继电保护的差动保护精选(九篇)

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第1篇：继电保护的差动保护范文

【关键词】　变压器 微机保护 保护配置 主保护 后备保护

1　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。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。

2　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。

3　差动保护用的电流互感器的基本要求

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：（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。

4　提高灵敏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。

5　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。

第2篇：继电保护的差动保护范文

变压器差动保护测试内容

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。

(一)差流（或差压）。变压器差动保护是靠各侧CT二次电流和——差流——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。BCH-2差动继电器是磁平衡补偿的，用0.5级交流电压表依次测出A相、B相、C相差压；用0.5级钳形电流表依次测出A相、B相、C相差流，并记录。

(二)各侧电流的幅值和相位。只凭借差流（或差压）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。

(三)变压器潮流。通过控制屏上的电流、有功、无功功率表显示的电流、有功、无功功率等数据，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。

五、变压器差动保护测试数据分析

(一)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：

1、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。

2、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。

（二）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：

1、变压器负荷三相不对称，一相电流偏大或一相电流偏小。

2、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。

3、某一相CT变比接错，比如该相CT二次绕组抽头接错。

4、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。

（三）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：

1、CT的一次线未按整定变比进行串联或并联。

2、CT的二次线未按整定变比接在相应的抽头上。

（四）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，一种是将变压器两侧CT二次绕组接成Y，另一种是变压器两侧的Y型侧CT二次绕组都接成。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--11接线，当其高、低压侧运行时，其高压侧二次电流应滞后低压侧30°。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：

1、将CT二次绕组组合成时，极性弄错或相别弄错，比如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。

2、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。

（五）看差流（或差压）大小，检查整定值的正确性

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%×5=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：

1、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。

2、变压器Y型侧额定二次电流算错。整定人员容易将Y侧额定二次电流漏乘1.732而算错，从而，造成平衡系数整定错。

3、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一侧电流得到另一侧平衡系数，如果误用另一侧额定二次电流除以基本侧电流，平衡系数就会算错。

第3篇：继电保护的差动保护范文

【关键词】 差动保护 比率制动 复合电压闭锁过流 调试计算 差动继电器 后备保护

随着电网系统运行方式的不断更新，电气设备及各种用电负荷的继电保护类型也逐渐增多，其中变压器保护在各种继电保护中显得格外重要，变压器保护的项目、类型及计算方法决定了被保护的设备或电网系统是否能正常运行。下面将就各种变压器保护项目、调试和计算方法进行详细说明。

1 变压器差动保护的原理及特点

双绕组变压器的纵联差动保护单相原理接线如图1所示，它是按比较被保护变压器两侧电流的大小和相位的原理来实现的。变压器两侧各装设一组电流互感器1TA、2TA，其二次侧按环流法接线，即若变压器两端的电流互感器一次侧的正极性的线圈并联接入，构成纵联差动保护。其保护范围为两侧电流互感器1TA、2TA的全部区域，包括变压器的高、低压绕组、引出线及套管等。

从图1中可见，正常运行和外部短路时，因变压器两侧绕组接线不同而产生电流流过电流继电器（差动保护继电器）。流过差动继电器的电流，在理想情况下，其值等于零。但实际上由于两侧电流互感器特性不可能完全一致等原因，仍有差动电流流过差动回路，即为不平衡电流，此时流过差动继电器的电流为=（此公式表示相量之差），要求不平衡电流应尽可能小，保证保护装置不会误动作。当变压器内部发生相间短路时，在差动回路中由于改变了方向或等于零（无电源侧），这时流过差动继电器的电流为与之和，即=+（此公式表示相量之和）

由于Yd11接线变压器两侧线电流之间有30°的相位差，如果两侧的电流互感器采用相同的接线方式，将会在差动回路中产生很大的不平衡电流。

该电流为短路点的短路电流，使差动继电器KD可靠动作，并作用于变压器两侧断路器跳闸。

补偿方法为：将变压器星形侧的电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的电流互感器接成星形。微机型变压器差动保护中可采用移相算法。将变压器绕组为Y接的那一侧的电流向前移相30°

