差动保护和比例差动保护原理(含图)

  反映变压器内部或引出线严重短路故障，任一相电流大于整定值，保护跳闸并发信号，其动作方程为：

Id>I1

式中，Id为短路电流，I1差动保护定值。Ih为高压侧电流，Il为低压侧电流

TAP=（VWDG2×CT2×C）/（VWDG1×CT1）

式中：VWDG1为高压侧线电压；VWDG2为低压侧线电压；

CT1为高压侧CT变比；CT2为低压侧CT变比。

当相位调整选择“退”时，为外部接线补偿，C=。

差动电流的计算方法为：Id=|Ih+ Il*TAP| ,其中Idh、Idl都为矢量。

    制动电流的计算方法为：Ir= Imax |Ih、Il*TAP|。（表示选择其中最大相）

当相位调整选择“投”时，为内部软件补偿。C=1

单加高压侧形成的差动电流的计算方法为：Idh=Ih线/；

单加低压侧形成的差动电流的计算方法为：Idl=Il*TAP；

高压侧和低压侧同时施加，各相差动电流的计算方法为：Id=|Idh +Idl| ,其中Idh、Idl都为矢量。

高压侧和低压侧同时施加，各相制动电流的计算方法为：Ir=Imax |Idh、Idl|。

差动速断保护原理逻辑图如下：

图6-1  差动速断保护原理逻辑图

2.比率差动保护

变压器在正常负荷状态下，差动保护的最小动作电流大于额定电流下流入差动回路的不平衡电流，保护不会误动。随着外部短路电流的增大，电流互感器可能饱和，误差随之增大，不平衡电流也就不断增大。为防止差动保护误动作，引入比率差动保护。其能可靠地躲过外部故障时的不平衡差动电流。

其动作方程如下：

Id>I2

Id>Ｋ*Ir

    式中: Id为差动电流，Ir为制动电流，Ｋ为比率制动系数。

          I2为启动电流。

图6-3  比例差动保护的动作特性

比率差动保护原理逻辑图如下：

图6-4  比率差动保护原理逻辑图

3.二次谐波闭锁比率差动

为了躲过变压器合闸瞬间的励磁涌流，本装置利用二次谐波作为励磁涌流闭锁判据，动作方程如下：

Id2ψ>Ｋxb.Idψ

式中：Id2ψ为A、B、C三相差动电流的二次谐波；

Idψ为对应的三相差动电流；

Ｋxb为二次谐波制动系数。

只要有任一相满足上述条件，则闭锁比率差动保护。