电力变压器工作原理及保护

法有二次谐波制动、间断角闭锁、波形对称原理等。励磁涌流是一次系统在稳态和衰减直流分量叠加磁链的激励下，作用于非线性励磁特性的电流输出。衰减的直流分量在频域中是用傅立叶分析的一个连续的密度谱，而稳态交流分量在频域上是用傅立叶级数分析的一个离散幅值谱。在保护的数字信号处理中，将衰减的直流分量在时间上截断并进行了周期延拓，导致产生成了离散的幅度谱 ，混叠到了原来的幅度谱中，影响了二次谐波分量的大小，给二次谐波制动原理的差动保护带来了困难。

4、变压器差动保护不平衡电流产生的原因及消除方法

从理论上讲，变压器在正常运行和区外故障时，应该有Ij=I1"- I2"=0。然而，由于变压器在结构和运行上的特点，实际运行中很多因素使Ij= Ibp≠0，（Ibp为不平衡电流），即当保护范围内无故障时也存在不平衡电流，这些不平衡电流有可能引起保护误动。对不平衡电流产生的原因及消除方法分析如下。稳态情况下不平衡电流产生的原因有：

（1）因各侧绕组的接线方式不同造成电流相位不同而产生不平衡电流

我国规定的五种变压器标准联结组中，35kV Y/D-11双绕组变压器常被使用。这种联结方式的变压器两侧电流相差300，要使差动保护不误动就要设法调整CT二次回路的接线和变比以进行相位校正，使电源侧和负荷侧的CT二次电流相差1800且大小相等，这样就能消除Y/D-11变压器接线对差动保护的影响。其它方式依此类推。

（2）因CT计算变比与实际变比不同而产生不平衡电流

由于各侧的CT变比都是标准的，如：600/5、800/5、1000/5、1200/5等，变压器的变比也是一定的，很难完全满足 或 的要求，即Ij≠0，产生Ibp，此时差动回路就有不平衡电流流过使保护可能误动。通常利用差动继电器的平衡线圈进行磁补偿来消除或减小这个差值，即用平衡线圈弥补实际变比与理想值之差，使两臂电流差接近零，从而消除或尽量减小不平衡电流。

（3）因各侧CT型号不同而存在变换误差产生不平衡电流

因各侧CT型号不同，其结构形式、饱和特性、励磁电流（归算到同侧）、传变特性等也就不同。因此正常运行情况下差动回路中产生在两臂的不平衡电流较大：Ibp.CT =Ktx?Ker?Id.max/ nl1（其中Ktx =1），会影响保护正确动作。在外部故障因某一侧CT饱和而产生大量的不平衡电流时，也有可能影响变压器差动保护的正确动作。所以应采用CT同型系数为1的互感器以满足10％误差曲线的要求，并在整定计算中予以考虑。

（4）因带负荷调整分接头而产生不平衡电流

带负荷调整分接头是电网中采用有载调压变压器来调整电压的方法。改变分接头就是改变变压器的变比nB，破坏了nl2/ nl1= nB的关系，对于已调整好的差动保护将产生较大的不平衡电流（CT二次侧不允许开路，即nl2, nl1不能改变），Ibp. ΔU=±ΔU? Id.max/ nl1 。由于有载调压是带负荷连续调节，而差动保护不能带电调整，所以在整定计算时必须考虑这个因素。

由以上分析可知,稳态情况下不平衡电流Ibp由以上几部分组成： Ibp= Ibp.T+ Ibp.CT +Ibp. ΔU。

暂态情况下不平衡电流产生原因及消除措施有：

（1）非周期分量的影响：此时不平衡电流要比稳态大，且含有很大的非周期分量，持续时间比较长(几十周波)，其最大值出现在短路后几个周波，Ibp.CT=Kfzq?Ker?Ktx?Id.max/ nl1 。需采用快速饱和中间变流器来抑制非周期分量。

（2）由ILy产生的不平衡电流：当变压器电压突然增加(如空载合闸、区外短路切除后)，引起IL升高产生励磁涌流，数值可达(6-8) Ie，其特点是有很大的直流分量(80%基波)、有很大的谐波分量、尤以二次谐波为主(20%基波)、且波形间出现间断(削去负波后)。需采用具有速饱和铁芯的差动继电器，以及应用二次谐波制动、间断角原理、或波形对称原理的差动保护。

5、提高微机变压器保护动作可靠性的其它措施

变压器差动保护是变压器的主保护，要求有很高的可靠性，而变压器结构复杂，独具特点，所以必须严格按规程要求认真分析各个细节，了解变压器差动保护的特点，采用相应措施，杜绝事故发生，保证保护可靠动作。除装置本身的因素外，其安装接线整定校验维护等环节都与正确动作有关。

为进一步提高变压器保护动作的可靠性，除如前一部分所述要尽量消除或降低稳态暂态不平衡电流外，还要采取其它措施，主要包括：

（1）采用先进的多CPU容错技术进行保护的设计开发以保证装置本身工作的可靠性，可大大降低由于硬件问题引起误动的概率。多CPU同时处理一组数据且信息共享，能及时检测、纠正因硬件故障可能引起的误动和拒动，一个CPU有故障其它正常的CPU仍可工作。

（2）优