变压器的差动保护的保护范围是构成变压器差动保护的两侧电流互感器之间的变压器及引出线。由于差动保护对区外故障不反应，因此，差动保护不需要与保护区外相邻元件在动作值和动作时限上互相配合，所以在区内故障时，可瞬时动作。

2 差动保护的调试及计算方法

（1）对GIS 变压器馈线柜或变压器保护屏中差动CT二次回路进行检查，检查接线有无松动情况。

（2）对差动CT进行变比、极性和直阻测量。

（3）核查差动CT变比、极性及接线情况后，查找二次原理图中差动电流高压侧、低压侧回路电流端子（GIS或变压器保护屏中），并将可同时输入六相电流的继电保护测试仪中的试验电流线接入差动，根据变压器接线组别、差动保护继电器类型以及差动CT的接线方式（7UT512、7UT612、SPAD346C、REF542等）选择高低压侧相位补偿，判断校正接线系数。

（4）分别从高低压侧差动保护CT二次侧（GIS柜或主变保护屏内）输入1A电流，检验其通道采样精度，变压器各侧差动保护CT二次动作值用下式计算：Idz=Kjx Kzd，式中Idz表示动作电流；Kjx表示试验接线系数（1或0.5），根据CT接线方式确定；Sn表示变压器额定容量；Un表示变压器各侧的额定电压；KCT表示变压器各侧的差动CT的变比。试验时，在变压器差动保护各CT二次侧加一相（或三相）电流，采用电流步进法，检查差动保护跳闸出口，记录差动保护动作值。

（5）试验时，应在变压器两侧同时加入三相电流Ie1、Ie2（Ie1、Ie2分别为变压器差动CT二次额定电流），同相电流相位差为150°，模拟变压器正常运行状态。三相差流均为0，证明三相对称负荷电流时，变压器微机差动保护装置不平衡电流很小，可以正常运行。

（6）进行上述工作后，改变任意一侧电流的幅值，而同相电流相位差保持150度（一次侧超前二次侧150度），三相差动电流明显增加，说明变压器容量、变比和CT变比整定正确。

（7）比率制动特性曲线试验。在进行该试验时，应在高压侧输入电流I1，相位为0°，在低压侧输入电流I2，相位为180°，逐渐减少低压侧电流I2，直至比率制动保护动作，通过保护装置读取差动电流Id和制动电流Ir，计算斜率K1、K2（K1=；K2=；K1为第一斜率，K2为第二斜率），例如（如表1）：

（8）二（五次）谐波制动特性试验（单绕组单相通电）。保护装置在变压器空载投入和外部故障切除电压恢复时，利用二次谐波分量进行制动；当变压器发生内部故障时，利用基波进行保护； 当变压器外部发生故障时，利用比例制动回路躲过不平衡电流。检验差动保护的二（五）次谐波制动特性时，在变压器差动CT二次侧加入固定不变的50Hz基波电流和变化的100Hz（250 Hz）谐波电流，当谐波电流减小时，保护装置动作，谐波电流占基波电流比例应与整定值相符，投入为二次谐波制动，应在高压侧和低压侧分别进行试验。具体方法为：对变压器任一侧的一相加入50HZ电流I1，电流值在差动启动电流和速断电流之间，同时依次叠加入0.9k2·I1和1.1 k2·I1大小的100HZ电流，记录差动继电器的动作行为。差动继电器应在加入0.9k2·I1电流时可靠动作，在加入1.1 k2·I1电流时可靠不动作。（k2表示谐波制动系数）。

