是整个回路的通电试验。

由于查线的方法基本不变，所以下面主要介绍一种新的回路通电试验方法。先简单介绍一下传统的两种通电试验方法。

第一种如图1示。

在保护柜上断开电流连片LP1，连片LP1两端加电流1A，在CT根部二次出线端子S1、S2上并联一交流电流表，由于CT二次交流阻抗很大，所以电流将通过电流表构成回路，此时电流表若指示大约1A，表示整个电流回路没有开路，连接良好，反之则有问题，需查明。这种方法的缺点是不能通过通电看出回路的极性。

第二种如图2所示。

这种方法与第一种的区别在于电流表不是两端并联在CT根部二次出线端子S1、S2上，而仅仅一端接于CT根部二次出线端子，另一端直接接在大地上。由于保护柜上面的电流公共端N已经接地，所以电流将在流过电流表后，直接通过大地和保护柜构成回路。断开连片LP1，连片LP1两端加电流1A，电流表的一端分别接一次S1、S2端子，接哪一个端子电流表显示1A则表示该端子为出线端。这种方法不仅能够说明回路通，还能判断极性是否正确。

第三种方法是一种更接近实际运行状态的通电试验方法，电流将通过一次直接作用在设备上，然后从保护装置上直接看各相电流、差流、和流的大小。只要电流显示正确就可以说明整个回路完全正确。

先介绍大功率电动机的差动回路通电试验方法，试验如图3所示。

一般的电动机差动保护用A、C相电流，在试验时我们加220V交流电在电动机开关柜下面的电源电缆上，经过实际测量从A相电缆头经电动机再到B相电缆头的交流电阻为几欧姆，所以加上220V交流电将会在产生几十安培的电流，这样经过CT将在二次产生保护装置足以测量到并能准确显示的电流，从而可以很好的观察各相电流以及差流、和流的大小。在试验过程中，加电压在A、B相时应该只有A相有电流显示，加电压在B、C相时应该只有C相有电流显示，而且不管哪一相加电流，差流都应该显示0，如果一条不符合，说明回路有问题。这种试验方法可以检查一次、二次整个差动回路。

变压器差动回路的通电试验相比电动机复杂许多，需要将变压器低压侧短接，用变压器本身的短路电流作为一次电流。下面以河曲#1机励磁变的通电试验为例进行说明。试验接线如图4所示。

变压器参数如下，容量3x2000kVA，变比22000/831V，短路阻抗6.29%，高压侧CT变比300/1A，低压侧变比6000/1A，接线方式Y，d-11。

高压侧额定电流Ihe=6000/22/√3=157A

低压侧额定电流Ile=6000/0.831/√3=4169A

高压侧加380V，低压侧短路时各侧的短路电流值如下：

高压侧一次短路电流

Ihd1=157/0.0629/(22000/380)=43.12A

低压侧一次短路电流

Ild1=43.12x22000/831=1142A

折算到二次电流为

高压侧二次短路电流Ihd2=43.12/300=0.144A

低压侧二次短路电流Ild2=1142/6000=0.19A

在通电时，由于高低压侧的电流都在0.1A以上，所以保护装置能够准确地测量到电流。

试验前先将励磁变低压侧三相短接，在励磁变高压侧接一足够截面电缆到380V电源盘，然后连好各CT端子的连接片，保证CT二次回路没有开路。在检查好以后，送合上380V电源开关，此时励磁变高压侧将有380V电压，励磁变内部将产生短路电流。从保护装置上观察励磁变各侧电流大小和相位，以及和流、差流的大小，并与计算值比较应该基本相等，

且差动保护不应该动作，满足这些条件就说明整个励磁变差动回路完全正确。

差动范文篇2

关键词:带负荷测试测试内容测试数据分析

1引言

差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时,一直用于变压器做主保护,其运行情况直接关系到变压器的安危.怎样才知道差动保护的运行情况呢?怎样才知道差动保护的整定、接线正确呢?唯有用负荷电流检验.但检验时要测哪些量?测得的数据又怎样分析、判断呢?下面就针对这些问题做些讨论.

2变压器差动保护的简要原理

差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的,当变压器正常工作或区外故障时,将其看作理想变压器,则流入变压器的电流和流出电流(折算后的电流)相等,差动继电器不动作.当变压器内部故障时,两侧(或三侧)向故障点提供短路电流,差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流,差动继电器动作.

3变压器差动保护带负荷测试的重要性

变压器差动保护原理简单,但实现方式复杂,加上各种差动保护在实现方式细节上的各不相同,更增加了其在具体使用中的复杂性,使人为出错机率增大,正确动作率降低.比如许继公司的微机变压器差动保护计算Y-接线变压器Y型侧额定二次电流时不乘以,而南瑞公司的保护要乘以.这些细小的差别,设计、安装、整定人员很容易疏忽、混淆,从而造成保护误动、拒动.为了防范于未然,就必需在变压器差动保护投运时进行带负荷测试.

4变压器差动保护带负荷测试内容

要排除设计、安装、整定过程中的疏漏(如线接错、极性弄反、平衡系数算错等等),就要收集充足、完备的测试数据.

1.差流(或差压).变压器差动保护是靠各侧CT二次电流和mm差流mm工作的,所以,差流(或差压)是差动保护带负荷测试的重要内容.电流平衡补偿的差动继电器(如LCD-4、LFP-972、CST-31A型差动继电器),用钳形相位表或通过微机保护液晶显示屏依次测出A相、B相、C相差流,并记录;磁平衡补偿的差动继电器(如BCH-1、BCH-2、DCD-5型差动继电器),用0.5级交流电压表依次测出A相、B相、C相差压,并记录.

2.各侧电流的幅值和相位.只凭借差流判断差动保护正确性是不充分的,因为一些接线或变比的小错误,往往不会产生明显的差流,且差流随负荷电流变化,负荷小,差流跟着变小,所以,除测试差流外,还要用钳形相位表在保护屏端子排依次测出变压器各侧A相、B相、C相电流的幅值和相位(相位以一相PT二次电压做参考),并记录.此处不推荐通过微机保护液晶显示屏测量电流幅值和相位.

3.变压器潮流.通过控制屏上的电流、有功、无功功率表,或者监控显示器上的电流、有功、无功功率数据,或者调度端的电流、有功、无功功率遥测数据,记录变压器各侧电流大小,有功、无功功率大小和流向,为CT变比、极性分析奠定基础.

负荷电流要多大呢?当然越大越好,负荷电流越大,各种错误在差流中的体现就越明显,就越容易判断.然而,实际运行的变压器,负荷电流受网络限制,不会很大,但至少应满足所用测试仪器精度要求,以及差流和负荷电流的可比性.若二次负荷电流只有0.2A而差流有65mA时,判断差动保护的正确性就相当困难.

5变压器差动保护带负荷测试数据分析

数据收集完后,便是对数据的分析、判断.数据分析是带负荷测试最关键的一步,如果马虎,或对变压器差动保护原理和实现方式把握不够,就会让一个个错误溜走,得出错误的结论.那么对于测得的数据我们应从哪些方面着手呢?

5.1看电流相序

正确接线下,各侧电流都是正序:A相超前B相,B相超前C相,C相超前A相.若与此不符,则有可能:

a.在端子箱的二次电流回路相别和一次电流相别不对应,比如端子箱内定义为A相电流回路的电缆芯接在了C相CT上,这种情况在一次设备倒换相别时最容易发生.

b.从端子箱到保护屏的电缆芯接反,比如一根电缆芯在端子箱接A相电流回路,在保护屏上却接B相电流输入端子,这种情况一般由安装人员的马虎造成.

