电力变压器工作原理及保护

，快速切除变压器区内发生的严重故障。根据微机保护的特点，该保护判据采用可变数据窗的两种算法实现。一种用于保护启动后初始阶段的快速判断，加快出口动作速度；另一种计算更准确，可以在启动一个周波后随时瞬动出口。定值按躲过励磁涌流、最严重外部故障时不平衡电流、CT饱和等整定。

2）比率差动保护： 比率差动采用三段动作曲线，能够有效避开正常运行时的不平衡电流、外部短路时的误差及励磁涌流。可选择二次谐波交叉制动方案，即一相涌流发生时同时闭锁三相差动电流；也可选择按相制动方案，即一相涌流发生时只闭锁本相差动元件。

3）CT饱和时的特殊处理：比率差动保护设有CT饱和特殊处理区。对于发生在被保护变压器区外故障引起的CT饱和，可以通过高值的初始制动电流检测出来，此电流会将工作点短暂地移至特殊处理区内。反之，当变压器区内故障时其工作点会立即进入动作区，不会进入特殊处理区。因此，根据故障发生的最初半个周期内测量值引发的工作点是否在特殊处理区内判断CT是否饱和，一旦检查出外部故障引起CT饱和，则自动闭锁比率差动保护直到整定时间到再解除。在外部故障引起CT饱和闭锁比率差动保护期间，如果此后故障改变或变压器区内发生故障，则工作点会稳定地连续两个周期工作在动作区内，闭锁立即解除，并可靠地检查出被保护变压器的故障而迅速动作。

4）CT断线报警：装置判别为CT断线时延时发出预告信号，还可选择是否闭锁比率差动保护，CT断线消失后延时返回。瞬时CT断线判据仅在比率差动启动后投入且动作后不报警，CT断线闭锁比率差动保护仅在负荷电流大于比率差动启动电流时投入，负荷电流较小时仅有延时报警而不闭锁差动保护。装置还能有效区分匝间短路等不对称故障与实际的CT断线。

（3）非电量保护

十路非电量保护可对输入的非电量接点进行SOE记录和保护报文记录并上传，主要包括本体重瓦斯、调变重瓦斯、压力释放、冷控失电、本体轻瓦斯、调变轻瓦斯、油温过高等，经压板直接出口跳闸或发信报警。对于冷控失电，可选择是否经本装置延时出口跳闸，最长延时可达300分钟。还可选择是否经油温过高非电量闭锁，投入时只有在外部非电量油温过高输入接点闭合时才开放冷控失电跳闸功能。

（4） 后备保护

后备保护按最大方式设计，各侧通用，配置了复合电压闭锁方向过流I/II/III段保护、零序过流I/II/III段保护、间隙放电零序过流保护、零序过压保护、过负荷保护、过电压保护、闭锁有载调压、启停风冷、PT断线报警、CT不平衡报警、TWJ异常报警、操作回路断线报警等，多时限功能各自独立出口，还具有测控功能。配置完备，应用灵活方便。

三段式定时限过流保护可分别投退，并可选择相应的过流保护是否经复合电压闭锁，任一相电流满足判据即可跳闸。对于三圈变或设双后备保护的双圈变，其复合电压可取各侧电压形成"或"的关系。三段零序过流保护作为中性点接地主变的接地保护，可选择各段保护是否经过零序电压闭锁。

（5）采样周期及算法

装置的采样速率为每周波128点，采用全周付氏差分滤波算法，保证了精确的数据计算和故障全过程的准确记录，所有独立功能单元的数据运算都能并行实时计算跟踪。

（6） 启动元件

启动元件由两类算法构成：一是突变量启动元件，能快速启动捕捉故障起始点，对突发性短路故障启动迅速；二是有效值启动元件，能可靠准确启动。二者互为补充，保证了快速和可靠启动。不同保护采用不同的启动元件，启动方式采用相对的"宽进严出"策略。启动元件动作后开放装置跳闸出口回路，使正常情况下保护装置的元件损坏不会引起误出口，大大提高了可靠性。

（7） 自检

装置具有完善的自检功能，检测出异常时产生告警并生成告警报告，液晶面板显示并上传。根据告警的严重程度分为装置故障和异常告警两类。装置故障类：如定值出错、RAM故障、程序ROM故障、开出常通故障、AD变换超时故障等，装置故障告警时保护功能退出并闭锁保护出口；异常告警类：如采样异常、CT断线、PT断线、复合电压出口等，装置异常告警时保护功能不退出，但应尽快分析检查解决问题。另外，装置具有电源监视电路及接点输出，硬件看门狗电路，通过通信网络监视装置的工作情况。

以上措施大大提高了装置的可靠性、免维护性和连续工作时间。

（8） 人机接口

装置具有人性化的丰富的人机接口功能，主要包括：装置面板上的大屏幕液晶显示器，提供文字图形信息；装置面板上的小键盘输入，提供输入交互功能；装置通过面板上的维护口与笔记本电脑通信，由维护软件实现强大的维护分析功能；装置的网络