（9）不同微机保护继电器相位补偿电流计算。

1）7UT612保护继电器补偿电流的计算方法为：

星形侧补偿电流计算I1A=I1L1，I1B=I1L2，I1C=I1L3，

角侧补偿电流计算I2A=

I2B=

I2C=

2）7UT613保护继电器补偿电流的计算方法为：

星形侧补偿电流计算

I1A=I1L1，I1B=I1L2，I1C=I1L3，

侧的补偿电流

IA=（—1）/3*IL1-1/3*IL2-（1+）/3*IL3

IB=-（1+）/3*IL1+（-1）/3*IL2-1/3*IL3

IC=-1/3*IL1—（1+）/3*IL2+（—1）/3*IL3

从上面的三个公式可以看出当在侧A相单独加电流时，会同时在B相和C相产生差流，三相产生的差流分别为：

IA=（—1）/3*IL1=0.244*IL1

IB=-（1+）/3*IL1=-0.911*IL1

IC=-1/3*IL1=—0.333*IL1

其中的负号表示电流方向相反，当在侧A相单独加一个测试电流时，对于保护装置7UT613来说，B相产生的差流最大，如果要单独测试A相的差动跳闸，要注意的是B相的差动先动作，因此做试验时要求客户使用6相电流输出的测试仪器。

3）计算实例：变压器两侧容量Sn=50MVA，接线方式YD11，电压等级110KV/10KV

Y侧：CT：500/5A，Un=110KV，计算出额定的二次电流In=2.6244A；

侧CT：5000/5A，Un=10KV，计算出额定的二次电流In=2.8868A；

启动值：Idiff>=0.5In，差动速断：Idiff>>=4.5In.

比率制动为一段斜率：K=0.5.

在Y侧（高压侧）在A相单独加1A电流，观察保护的采样值是否正确：保护显示的差动电流和制动电流是否正确。

A差动计算值：Idiff=1A/In=1/2.6244=0.381，装置实际显示值：Diff=0.38

B差动计算值：Idiff=1A/In=1/2.6244=0.381，装置实际显示值：Diff=0.38

C差动计算值：Idiff=1A/In=1/2.6244=0.381，装置实际显示值：Diff=0.38

在侧（低压侧）A相单独加1A电流，观察保护的采样值是否正确：保护显示的差动电流和制动电流是否正确。这时装置A，B，C相均应该有相应的差动和制动电流。计算公式可由解出的上述公式得出如下：

DiffA=（—1）/3*IL1/In=0.244*IL1/In

DiffB=-（1+）/3*IL1/In=-0.911*IL1/In

DiffC=-1/3*IL1/In=-0.333*IL1/In

A相差动计算值：装置实际显示值

Diff=0.244*1A/In=0.244*1A/2.8868A=0.085Diff=0.09

B相差动计算值：

Diff=0.911*1A/In=0.911*1A/2.8868A=0.3156Diff=0.32

C相差动计算值：

Diff=0.333*1A/In=0.333*1A/2.8868A=0.1154Diff=0.12

在侧（低压侧）B相单独加1A电流，测试结果如下：

A相差动计算值：装置实际显示值

Diff=0.333*1A/In=0.333*1A/2.8868A=0.1154Diff=0.12

B相差动计算值：

Diff=0.244*1A/In=0.244*1A/2.8868A=0.085Diff=0.09

C相差动计算值：

Diff=0.911*1A/In=0.911*1A/2.8868A=0.3156Diff=0.32

测试差动保护的启动段Idiff>：

在Y侧（高压侧），A相单独加测试电流，

计算动作值为：Idiff>=0.5In=0.5*2.6244A=1.3122A.

测试动作值为：1.30A.

侧（低压侧），A相单独加测试电流时，注意的是B相的差动先动作，所以在测试时要注意。

由方程可以得出：

DiffA=（—1）/3*IL1/In=0.244*IL1/In

DiffB=-（1+）/3*IL1/In=-0.911*IL1/In

DiffC=-1/3*IL1/In=-0.333*IL1/In

其中IL1为测试电流

从上面的公式里可以求出要加的测试动作电流为

IL1=IB*In/0.911=0.5*2.8868/0.911=1.5844A

实际测试动作值：1.57A

在侧（低压侧），三相同时加电流就比较简单

（注意三相加的电流大小相等，角度依次为A相：0°B相：-120°C相：120°），计算动作值为：Idiff>=0.5In=0.5*2.8868A=1.4434A.