5.2看电流的对称性

每侧A相、B相、C相电流幅值基本相等,相位互差120.,即A相电流超前B相120.,B相电流超前C相120.,C相电流超前A相120..若一相幅值偏差大于10%,则有可能:

a.变压器负荷三相不对称,一相电流偏大或一相电流偏小.

b.变压器负荷三相对称,但波动较大,造成测量一相电流幅值时负荷大,而测另一相时负荷小.

c.某一相CT变比接错,比如该相CT二次绕组抽头接错.

d.某一相电流存在寄生回路,比如某一根电缆芯在剥电缆皮时绝缘损伤,对电缆屏蔽层形成漏电流,造成流入保护屏的电流减小.

若某两相相位偏差大于10%,则有可能:

a.变压器负荷功率因数波动较大,造成测量一相电流相位时功率因数大,而测另一相时功率因数小.

b.某一相电流存在寄生回路,造成该相电流相位偏移.

5.3看各侧电流幅值,核实CT变比

用变压器各侧一次电流除以二次电流,得到实际CT变比,该变比应和整定变比基本一致.如果偏差大于10%,则有可能:

a.CT的一次线未按整定变比进行串联或并联.

b.CT的二次线未按整定变比接在相应的抽头上.

5.4看两(或三)侧同名相电流相位,检查差动保护电流回路极性组合的正确性

这里要将两种接线分别对待,一种是将变压器Y型侧CT二次绕组接成,另一种是变压器各侧CT二次绕组都接成Y型.对于前一种接线,其两侧二次电流相位应相差180.(三圈变压器,可分别运行两侧,来检查差动保护电流回路极性组合的正确性),而对于后一种接线,其两侧二次电流相位相差角度与变压器接线方式有关.比如一台变压器为Y-Y--11接线,当其高、低压侧运行时,其高压侧二次电流应超前低压侧(11m6)t30.,而当其高、中压侧运行时,其高压侧二次电流和中压侧电流仍相差180..若两侧同名相电流相位差不满足上述要求(偏差大于10.),则有可能:

a.将CT二次绕组组合成时,极性弄错或相别弄错,比如Y-Y--11变压器在组合Y型侧CT二次绕组时,组合后的A相电流应在A相CT极性端和B相CT非极性端(或A相CT非极性端和B相CT极性端)的连接点上引出,而不能在A相CT极性端和C相CT非极性端(或A相CT非极性端和C相CT极性端)的连接点上引出.

b.一侧CT二次绕组极性接反.在安装CT时,由于某种原因其一次极性未能按图纸摆放时,二次极性要做相应颠倒,如果二次极性未颠倒,就会发生这种情况.

5.5看差流(或差压)大小,检查整定值的正确性

对励磁电流和改变分接头引起的差流,变压器差动保护一般不进行补偿,而采用带动作门槛和制动特性来克服,所以,测得的差流(或差压)不会等于零.那用什么标准来衡量差流(或差压)合格呢?对于差流,我们不妨用变压器励磁电流产生的差流值为标准.比如一台变压器的励磁电流(空载电流)为1.2%,基本侧额定二次电流为5A,则由励磁电流产生的差流等于1.2%t5=0.06A,0.06A便是我们衡量差流合格的标准.对于差压,我们引用《新编保护继电器校验》中的规定:差压不能大于150mv.如果变压器差流不大于励磁电流产生的差流值(或者差压不大于150mv),则该台变压器整定值正确;否则,有可能是:

a.变压器实际分接头位置和计算分接头位置不一致.对此,我们有以下证实方法:根据实际分接头位置对应的额定电压或运行变压器各侧母线电压,重新计算变压器各侧额定二次电流,再由额定二次电流计算各侧平衡系数或平衡线圈匝数,再将计算出的各侧平衡系数或平衡线圈匝数摆放在差动保护上,再次测量差流(或差压),如果差流(或差压)满足要求,则说明差流(或差压)偏大是由变压器实际分接头位置和计算分接头位置不一致引起,变压器整定值仍正确,如果差流(或差压)不满足要求,则整定值还存在其它问题.

b.变压器Y型侧额定二次电流算错.由于微机变压器差动保护在"计算Y型侧额定二次电流乘不乘"问题上没有统一,所以,整定人员容易将Y型侧额定二次电流算错,从而,造成平衡系数整定错.

c.平衡系数算错.计算平衡系数时,通常是先将基本侧平衡系数整定为1,再用基本侧额定二次电流除以另侧电流得到另侧平衡系数,如果误用另侧额定二次电流除以基本侧电流,平衡系数就会算错.

d.5.1m5.4中列举的各种因素,都会最终造成差流(或差压)不满足要求,但我们只要按照5.1m5.4依次检查,就会将这些因素一个个排除,此处就不再赘述.

差动范文篇3

[论文摘要]论述变压器的差动保护、标积制动差动保护、零序差动保护等主保护在使用中应注意的技术问题，指出差动保护灵敏度和快速性的提高必须建立在安全可靠的基础之上。

一、引言

变压器差动保护是变压器的主保护，一般采用的是带制动特性的比率差动保护，因其所具有的区内故障可靠动作，区外故障可靠闭锁的特点使其在系统内得到了广泛的运用。其中有许多文献[1][2]都对上叙二种故障情况做出了详尽的分析，但是从现场工程实际来看，当变压器发生区外短路故障时，由于变压器本身流过巨大的短路电流而对其本体的绝缘和性能造成了破坏，同时伴随着变压器内部发生匝间短路故障的情况也时常发生，这就要求差动保护在这种情况下也能够可靠动作而不被误闭锁，这就对差动保护提出了更高的要求。本文就从上叙工程现场出现的问题出发，对这种情况进行重点分析。

二、加强主保护，应使差动保护更完善和简化整定计算

加强主保护的目的，是为了简化后备保护，使变压器发生故障能够瞬时切除故障。目前220kV及以上电压等级的变压器纵联差动保护双重化，这是加强主保护的必要措施。差动保护应在安全可靠的基础上使之完善。

在简化整定计算方面，差动保护应多设置自动的辅助定值和固定的输入定值，使用户需要整定的保护定值减到最少，以发挥微机型继电保护装置的优越性。不需要系统参数，不需要校核灵敏度，可以根据变压器的参数独立完成保护的整定，整定方法简单清晰。

三、差动保护用的电流互感器的基本要求

差动保护用的电流互感器需要满足两个条件，其一是稳态误差必须控制在10%误差范围之内，因为整定计算中采用的不平衡稳态电流是按10%误差条件计算。其二是暂态误差，影响电流互感器暂态特性的参数主要有：短路电流及其非周期分量，一次回路时间常数，电流互感器工作循环及经历时间，二次回路时间常数等。电流互感器剩磁对于饱和影响很大，当剩磁与短路电流暂态分量引起的磁通极性相同时，加重二次电流的畸变，因此电流互感器铁心中存在剩磁，则电流互感器可能在一次电流远低于正常饱和值即过早饱和。差动保护的暂态不平衡电流比稳态时大得多，仅在整定计算时将稳态不平衡电流增大二倍是不够安全的。采取抗饱和的办法是使用带有气隙的TPY级电流互感器。但是差动保护广泛使用的是P级电流互感器，对P级电流互感器规定允许稳态误差不超过10%，暂态误差必然要超过稳态误差，在实用上可在按稳态误差选出的技术规范基础上通过“增密”以限制暂态误差。

采用增密的方法有以下几种[2]：（1）将准确限值系数增大二倍（允许短路电流为额定电流的倍数）；（2）将二次额定负担增大一倍；（3）增大二次电缆截面使二次回路的总电阻减半；（4）改用5P级电流互感器（复合误差由10%降为5%）。

目前110kV及以下电压等级均采用P级电流互感器，220kV变压器亦采用P级电流互感器或5P级、PR级（剩磁系数小于10%）电流互感器，因此差动保护需要采取抗电流互感器饱和的措施。500kV变压器在500kV侧、220kV侧均用TPY级电流互感器，对于600MW大型发电机变压器组保护，500kV侧均采用TPY级电流互感器，在发电机侧已有TPY级电流互感器可选用。

四、度和快速性差动保护的高灵敏的前提是安全、可靠

差动保护应具有高灵敏度和快速性，轻微匝间短路能快速跳闸，但是提高灵敏度和快速性必须建立在安全、可靠的基础上。运行实践说明：使用较低的起动电流值在区外故障或区外故障切除时引起差动保护误动的严重后果，因此对于灵敏度和快速性不要追求过高的指标而忽视可靠性。

提高灵敏度虽对反映轻微故障是有效的，但灵敏度的提高必然降低安全性。变压器的严重故障并不都是由轻微故障发展而来的，故障发生的瞬间仍会发生烧毁设备的事故，同时轻微故障发展为严重故障也需要时间，因此轻微故障带一些时间切除故障也是允许的，长时间的运行实践证实变压器气体保护是动作时间稍长地切除轻微的匝间故障。

轻微匝间故障时产生的机械应力和热效应不大，在200ms内故障切除，不会危及铁心，从检修的角度，只要铁心不损坏，轻微和严重的匝间故障都是需要更换线圈，因此只要差动保护在铁心损坏之前动作，就可以满足检修的要求，不需要追求减少线圈的烧损程度而牺牲保护的安全性。五、简化后备保护

后备保护作用主要是为了变压器区外故障，特别是考虑在其联接的母线发生故障未被切除的保护，当然也可以兼作变压器主保护的后备（尤其110kV及以下电压等级的变压器）和其联接的线路保护的后备（尤其110kV及以下电压等级的线路）。当加强主保护以后，差动保护双重化配置，气体保护独立直流电源，因此主保护是非常可靠、灵敏、快速的，理应简化后备保护。后备保护只要具备在220kV及以上电压系统是近后备，在110kV及以下电压系统是远后备的基础，不需要仿照线路保护设几段后备保护，线路保护有距离保护，基本不受短路电流的影响，保护范围较固定，配合比较简单。变压器后备保护主要是母线的近后备，110kV及以下电压等级线路的远后备，只要系统内故障能由保护动作切除不致于拒动就满足要求。如果后备保护要从电流保护来解决多段式配合，这是既复杂又困难的问题。变压器后备保护不需作多段配合、定值校核的工作，我们要摆脱整定计算中难以配合的困扰。目前，微机型保护各侧设置相间和接地保护各设3段8时限的复杂保护是作茧自缚，没有好处。

简化后备保护的原则，作者认为变压器高压侧只设置复合电压过电流保护，中、低压侧设复合电压过电流保护作为远后备，电流限时速断作为母线近后备。

六、结语

变压器差动保护提高灵敏度和快速性必须建立在安全可靠的基础上，应采取防止因电流互感器饱和和区外故障切除的暂态误差造成误动的措施。

加强主保护理应简化后备保护，变压器后备保护主要是作为母线的近后备，110kV及以下电压等级线路的远后备，要摆脱整定计算中难以配合的困扰，不作定值校核，为此高压侧后备保护仅设复合电压过流保护，中、低压侧后备保护设复合电压过流保护和电流限时速断保护，前者按变压器额定电流整定，后者按同侧母线的最低灵敏度要求整定，时间应与同侧相邻线路的相应时间相配合。

参考文献：

差动范文篇4

关键词：变压器微机差动保护应用

微机综合保护与常规保护相比较，具有很大的优越性，值得推广应用。现只对变压器WCD－8A微机差动保护加以介绍。

1变压器WCD－8A差动保护装置功能

1.1比率制动式差动保护

比率制动式差动保护作为变压器的主保护，能反映变压器内部相间短路故障，高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障。当突变量大于0～25倍差动定值时投入，动作判据为：

动作特性见图：阴影部分为动作区

式中Icd=IH/NCH-KL(IL/NCL)(A)二次差流

Icdset=Izdset/2(A)—差动保护定值

Izdset=1.73I1e/NCH(A)—制动电流门槛值

Izd=(IH/NCH+IL/NCL)/2(A)—制动电流

K1—比率制定系数(0.3～0.7间，选0.5)

IH、IL—变压器高压侧、低压侧实际电流

I1e—变压器高压侧额定电流

NCH、NCL—变压器高压侧、低压侧TA变比

图1差动保护动作特性曲线

1.2二次谐波闭锁功能

设置差电流二次谐波闭锁差动保护的功能，主要是防止变压器的励磁涌流导致差动保护误动作，二次谐波制动的判据如下：(采用常规保护避开涌流技术比较困难)：

Icd2>K2×Icd

式中Icd——差动电流的基波分量

Icd2——差动电流中的二次谐波分量

K2——二次谐波制定系数(0.1～0.4可取0.15)

1.3差动速断保护

动作判据为：Icd≥Icsdset(A)式中

Icd—任一相差动电流

Icsdet=(6～8I1e/NCH)——差动速断保护整定值

为了提高内部严重故障时保护动作的可靠性和动作速度，差动速断保护不受二次谐波电流闭锁条件的限制，而是靠电流值避开涌流，因此，灵敏度较低。此功能可以由软压板控制字投入或退出。

1.4TA二次回路断线的监视功能

TA二次回路断线的动作判据为：任一相差动电流有突变，突变相只有高压侧或低压侧电流有变化，变化相电流减小，判据为：

|ía+íb+íc|≥门槛值

TA二次回路断线监视功能可以由软压板控制字投入或退出。此项功能均由自适应的门槛值控制，无需整定定值。

1.5变压器高压侧相位差与平衡补偿

凡Yd接线方式变压器，Y侧二次电流都需要校正相位。常规接线中，高压侧TA二次侧接成d接线进行相位补偿，而WCD－8A具有软件自动校正功能，这样对于Yd－11接线的双绕组变压器高压侧TA可直接接成Y/Y型，投入控制字Y/d即可，已经进行了补偿，即将二次相电流变换成了线电流。这样可以简化接线。但TA的极性仍是高压侧采用减极性输出，低压侧采用加极性输出。

1.6变压器低压侧电流平衡系数

变压器低压侧电流互感器二次电流平衡补偿由软件完成，需输入KL即可。以高压侧二次电流为基准，已投入了Y/d控制字的KL计算方法如下：

若TA二次已接成d形，未投入控制字Y/d，KL计算与上式相同。

式中UNH·UNL—变压器高、低压侧额定电压

NCH·NCL—变压器高低压侧TA变比

在实际运行中由于电流互感器的变比和负载Z造成误差以及相位误差，还要根据实际情况，测差动电流为最小(近似为零)，否则应根据实际情况KL做出适当调整，使Icd=IH/NCH-KLIL/NCL≈0。

常见差动保护高、低压侧变比选择比较严格，要考虑TA接线系数，使二次电流近似相等，还要用差动继电器平衡绕组补偿。微机差动保护TA变比选择即使不匹配或有误差，适当调整KL系数进行数字运算补偿即可，使保护定值计算简单，带负荷后，对保护可以不作六角图。