测试动作值为：1.44A.

测试保护的差动速断Idiff>>

在Y侧（高压侧），A相单独加测试电流，

计算动作值为：Idiff>>=4.5In=4.5*2.6244A=11.809A

测试动作值为：11.8A

在侧（低压侧），三相同时加电流（注意三相加的电流大小相等，角度依次为A相：0°B相：-120°C相：120°）计算动作值为：Idiff>>=4.0In=4.0*2.8868A=11.547A，测试动作值为：11.53A

在侧（低压侧），加单相电流时，要注意A相单独加测试电流时，注意是B相的差动速断先动作，计算动作电流需要乘上一个系数1.098（1/0.991）因为：

IB=-（1+）/3*IL1/In=-0.911*IL1/In，

IL1=IB*In/0.911=4.5*2.8868/0.911=14.2597A

测试保护的比率制动特性

制动为1In时，差动为0.5In时，差动保护动作

由方程：Irest=|I1|+|I2|，Idiff=|I1+I2|

I1为高压侧电流，I2为低压侧电流。

可以解出：

I1=0.25*In=0.25*2.6244=0.6561A

I2=0.75*In=0.75*2.8868=2.1651A

测试方法：

保持Y侧（高压侧），I1=0.6561不变，侧（低压侧）电流三相同时从1.8A慢慢增加，直到保护动作，记录动作值：2.16A.

保持侧（低压侧），I2=2.1651不变，Y侧（高压侧）电流三相同时从0.8A慢慢减小，直到保护动作，记录动作值：0.66A.

与计算结果相同。

测试比率制动的斜率

在斜线上抽几个点作为测试点：

保持Y侧（高压侧），I1=0.5In不变，侧（低压侧）电流三相同时从I2=0.5In慢慢增加，直到保护动作，

Irest=|I1|+|I2|

Idiff=|I1+I2|

由上面公式理论计算动作值为：I2=1.5In=1.5*2.8868=4.33A

斜率K=（Idiff/In）/（Irest/In）=（4.34/2.8868-0.5）/（4.34/2.8868+0.5）=0.5

4）其他保护继电器的计算方法应根据现场情况进行确定，计算方法相同，动作方程会有所不同。

3 变压器后备保护的调试方法

每台35kV及以上主变压器除差动保护外均设有后备保护，包括复合电压闭锁过电流保护、速断保护、过负荷保护。

复合电压闭锁过电流及其他电流保护的传动查找二次原理图，找到GIS开关柜变压器柜或变压器保护屏中用于过流等保护功能的保护CT二次回路的接线端子，利用短接线将GIS柜内复合电压保护的接点短接，由继电保护测试仪利用电流线引出三相电流至GIS柜内用于过流等保护功能的保护CT二次回路的接线端子，同时将微机保护继电器过流保护跳闸接点引入继电保护测试仪中的开入量，以便进行时间测量。利用继电保护测试仪向继电器输入电流至动作电流，保护继电器应能正常发出动作信号，合入断路器后，过流、速断保护应可延时或瞬时跳开断路器，过负荷保护可延时发出报警信号。

4 结语

综上所述，各种35kV及以上电压等级主变压器均会设有电量保护及非电量保护，而电量保护则是主变压器保护中最重要的项目，它的准确与否将直接影响变压器能否正常运行，并且电量保护项目设定是否完备能够直接影响变压器故障原因的判断。主变压器电量保护的类型会根据供电方式的不同而有所不同，差动保护、复合电压闭锁过电流保护等后备保护，作为电量保护中较为重要的保护项目，其调试和计算方法也因用于其相关保护的微机继电保护装置的种类、差动CT接线方式的不同及继电器操作方法的不同会有所不同，调试时应根据现场情况确定具体参数和计算方法，以便对用于变压器保护的各种继电保护装置进行更准确、更全面、更细致的调试，以检测继电保护装置的功能是否正常，更好地保障了供电系统运行的可靠性及稳定性。

参考文献：

[1]刘学军.继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，2007.