1.7突变量启动故障录波功能

保护的突变量启动元件动作判据为：

｜i(t)-i(t-N)｜-｜it-N-i(t－2N)｜≥Iqd｜

式中N=32——一个周波的采样点数

Iqd—定值一般按0.25倍差动定值

i(t)——t个采样点的采样值

任一相差动电流的突变量大于整定值时，启动故障录波功能，按照每周波32点记录三相差动电流在故障时刻前8周波，后56周波的采样值，装置按照时间顺序只保留最新两次故障的录波数据，便于对故障进行分析。

1.8差流过大告警

动作判据为：Icd≥Icdset/2

任一相差动电流Icd大于差动保护定值Icdset的一半时，运行超过3s后，发出差流过大告警信号。可能由于TA极性接错或TA断线造成。此功能可以由软压板控制投入或退出，定值无需整定。

2安装调试应注意的几个问题

(1)保护装置在现场安装调试工作，应对装置作通电前检查、通电检查、保护性能测试等工作，发现问题由厂家及时处理。在实际调试中，曾发现过插件接触不良，芯片损坏，错接线等情况。曾发生过因断线闭锁未投，因电流端子接线不良，因TA二次回路断线使差动保护误动，误跳主变断路器。

(2)保护装置投入前应对TA作变比、极性、伏安特性试验，应检查二次接线的正确性。在实际工作中曾发生过TA变比与实际要求不符，TA二次出线极性接错，使二次差流过大告警。因接线错误使断路器不能跳。

(3)应调整断路器机构，使断路器跳、合灵活不发生机卡。曾发生过因断路器机构卡烧坏掉闸、合闸线圈的故障。建议保护出口回路设计在满足线圈热稳定时间内，因发生断路器机构机卡故障时，断开故障断路器控制电源的功能。

差动范文篇5

[论文摘要]论述变压器的差动保护、标积制动差动保护、零序差动保护等主保护在使用中应注意的技术问题，指出差动保护灵敏度和快速性的提高必须建立在安全可靠的基础之上。

一、引言

变压器差动保护是变压器的主保护，一般采用的是带制动特性的比率差动保护，因其所具有的区内故障可靠动作，区外故障可靠闭锁的特点使其在系统内得到了广泛的运用。其中有许多文献[1][2]都对上叙二种故障情况做出了详尽的分析，但是从现场工程实际来看，当变压器发生区外短路故障时，由于变压器本身流过巨大的短路电流而对其本体的绝缘和性能造成了破坏，同时伴随着变压器内部发生匝间短路故障的情况也时常发生，这就要求差动保护在这种情况下也能够可靠动作而不被误闭锁，这就对差动保护提出了更高的要求。本文就从上叙工程现场出现的问题出发，对这种情况进行重点分析。

二、加强主保护，应使差动保护更完善和简化整定计算

加强主保护的目的，是为了简化后备保护，使变压器发生故障能够瞬时切除故障。目前220kV及以上电压等级的变压器纵联差动保护双重化，这是加强主保护的必要措施。差动保护应在安全可靠的基础上使之完善。

在简化整定计算方面，差动保护应多设置自动的辅助定值和固定的输入定值，使用户需要整定的保护定值减到最少，以发挥微机型继电保护装置的优越性。不需要系统参数，不需要校核灵敏度，可以根据变压器的参数独立完成保护的整定，整定方法简单清晰。

三、差动保护用的电流互感器的基本要求

差动保护用的电流互感器需要满足两个条件，其一是稳态误差必须控制在10%误差范围之内，因为整定计算中采用的不平衡稳态电流是按10%误差条件计算。其二是暂态误差，影响电流互感器暂态特性的参数主要有：短路电流及其非周期分量，一次回路时间常数，电流互感器工作循环及经历时间，二次回路时间常数等。电流互感器剩磁对于饱和影响很大，当剩磁与短路电流暂态分量引起的磁通极性相同时，加重二次电流的畸变，因此电流互感器铁心中存在剩磁，则电流互感器可能在一次电流远低于正常饱和值即过早饱和。差动保护的暂态不平衡电流比稳态时大得多，仅在整定计算时将稳态不平衡电流增大二倍是不够安全的。采取抗饱和的办法是使用带有气隙的TPY级电流互感器。但是差动保护广泛使用的是P级电流互感器，对P级电流互感器规定允许稳态误差不超过10%，暂态误差必然要超过稳态误差，在实用上可在按稳态误差选出的技术规范基础上通过“增密”以限制暂态误差。

采用增密的方法有以下几种[2]：（1）将准确限值系数增大二倍（允许短路电流为额定电流的倍数）；（2）将二次额定负担增大一倍；（3）增大二次电缆截面使二次回路的总电阻减半；（4）改用5P级电流互感器（复合误差由10%降为5%）。论文毕业论文

目前110kV及以下电压等级均采用P级电流互感器，220kV变压器亦采用P级电流互感器或5P级、PR级（剩磁系数小于10%）电流互感器，因此差动保护需要采取抗电流互感器饱和的措施。500kV变压器在500kV侧、220kV侧均用TPY级电流互感器，对于600MW大型发电机变压器组保护，500kV侧均采用TPY级电流互感器，在发电机侧已有TPY级电流互感器可选用。

四、度和快速性差动保护的高灵敏的前提是安全、可靠

差动保护应具有高灵敏度和快速性，轻微匝间短路能快速跳闸，但是提高灵敏度和快速性必须建立在安全、可靠的基础上。运行实践说明：使用较低的起动电流值在区外故障或区外故障切除时引起差动保护误动的严重后果，因此对于灵敏度和快速性不要追求过高的指标而忽视可靠性。

提高灵敏度虽对反映轻微故障是有效的，但灵敏度的提高必然降低安全性。变压器的严重故障并不都是由轻微故障发展而来的，故障发生的瞬间仍会发生烧毁设备的事故，同时轻微故障发展为严重故障也需要时间，因此轻微故障带一些时间切除故障也是允许的，长时间的运行实践证实变压器气体保护是动作时间稍长地切除轻微的匝间故障。

轻微匝间故障时产生的机械应力和热效应不大，在200ms内故障切除，不会危及铁心，从检修的角度，只要铁心不损坏，轻微和严重的匝间故障都是需要更换线圈，因此只要差动保护在铁心损坏之前动作，就可以满足检修的要求，不需要追求减少线圈的烧损程度而牺牲保护的安全性。

五、简化后备保护

后备保护作用主要是为了变压器区外故障，特别是考虑在其联接的母线发生故障未被切除的保护，当然也可以兼作变压器主保护的后备（尤其110kV及以下电压等级的变压器）和其联接的线路保护的后备（尤其110kV及以下电压等级的线路）。当加强主保护以后，差动保护双重化配置，气体保护独立直流电源，因此主保护是非常可靠、灵敏、快速的，理应简化后备保护。后备保护只要具备在220kV及以上电压系统是近后备，在110kV及以下电压系统是远后备的基础，不需要仿照线路保护设几段后备保护，线路保护有距离保护，基本不受短路电流的影响，保护范围较固定，配合比较简单。变压器后备保护主要是母线的近后备，110kV及以下电压等级线路的远后备，只要系统内故障能由保护动作切除不致于拒动就满足要求。如果后备保护要从电流保护来解决多段式配合，这是既复杂又困难的问题。变压器后备保护不需作多段配合、定值校核的工作，我们要摆脱整定计算中难以配合的困扰。目前，微机型保护各侧设置相间和接地保护各设3段8时限的复杂保护是作茧自缚，没有好处。

简化后备保护的原则，作者认为变压器高压侧只设置复合电压过电流保护，中、低压侧设复合电压过电流保护作为远后备，电流限时速断作为母线近后备。

六、结语

变压器差动保护提高灵敏度和快速性必须建立在安全可靠的基础上，应采取防止因电流互感器饱和和区外故障切除的暂态误差造成误动的措施。

加强主保护理应简化后备保护，变压器后备保护主要是作为母线的近后备，110kV及以下电压等级线路的远后备，要摆脱整定计算中难以配合的困扰，不作定值校核，为此高压侧后备保护仅设复合电压过流保护，中、低压侧后备保护设复合电压过流保护和电流限时速断保护，前者按变压器额定电流整定，后者按同侧母线的最低灵敏度要求整定，时间应与同侧相邻线路的相应时间相配合。

参考文献：

差动范文篇6

[论文摘要]论述变压器的差动保护、标积制动差动保护、零序差动保护等主保护在使用中应注意的技术问题，指出差动保护灵敏度和快速性的提高必须建立在安全可靠的基础之上。

一、引言

变压器差动保护是变压器的主保护，一般采用的是带制动特性的比率差动保护，因其所具有的区内故障可靠动作，区外故障可靠闭锁的特点使其在系统内得到了广泛的运用。其中有许多文献[1][2]都对上叙二种故障情况做出了详尽的分析，但是从现场工程实际来看，当变压器发生区外短路故障时，由于变压器本身流过巨大的短路电流而对其本体的绝缘和性能造成了破坏，同时伴随着变压器内部发生匝间短路故障的情况也时常发生，这就要求差动保护在这种情况下也能够可靠动作而不被误闭锁，这就对差动保护提出了更高的要求。本文就从上叙工程现场出现的问题出发，对这种情况进行重点分析。

二、加强主保护，应使差动保护更完善和简化整定计算

加强主保护的目的，是为了简化后备保护，使变压器发生故障能够瞬时切除故障。目前220kV及以上电压等级的变压器纵联差动保护双重化，这是加强主保护的必要措施。差动保护应在安全可靠的基础上使之完善。

在简化整定计算方面，差动保护应多设置自动的辅助定值和固定的输入定值，使用户需要整定的保护定值减到最少，以发挥微机型继电保护装置的优越性。不需要系统参数，不需要校核灵敏度，可以根据变压器的参数独立完成保护的整定，整定方法简单清晰。

三、差动保护用的电流互感器的基本要求

差动保护用的电流互感器需要满足两个条件，其一是稳态误差必须控制在10%误差范围之内，因为整定计算中采用的不平衡稳态电流是按10%误差条件计算。其二是暂态误差，影响电流互感器暂态特性的参数主要有：短路电流及其非周期分量，一次回路时间常数，电流互感器工作循环及经历时间，二次回路时间常数等。电流互感器剩磁对于饱和影响很大，当剩磁与短路电流暂态分量引起的磁通极性相同时，加重二次电流的畸变，因此电流互感器铁心中存在剩磁，则电流互感器可能在一次电流远低于正常饱和值即过早饱和。差动保护的暂态不平衡电流比稳态时大得多，仅在整定计算时将稳态不平衡电流增大二倍是不够安全的。采取抗饱和的办法是使用带有气隙的TPY级电流互感器。但是差动保护广泛使用的是P级电流互感器，对P级电流互感器规定允许稳态误差不超过10%，暂态误差必然要超过稳态误差，在实用上可在按稳态误差选出的技术规范基础上通过“增密”以限制暂态误差。

采用增密的方法有以下几种[2]：（1）将准确限值系数增大二倍（允许短路电流为额定电流的倍数）；（2）将二次额定负担增大一倍；（3）增大二次电缆截面使二次回路的总电阻减半；（4）改用5P级电流互感器（复合误差由10%降为5%）。

目前110kV及以下电压等级均采用P级电流互感器，220kV变压器亦采用P级电流互感器或5P级、PR级（剩磁系数小于10%）电流互感器，因此差动保护需要采取抗电流互感器饱和的措施。500kV变压器在500kV侧、220kV侧均用TPY级电流互感器，对于600MW大型发电机变压器组保护，500kV侧均采用TPY级电流互感器，在发电机侧已有TPY级电流互感器可选用。

四、度和快速性差动保护的高灵敏的前提是安全、可靠

差动保护应具有高灵敏度和快速性，轻微匝间短路能快速跳闸，但是提高灵敏度和快速性必须建立在安全、可靠的基础上。运行实践说明：使用较低的起动电流值在区外故障或区外故障切除时引起差动保护误动的严重后果，因此对于灵敏度和快速性不要追求过高的指标而忽视可靠性。

提高灵敏度虽对反映轻微故障是有效的，但灵敏度的提高必然降低安全性。变压器的严重故障并不都是由轻微故障发展而来的，故障发生的瞬间仍会发生烧毁设备的事故，同时轻微故障发展为严重故障也需要时间，因此轻微故障带一些时间切除故障也是允许的，长时间的运行实践证实变压器气体保护是动作时间稍长地切除轻微的匝间故障。

轻微匝间故障时产生的机械应力和热效应不大，在200ms内故障切除，不会危及铁心，从检修的角度，只要铁心不损坏，轻微和严重的匝间故障都是需要更换线圈，因此只要差动保护在铁心损坏之前动作，就可以满足检修的要求，不需要追求减少线圈的烧损程度而牺牲保护的安全性。

五、简化后备保护

后备保护作用主要是为了变压器区外故障，特别是考虑在其联接的母线发生故障未被切除的保护，当然也可以兼作变压器主保护的后备（尤其110kV及以下电压等级的变压器）和其联接的线路保护的后备（尤其110kV及以下电压等级的线路）。当加强主保护以后，差动保护双重化配置，气体保护独立直流电源，因此主保护是非常可靠、灵敏、快速的，理应简化后备保护。后备保护只要具备在220kV及以上电压系统是近后备，在110kV及以下电压系统是远后备的基础，不需要仿照线路保护设几段后备保护，线路保护有距离保护，基本不受短路电流的影响，保护范围较固定，配合比较简单。变压器后备保护主要是母线的近后备，110kV及以下电压等级线路的远后备，只要系统内故障能由保护动作切除不致于拒动就满足要求。如果后备保护要从电流保护来解决多段式配合，这是既复杂又困难的问题。变压器后备保护不需作多段配合、定值校核的工作，我们要摆脱整定计算中难以配合的困扰。目前，微机型保护各侧设置相间和接地保护各设3段8时限的复杂保护是作茧自缚，没有好处。

简化后备保护的原则，作者认为变压器高压侧只设置复合电压过电流保护，中、低压侧设复合电压过电流保护作为远后备，电流限时速断作为母线近后备。

六、结语

变压器差动保护提高灵敏度和快速性必须建立在安全可靠的基础上，应采取防止因电流互感器饱和和区外故障切除的暂态误差造成误动的措施。

加强主保护理应简化后备保护，变压器后备保护主要是作为母线的近后备，110kV及以下电压等级线路的远后备，要摆脱整定计算中难以配合的困扰，不作定值校核，为此高压侧后备保护仅设复合电压过流保护，中、低压侧后备保护设复合电压过流保护和电流限时速断保护，前者按变压器额定电流整定，后者按同侧母线的最低灵敏度要求整定，时间应与同侧相邻线路的相应时间相配合。

参考文献：

差动范文篇7

220kV新田升压站的4条220kV线路中，线路主保护之一选用了阿尔斯通生产的LFCB-102型微波分相差动保护。该保护装置具有选相功能，继电器为全数字的，设计中采用微处理器，并同现代化通信系统相兼容。因为数字信息能方便地调制和载带数据，所以，所有的三相电流信号可通过同一信道传输。其电流是按分相进行比较的，对应不同的故障方式具有选相能力，从而避免了电流互感器(以下称TA)综合量比较方案的不对称问题。同时，不论线路的一端有故障电流，还是所有端都有故障电流，线路各端的继电器能同时动作，快速切除故障。

1保护原理

该保护为单相完全比率差动，继电器有2种比率制动特性，如图1。初始斜率确保低水平故障的灵敏度随着故障水平上升；TA饱和导致附加的误差，则用增加斜率来进行补偿。

｜Idiff｜=｜IA-L1＋IB-L1｜，

｜Ibias｜=(｜IA-L1｜＋｜IB-L1｜）／2.