[2]李骏年.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，199226-35.

[3]孟恒信.电力系统微机保护测试技术.中国电力出版社，2009年7月.

[4]谷水清主编.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2005.

第4篇：继电保护的差动保护范文

关键词：输电线路；故障原因；继电保护；发展趋势

中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）21-0081-02

继电保护是维护电力系统的重要手段之一，对于保障电力系统的正常运行有着非常重要的作用。随着对电力技术的发展及对电网继电保护的不断研究，电网继电保护有了新的发展，并逐步走向成熟。作为电网安全稳定运行的第一道防线，继电保护时刻都发挥着至关重要的作用。

1 输电线路故障原因分析

凡是需要电能的地方就要架设输电线路，输电线路所经路段地形复杂多样，而且覆盖的地域广阔会受到各种因素的影响。受自然条件、设备及人为因素影响，输电线路可能会发生各种各样的故障，主要有雷击跳闸故障、线路覆冰、风偏闪络故障、鸟害故障等自然故障，外力破坏造成的导线的断股、损伤和闪络烧伤故障和员工误操作产生的故障等。

1.1 雷击跳闸故障

输电线路覆盖区域广阔、运行情况复杂、数量众多，而且一般地处旷野，在这些空旷的区域，输电塔和输电线一般是最高的建筑，极有可能遭受雷击。在雷雨季节，无论是架空线上受到雷电感应或是雷电直接击中避雷线、输电线路都将在输电线路上产生雷击过电压。若线路的绝缘水平太低或防雷保护措施不力，就会发生各种形式的雷击跳闸故障。

雷击事故虽然与雷击线路原因有较大关系，但设备的缺陷、线路的布置也极有可能加剧雷击事故的危害。导致输电线路雷击跳闸故障的具体原因有以下几点：①线路位于雷击活动强烈区。雷电是雷击事故的最直接原因，如果线路处于雷击活动强烈区，可能会使输电线路遭受雷电的重复打击。②线路绝缘水平低。线路绝缘是雷击时的第一层保障，绝缘水平不够将直接增加线路受雷电打击时发生故障的概率。③线路布置不合理。避雷线布置不当，保护角偏大时，会发生避雷线失效，让雷直接击到导线上。此外，当输电线路互相交叉或跨越电压较低线路时，如果不能保证上下两根导线的垂直距离也可能由于两根线路的电势差而发生交叉点闪络现象。

1.2 外力破坏跳闸故障

近年来，随着电网的不断发展，输电线路所经区域扩大，安全运行也面临着更多的问题。除了前面提到的雷击等自然原因外，外力破坏也严重威胁着输电线路的安全运行。

输电线路外力破坏主要来源有以下几种：①违章施工作业。施工企业的管理还不健全，为了追求快速完成工程，施工企业对输电线路的保护不会也不可能面面俱到，导致挖断电缆、撞断杆塔的事故时有发生，不仅对电力部门造成了损失，也埋下了施工安全隐患。②违章建筑、超高树木。违章建筑和树障威胁着电力线路的安全运行。一些单位和个人违反国家法律法规，擅自在电力设施保护区内违章建房，违章种树。当输电线和房屋、树木之间的距离达不到安全距离要求时，输电线路就会放电造成跳闸故障，给电力系统可靠性带来了很大的不确定因素，并对周围的建筑、设备或人员构成危害。

1.3 人为原因故障

虽然目前电力系统的自动化水平越来越高，但为了确保其稳定性，工作人员仍然具有手动控制电网部分线路的权限。如果发生误判断而导致错误操作时也将可能给电力系统造成很大危害。

2 常用输电线路继电保护及其评价

2.1 电流保护

由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断不能作为相邻设备的后备保护，为了保证迅速有选择的切除故障，常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护，这里所说的电流保护就是三段式电流保护。实际应用中，可以只采用速断加过电流保护，或限时速断加过电流保护，也可以三种保护同时使用。

2.1.1 电流保护动作过程

如图1所示是一个典型的单电源电路，线路中保护1，2，3，4相互配合构成三段式电流保护。每段线路的Ⅱ段电流保护都和下一段线路的Ⅰ断电流保护相互配合，并有0.5 s左右的延时。Ⅲ段电流保护和下一段电路的Ⅲ段电流保护配合，延时0.5～1 s。

当电路发生故障或者出现过负荷等异常、危急用电用户生命财产安全情况时，继电保护是通过有时限和无时限等动作来进行输电线路安全保护的，在极短的时间内做出根据线路反映的信号做出相应的跳闸动作，以保证用户用电的安全。例如，电路中CD段发生故障时，应首先由保护2动作，如果保护2失灵或断路器拒动则应延时0.5 s或1 s启动保护3，这样就能保证保护2正常工作时，保护3不会发生误动。

2.1.2 电流保护评价

阶段式电流保护装置简单，保护接线、调试和整定计算都因其较简单而不易出错，因此可靠性比较高。无限时电波速断保护的选择性靠动作电流来保证，带时限电流速断保护和过电流保护的选择性则由动作时限来保证。由这3种电流保护组合成阶段式电流保护用于单侧电源电网能保证选择性，而在多电源网络或单电源环网，一般很难满足选择性的要求。

此外，电流保护也存在其他问题，如无时限电流速断不能保护线路全长，其保护范围和带时限电流速断保护的灵敏度受系统运行方式的影响较大。当系统运行方式变化很大时，往往不能满足灵敏度要求。过电流保护作为本线路的后备保护，一般情况下能满足要求，但在长重负荷线路上，因线路最大负荷电流与线路末端最小短路电流接近，也往往难以保证灵敏度要求。

2.2 横纵联差动继电保护

在现代的高压（220 kV及以上）输电系统中，为了保证系统运行的稳定性，在很多情况下都要求保护能无延时地切除被保护线路任何点的故障。前面介绍的电流保护并不能满足这个要求，为了解决这一问题就必须采用新的保护原理――差动保护。

2.2.1 差动保护原理

差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当输电线路正常工作或区外故障时，则流入输电线路的电流和流出电流相等，差动继电器不动作。当本级输电线路内部故障时，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。

如图2所示，如果内部发生故障，流入继电器的电流等于短路点的总电流。即：Ij=I2'-I2"，当流入继电器的电流大于动作电流，保护动作断路器跳闸。发生外部故障或正常运行时，I2'=I2"，流入继电器的电流为0，差动保护不动作。

2.2.2 横纵联差动保护评价

按照接线方式的不同，差动保护又可以分成纵联差动保护和横联差动保护两大类。下面对它们的主要特点进行具体分析。

①纵联差动保护评价。纵联差动保护是通过比较线路两端电流的大小和相位来判断区内或区外故障，因此该保护比起单从装设保护的一侧观察故障现象的电流保护和距离保护来说，在选择性、灵敏性以及快速性上都具有后者无可比拟的性能。在原理上保证了纵联差动保护在外部发生故障时不会动作，具有明确的选择性。在采用措施减少不平衡电流对纵联差动保护的影响下，使保护的灵敏度大大提高。纵联差动保护能做到全线速动。但是，纵联差动保护的投资成本相对较高，不适合应用于长距离的输电线路中，只有在输电线路上其他保护不能满足要求时，线路长度不超过允许范围情况下，才考虑采用纵联差动保护。