式中Idiff——差动电流；

Ibias——偏置电流；

IA-L1——线路A端的L1相电流；

IB-L1——线路B端的L1相电流。

根据比率差动曲线，跳闸判据为：

当｜Ibias｜<IS2时，｜Idiff｜<K1｜Ibias｜＋IS1，

当｜Ibias｜>IS2时，｜Idiff｜>K2｜Ibias｜-（K2-K1）IS2＋IS1.

式中IS1——差动门坎电流；

IS2——偏置门坎电流。

厂家推荐IS2=2.0In(其中In为额定电流)，K1=30%，K2=150%，只有IS1为用户整定，一般取决于线路电容电流IC，推荐为IS1>2.5IC，可保证躲过空载线路充电电流和躲开正常负荷时，系统过电压和外部故障引起的电容电流的增加。

2线路两侧TA变比不同的问题

在220kV线路新南甲乙线投运时，发现新田站侧的TA变比为1200／1，南海站侧的TA变比为1500／1。这样，在正常负荷情况下，两侧差动继电器就有差流流过，给定值的整定带来困难。解决这一问题的基本方法，就是在线路的一侧加装二次变流器，使得线路两侧流入保护装置的电流完全相同。但是，现场短期不能配备二次变流器，为了确保保护正确动作，线路正常投运，我们进行了调整。通过计算得TA的不匹配度为25%，根据厂家的有关资料，当TA不匹配度大于15%时，选用K1为不匹配度的2倍，即K1取50%，同时IS1由原定值的0.3In改为0.25In。对于这样的调整，我们通过如下的计算考察差动继电器在几种运行方式下的情况。

2.1不平衡电流对保护装置的影响

由IA／IB=1500／1200=1.25，即IB=0.8IA，可得

|Idiff|=|IA-0.8IA|=0.2IA

|Ibias|=(|IA|+|0.8IA|/2=0.9IA

式中

IA——新田站侧电流(二次)；

IB——南海站侧电流(二次)。

由于｜Ibias｜<IS2，跳闸判别式为

｜Idiff｜>K1｜Ibias｜＋IS1，

保护的制动电流为

K1｜Ibias｜＋IS1=0.45IA＋0.25In，

差动电流小于保护的制动电流，此时的差动电流在保护的制动区。因此，由于TA变比的不同产生的不平衡电流不会引起保护装置误动。

2.2穿越性故障对保护装置的影响

｜Idiff｜=｜1.1IA＋0.9IB｜=0.38IA，

｜Ibias｜=(｜1.1IA｜＋｜0.9IB｜)／2=0.91IA.

当｜Ibias｜<IS2时，保护的制动电流为

K1｜Ibias｜＋IS1=0.455IA＋0.25In，

差动电流小于保护的制动电流，在制动区，保护不会动作。

当｜Ibias｜>IS2时，即IA>2.198In，保护的制动电流为

K2｜Ibias｜-(K2-K1)IS2＋IS1=

1.365IA-1.75In.

根据保护动作判据解得IA<1.777In，与IA>2.198In矛盾，故保护不会动作。

从以上计算结果来看，当保护装置两侧TA变比不同时，在一定情况下，可以暂不考虑配置二次变流器(加装二次变流器同样也有可能改变TA的二次特性，引起保护误动)。但是，定值的整定要准确，尤其是IS2=2.0In的选择非常重要，以防止系统穿越性故障时保护装置误动。

经调试试验后，基本上可以满足运行的需要。

3保护拒动的问题

3.1保护拒动问题

LFCB-102型微波分相差动保护在出口跳闸回路中有一闭锁接点，该接点引自94VX1继电器，94VX1继电器由零序继电器50N启动。

50N零序继电器电流取自本线路TA的另一绕组，其作用是用来判断差动回路中是否出现电流回路断线，定值为0.1In；94-1继电器，当L1，L2，L3三相差动继电器任一相动作时，该继电器动作；94A，94B，94C分别为差动继电器三相出口继电器。从逻辑回路图可以看到：当保护区内发生故障时，对应相的差动继电器动作，但只有94VX1动作(即50N动作)，才能开放出口跳闸回路。所以若要保护装置能可靠动作，50N必须动作，也就是说，只有线路上有零序电流流过时，保护装置才能可靠动作(设计者考虑线路故障时，一定会有瞬时零序电流)。然而，实际在线路发生三相短路或二相短路时，由于线路上并不一定有零序电流流过(如线路杆塔之间的绕击雷短路)，零序继电器50N不会动作，即使差动继电器动作，保护装置也不会跳闸出口，造成保护拒动。

3.2解决方案

该保护装置在其软件内部有二相动作启动三相出口的功能，即任二相差动继电器同时动作时，三相差动继电器均出口。为此，我们在50N开接点启动94VX1继电器的回路中，并入了三相差动继电器开接点的串接回路，如图2虚线所示。保证了保护装置在三相短路和二相短路时，均能启动94VX1继电器，从而开放出口跳闸回路。经对保护装置试验并模拟各种短路故障，均能可靠动作。

增加此串接回路以后，当二相电流回路同时断线，会使保护误动，但在实际运行情况下不会出现此现象，(单相断线，装置软件设计上有闭锁)。至于停电工作造成的电流回路开路(如漏接线等)，在线路送电过程中可能出现的保护装置误动，对线路或系统影响不大。

差动范文篇8

广州蓄能水电厂500kV主接线采用四角形接线，线路接入点形成的两个母线T区，在线路保护安装点以内，由其本身的线路保护进行保护。主变压器并联点处形成的两个T区，采用母线差动保护(以下简称母差保护)。

1母差保护的原理及特性

广州蓄能水电厂一期500kV母差保护采用DIFE3110型高阻差动保护，500kV断路器以QF1及QF2为一侧，QF3及QF4为另一侧，分别装设两套完全相同的高阻抗差动保护87-1，87-2及87-3，87-4。分相由两套DIFE3110型高阻抗继电器构成，采用被保护区域进出的电流矢量比较原理，取出差流在电阻器R上产生的电压值，作为测量值进入继电器内部与阀值比较。当外部有故障或无故障时，负荷电流I和I′在通过电阻器R时相位相反，幅值相等，电阻器R上的电压降为零，继电器不动作。当保护区域内部故障时，电流I和I′同相位使得对应的故障电流在电阻器R上产生一定大小的电压值，当该值大于阀值时启动继电器动作出口，见图2。保护整定值为：闭锁电压UB=20V，动作电压UD=25V。