②横联差动保护评价。在双回线路中，使用横联继电保护能对发生故障的线路进行及时、快速地切断，保证输电线路的安全性，而且接线的工序也比较简洁，技术要求比较低，优势十分明显，但是缺点也十分突出，横联差动保护是均存在相继动作区，如在相继动作区将横联差动保护运用在单回线路中的主保护或双回线的后备保护，除了双回线原本配置的继电保护外，还要在此基础上配置一套三段式的电流或距离保护，这样一来，安全保护的成本也会增多，不利于提高电力企业的生产效率。

3 输电线路继电保护新进展

3.1 网络化

利用站内和电网信息共享，实现站内主保护和后备保护的统一协调配置，解决单元保护由于信息不完备及电压灵敏度不足带来主保护误动和拒动的问题，同时提高后备保护的动作性能。取消后备保护的定值，实现后备保护的在线整定以及网络化。

3.2 智能化

通过参数识别和电网信息共享，及时跟踪系统的工作状态，多种保护原理配合工作，通过保护原理自适应、保护动作特性自适应，使继电保护始终工作在性能最佳的状态。

3.3 保护、控制、测量、通信一体化

智能电网为继电保护的发展提供良好的硬件环境，继电保护将向着保护、控制、测量以及通信一体化方向发展。

4 结 语

对规模越来越大的输电网络和输电线路来说，如何保证其在输电的过程中电力运行的安全以及个人、企业的安全、放心用电是值得我们重视的。继电保护是确保输电线路安全可靠运行的重要保障，因此研究人员还需进一步加强对继电保护的研究。

参考文献：

[1] 蒙正春.输电线路继电保护现状及发展趋势探讨[J].科技创新与应用，2013，（13）.

[2] 杨昕.电力系统继电保护技术发展[J].大众用电，2007，（6）.

第5篇：继电保护的差动保护范文

1.1维护安全，性能优越

继电保护对于维护电力系统信息数据的安全性具有非常重要的作用，同时还可以有效的减少或是避免外界因素对装置所带来的干扰，确保了装置的安全，而且通过继电保护装置，可以在电力系统运行过程中实现有效的防范监测，确保了电力系统运行的稳定性和可靠性。

1.2投资较少，安装便捷

继电保护装置由于自身重量较小，装置小巧，易于安装，所以在电力行业施工过程中，有效的减少了所占据的空间，为施工的顺利进行创造了良好的条件。同时在安装过程中也有效的提高了操作的效率，减少了成本的投入，只需按照电气图纸安装人员即可完成继电装置的安装工作。

1.3检测故障及防范

电力系统上安装继电保护装置后，一旦系统中有设备或是元器件发生故障，则继电保护装置则会及时发出预警，提醒值班人员进行处理。同时在发生故障的第一时间内，继电保护装置还会向断路器发出跳闸等指令，对故障线路进行及时切断，有效的保障了正常线路的运行，减少了故障所给设备及元器件所还来的损失，继电保护装置在电力系统运行过程中具有较高的故障防范能力，具有不可替代性。

2继电保护故障处理的原则

2.1处理继电保护故障时要保持正确、冷静的态度。

电力系统的发电机等设备在运行过程中，继电保护装置的连接片要根据运行方式的变化而进行相应的投、退处理。在进行这两项处理时要求工作人员同时进行，而且要经过细致的辨别清楚后，才能够操作。而且对于跳闸回路的连接片来说，只有相应的开关在运行的过程中才能够投入。

2.2能够根据信号状态准确判断故障发生点。

在继电保护现场中出现的光子牌信号、事件记录以及故障录波器所采集到的图形、继电保护装置的灯光信号或者其他信号等都是对继电保护的故障进行处理的基础依据。所以，在对继电保护的故障进行处理之前，要对这些信号进行分析，判断出信号处的故障和真伪。