保护动作结果：出口跳QF1，QF2或QF3，QF4，1号、2号机组或3号、4号机组跳闸，并启动故障录波器。

287-3和87-4故障

1998年11月广蓄电厂一期QF2断路器检修期间，发现当3号、4号机组在抽水工况运行时，母差保护87-3，87-4发出闭锁信号。测量母差保护装置发现L3相有不平衡输出，电阻器R上最高压降21.5V，且随一次电流成正比例增加，超过了闭锁电压整定值。

3故障查找与分析

1998年11月，对3号、4号机组及QF3，QF4断路器不同运行工况组合进行测试，在QF3合闸，QF4断开时，三相差流在电阻器R上的压降基本为零；当QF3断开，QF4合闸时，L3相差流在电阻器R上的压降较大，L1，L2相基本为零。判断故障为QF4出线侧L3相电流互感器54LRB006TI或54LRB007TI有问题。为进一步确定故障性质，又对87-3，87-4二次电流回路进行了对线及电流互感器极性试验，结果一切正常。同年12月进行了87-3，87-4的二次电流回路功率六角图检验，由此可判断电流互感器极性及接线正确。通过分析认为：

a)可能QF4断路器出线侧两组电流互感器有故障；

b)可能是电流互感器一次回路存在寄生回路，使二次产生不平衡输出。

为此，重点检查了QF4出线侧法兰螺栓的绝缘套，未发现故障。1999年2月，断开QF3及QF4，进行电流互感器伏安特性试验。L3相的两组电流互感器的伏安特性与QF4相截然不同。在重做L3相电流互感器伏安特性试验时，发现有一法兰连接螺栓发热烫手，拆开该螺栓绝缘套侧螺母，发现绝缘套下部断裂，使螺栓接触母线套管接地。将该绝缘套更换后，重做电流互感器伏安特性试验。电流互感器伏安特性恢复正常。QF3，QF4投运后，母差保护87-3，87-4不平衡电流消失，母差保护恢复正常。

绝缘套损坏后螺栓通过母线套管接地，螺栓与母线套形成电流回路。在此状况下运行，母线套管上产生一感生电流，使电流互感器感受到的电流为Ia＋I′a(Ia为一次侧工作电流，I′a为感生电流)，Ia与I′a的方向相反。假设螺栓与法兰完全金属接触，则Ia=I′a，故电流互感器感受到的电流为零。故障现象类似某组电流互感器断线或极性接反的情况。

4存在的问题

4.1电流互感器伏安特性

电流互感器型号为5P20，20VA。从这次伏安特性试验的结果看，其拐点电压约560V，可能不能满足高阻母差保护电流互感器需有较高拐点电压(如大于800V)的要求，应采取相应的补救措施。

差动范文篇9

关键词：5G无线通信；差动保护技术；不确定性传输；差分B码；故障精确定位

随着分布式电源接入到配电网中，配电网故障电流等级、潮流方向发生了较大变化，传统的三段式过流保护已经难以满足配电网保护“四性”的要求［1-4］。光纤差动保护用于配电网的故障处理，为差动保护提供了新方向［5-9］。但是在城区内敷设光纤成本较高，且难以解决配电网点无光纤覆盖的保护配置问题。基于4G无线通信的配电网自适应差动保护技术解决了差动保护受光纤约束的问题［10-12］，但是4G通信传输带宽有限，需研究如何保证通信在通道质量、通道带宽、时间同步方面满足要求。配电线路为减少一次设备投资，通常在变电站出口处或分支线路出口处安装断路器，线路中间采用负荷开关，现阶段很少有厂家支持基于两者混合模式实现最小停电范围的故障隔离。5G无线通信技术与纳米技术相结合，使得信号覆盖范围更广，利用其高带宽、低延时的特点［13-15］，首次将5G通信作为差动保护信息传输通道，满足了差动保护对通信的要求。本文提出基于差分B码的全局对时技术，采用采样点插值同步法，解决了多端线路差动保护数据同步问题，目前国内外暂时没有这方面的研究报告、成果和试点。同时提出的基于断路器和负荷开关混合使用的故障搜索策略，降低了对主站处理信息的依赖，填补了目前市场上的空缺。以5G无线网络作为信息传输通道，研究配电网自适应差动保护实现方法，并进行外场5G基站环境测试。本文将差动保护技术应用于智能保护终端，提升了配电网保护的选择性、快速性、可靠性和灵敏性，增强故障定位精准度，缩短故障后供电恢复时间。

1基于5G的无线通信技术

目前基于4G无线通信的差动保护技术能保证终端间时间同步精度小于10μs，终端间测量信息的端到端时延小于100ms。4G通信带宽小，压缩传输采样值数据带宽后，数据发送频率会降低为原来的1/2。若增大数据缓冲区，保护延时动作将增大到100ms。5G作为即将普及的新一代无线通信技术，具有高带宽、高可靠、低时延等优点，将其应用于配电网的差动保护，为配电网的故障精确定位、隔离与恢复供电提供了新的发展前景。本文在实验室理想条件下，进行了5G通信性能测试，测试结果见表1。由测试结果可知，基于5G通信的配电网差动保护可以满足差动保护对通信的3个要求，保证差动保护采用和传统光差保护相同的采样频率，即每周波24点，并且按照1200Hz的频率向对侧/网络传输采样值。基于5G的差动保护系统架构见图1。

2基于不确定传输的差动保护技术

传统光纤差动保护一般使用乒乓原理来调整采样时刻，使得参加两端/多端的保护同一个时刻采样，该方法不依赖外部时钟，就能实现两端系统的同步［16-22］。但上升到多端系统后，装置通信接口和通道运维都增加了复杂度。配电网无确定性传输的通道，且通道传输延时不稳定。而光纤差动保护要求有确定性传输通道，并保证通道双向延时相等。本文采用采样点插值同步法：差动保护的两端/多端无主、从设置，每侧的保护通过插值，将参加运算的电流、电压值回溯到采样时刻，示意见图2。采样点插值同步法遵循“谁用谁同步”的原则：本侧收到对侧数据后，根据对侧报文中携带的时标数据，计算出对侧的采样时刻，图中数据点0、1、2、3、4为对侧数据。然后根据本侧的采样间隔采用插值同步法，进行重采样，将两侧数据同步。该方法要求参与差动保护的数据有相同的时间参考系——全局时间，该时间只要参与差动保护的装置接收同一个时间主钟（B码）即可。针对通道传输延时不稳定问题，增加每侧保护的采样缓冲区，采样缓冲区存储数据的能力只要覆盖通道最大延时即可。

3故障精确定位技术

在配电网中为了减少一次设备投资成本，通常使用断路器和负荷开关混合使用的运行方式。当线路检测到差流后，启动如下搜索策略：首先判断该开关是否是断路器，若是则直接跳闸；若是负荷开关，则判断本地环网柜内相邻的开关中是否有检测到过流的开关，针对过流的开关若是断路器则直接跳闸；若检测到过流的开关为负荷开关，则向此开关相邻的开关发送搜索上游符合IEC61850标准的GOOSE报文，直到检测到过流的断路器跳闸为止。与传统的光纤差动保护逐级跳闸直至找到故障点相比，该方法只需要停掉故障区域周边很小一部分负荷，大大缩小了停电范围，提高了供电可靠性。并且该方法不依赖于主站的信息处理，节省了大量时间。搜索策略流程见图3。

4示范工程及其测试

基于以上研究成果，选取深圳雪岗贝尔DC-HDH作为5G基站，日辉台和正村厂2个环网柜进行外场测试。外场测试用5G测试车部署终端侧的DTU、协议转换模块、交换机、TUE；无线侧接入雪岗5G基站；核心网在深圳南科机楼，与5G基站通过一跳传输直连；SCADA部署在坂田基地X-lab实验室，通过传输专线连接至南科机楼。外场测试整体网络拓扑见图4。外场测试获取了5G承载差动保护业务的关键通信指标，并记录各个相关装置和系统的测试指标及数据，验证了配电网差动保护在5G外场环境下的可用性、可靠性。差动保护业务测试内容及结果见表2。由测试结果可知，除目前外场环境下不具备测试条件的测试项以外，其他所有测试项的结果均符合预期。

5结语

差动范文篇10

关键词：应用电子式；电流互感器；变压器差动保护研究

我国一直致力于民生事业的建设，随着科技的发展，电力已经成为了人们日常生活中不可或缺的必需物，而在电力输送过程中电流互感器以及变压器等继电器的存在是保障电流等电信号满足人们日常所需的关键，这也是由于目前所采用的继电器多为电磁式互感器，而而这种互感器极易受到外界影响，进而影响电力的正常输送，而无论城乡电网还是低级电网随着时间的推移都逐渐出现饱和的趋势，而电子式电流互感器的出现对于饱和的电信号有着重要作用。

1电子式电流互感器综述

虽然电子式电流互感器在解决电流等电信号饱和上有着得天独厚的优势，但是不可否认由于电子式电流互感器出现的时间较晚，使得绝大多数人员依旧采用传统的电磁式互感器，所以为了推动电子式电流互感器的使用，就必须对其有一定的了解。1.1电子式电流互感器的概念。随着信息化脚步的加快，目前社会上的绝大多数的仪器都在朝智能化的方向迈进，以期望能在解放劳动力的同时提高工作效率，毫无疑问，变电站的危险性相对较高，因此当前一部分智能变电站的出现使得电力中转更为便捷，但是传统的电磁式互感器极易受到影响，损耗了大亮的电信号，因此电子式电流互感器的出现使得智能变电站更为符合时代的发展，这主要是由于相对于传统的互感器，电子式电流互感器具有体积小，重量轻，绝缘材料简单，动态范围较宽，无磁饱和现象，数字量、模拟量输出均可，且二次输出可开路，但是温度对其影响较大。目前社会上广泛使用的电子式电流互感器包括应用电子式电流互感器以及光学互感器。1.2电子式电流互感器工作原理。电子式电流互感器之所以能快速的代替传统的电磁式互感器的原因正是由于其所具有的特点，同样也离不开电子式电流互感器的工作原理。电子式电流互感器的工作原理包括：罗氏线圈原理、低功率小铁心线圈原理、电阻分压原理、阻容分压原理以及串联感应分压原理，其中罗氏线圈原理是通过电磁感应定律算出导体的电动势，从而调节线圈，进而使得互感器更为合理、科学；而低功率小铁心线圈原理则是算出电路中的电功率，从而调节小铁心线圈，进而提高互感器的电流调节作用；电阻分压原理利用电阻并联的方法对工作中的电子式电流互感器进行差动保护；而阻容分压则是通过为了降低过高电压通过的可能性，进而避免短路的情况出现，从而起到保护变压器的作用；串联感应分压器原理就是将多种不同级的电抗器串联在电路中，从而根据反馈的电信号合理的尽心线圈设置，从而保障电子式电流互感器的工作。

2应用电子式电流互感器的变压器差动保护的必要性

显然，正是由于电子式电流互感器的优点使得传统的电磁式互感器的应用价值受到了威胁，尤其是在全面智能化的未来，但是即便如此也需要对电子式电流互感器采取一定的措施进行保护，这是由于尽管电子式电流互感器尽管不具备磁饱和现象影响电力信号的传输，但是却极易受到温度的影响，也就是说如果通过的电子式电流互感器的电压或电流过高轻则损耗电力，重则会产生危险，所以为了保障电子式电流互感器能够正常的工作，有必要对应用电子式电流互感器进行变压器差动保护。

3变压器差动保护的研究现状

正是由于变压器差动保护对于电子式电流互感器的工作正常有着十分重要的作用，所以必须对差动保护原理有一定的了解，并了解当前电子式电流互感其以及差动保护的现状。3.1差动保护原理分析。由于差动保护的原理简单并且上手容易，所以被广泛的应用在各大变电站电力保护中，是十分重要的电力运输保护原理。一般所采用的差动保护分为全电流差动保护以及基于故障分量的电流差动保护，主要通过对比不同级别的电压侧得电流，一般情况下智能变电站所采用的是三相变压器差动保护相位补偿方式，通过对不对等的电流进行处理，令两侧的电流差为零，但是这种差动保护方式并不能体现出电子式电流互感器的使用优点，所以必须对其进行改善。3.2电子式电流互感器变压器差动保护的原理分析。电子式电流互感器与传统的电磁互感器之间最大的不同的就是当遇到系统障碍时，电子式电流互感器不会遇到饱和的问题，所以仅仅是简单的采用传统的差动保护原理是不足以体现出电子式电流互感器的应用价值的，所以必须对变压器差动保护进行改善，现在所采用的电子式电流互感器变压器差动保护原理包括差动保护整合算式以及运行过程中的差动保护方案，前者通过对互感器差动保护中的电流进行运算，确定保护条件，从而得出额定电压，进而最大程度的保障电子式电流互感器的工作安全以及工作效率，而后者则是为了使差动保护的效率提高而提出的运行方案，这是由于在电子式电流互感器工作期间可能会出现意外的情况影响其工作，所以在此过程中必须根据电子式电流互感器的工作原理，进行合理的运算，得出其工作过程中的电力参数，进而帮助工作人员合理的调节线圈的大小，使其满足电子式电流互感器的差动保护要求，同时也可以根据电子电流互感器的差动保护特性进行及时的调节，从而提高电子式电流互感器的差动保护效率，进而保证电子式电流互感器的工作质量。

4应用电子式电流互感器的变压器差动保护情况

如今应用电子式电流互感器的使用范围越来越广，而为了保障电子式电流互感器的工作效率以及工作质量，对其进行变压器差动保护是十分必要，更遑论，但是当今社会对于继电器的保护装置的研究十分重视，但是由于电子式电流互感器的出现较短，且又需要其能在商业化应用中具有更高的价值，就必须对电子式电流互感器的变压器差动保护提出更高的要求，应用电子式电流互感器在工作过程中由于损耗等问题不同级别的电流量是时刻变化的，而这在动态保护方案中虽然也被考虑到，但是却由于信息采集不到位而导致电子式电流互感器的工作出现问题，因此必须同步采样，保障两侧的电力信息能最大化的同步，可采用GPS硬件时钟法，最大化的实现全电站的样本采集的同步化，除此之外，必须对电子式电流互感器进行多次分析及时的发现差动保护的漏洞，进而针对解决，同时也要对差动保护进一步的研究，从而保证电子式电流互感器的工作质量。

综上所述，随着社会的变迁，时代的发展，智能化的变电站会最大化的保障人们日常对电力的需求，也能解放劳动力，但是电磁式互感器却并不适用于智能变电站，因此为了提高智能变电站的商业价值，必须推进应用电子式电流互感器的普及以及使用。而电子式电流互感器的优点时期成为了炙手可热的新一代传感器，因此对其进行变压器差动保护具有十分重要的作用。

作者:臧红波 管志岳 单位:1.无锡职业技术学院 2.宝克(无锡）测试设备有限公司

参考文献