2.3对人为故障要给以紧急处理。

在继电保护装置对故障进行处理时，人为故障的处理具有较大的难度，也是一个非常关键的问题。在继电保护装置处理故障过程中，根据其所提供的故障信息无法找到导致故障发生的原因时，或者当断路器动作后没有发生预警信号时，这时无法判断出导致故障的原因是人为因素还是设备、装置自身的故障，所以给处理带来了较大的难度。再加之继电保护现场中，部分运行人员由于专业技能水平不高，工作缺乏责任心，对故障不重视，不能及时对存在的故障进行处理，操作过程中也极易发生误碰等情况，从而导致人为故障增加。这就需要对现场人为故障进行如实反映，这样对于能够为工作人员进行故障处理提供必要的依据。而且对于现场这类人为故障的原因及处理方式也要进行如实的记录，确保类似故障不再发生。

3差动保护二次回路检修方法

3.1负荷检修

一旦负荷过大时，则会导致电流互感器处于超负荷运行状态下，这样会导致电流互感器的使用寿命降低，所以需要利用差动保护来对负荷进行严格控制，根据实际的需要，来适当的对电流互感器的励磁电流进行降低，通过对电缆的电阻及选择弱电控制用电流互感器等来降低二次负荷，同时还要对互感器的实际运行状态进行定期检查。

3.2质量检修

目前电流互感器的种类较多，市场上的产品较为多样化，这样就需要在实际购买过程中需要选择与系统保护方式相适应的电流互感器。在差动保护过程中，当继电保护装置的测电流过大时，则需要选择带小气隙的电流互感器，由于该种类的电流互感器的铁芯剩磁小，有利于差动保护装置性能的提升，而且其励磁电流也较小，能够有效的实现对失衡电流的有效控制。

3.3电流检修

在差动保护实施过程中，电流互感器作为差动保护效果的重要元件，所以需要对互感器的使用型号进行科学的选择，通常D级电流互感器最为适合进行差动保护。当电流经过差动保护装置的稳态短路电流时，一旦电流达到最大值，则需要有效的控制好差动保护回路的二次负荷，使其误差在规定的范围内。

3.4保护检修

第6篇：继电保护的差动保护范文

【关键词】变压器差动保护；自动测试；继电保护

1.概述

近年来，微机型继电保护测试仪已广泛应用于继电保护装置测试，提高了继电保护装置测试水平[1]。而变压器是电力系统不可缺少的重要电气设备，它发生故障对供电可靠性和系统安全运行带来严重的影响。当电网一次设备发生故障时，保护装置动作必须正确，迅速切除故障。防止事故扩大，造成大面积停电，以保证电力系统运行中的安全与稳定对于变压器的保护装置的校验，基本上采用人工的校验方式，传统的测试工作量大且效率低下，还常常出现人为过失问题，开发具有智能化继电保护系统自动化测试功能的系统已成为一种趋势[2][3]。

本文在分析变压器差动保护原理的基础上，提出了一种新型闭环智能自动测试系统，并在相应变压器型号上得到了验证，结果表明该系统较传统测试方法具有便捷、准确等特点，大大降低了工作强度。

2.差动保护原理

差动保护广泛用于变压器主保护，不但能够正确区分区内外故障，而且不需要与其它元件保护配合，可以无延时地切除区内各种故障，具有独特的优点，其运行情况直接关系到变压器安危。

差动保护是利用基尔霍夫电流定律工作，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器电流和流出电流（折算后电流）相等，差流为零，保护不动作。当变压器区内故障时，流入变压器电流和流出电流（折算后电流）之间的差动电流很大，当大于保护装置的整定值时，差动保护动作。为了在变压器区外故障时差动保护有可靠的制动作用，同时在外部故障时有较高的灵敏度，变压器保护引入比率制动功能[4]。

在现场检验中，差动保护校验难点在于比率制动特性测试（启动值、速断值、比率制动系数）、差动保护谐波制动测试（谐波制动系数）、差动保护定点测试（差动保护动作时间）。

3.变压器差动保护自动测试系统

3.1 自动测试系统的硬件和软件结构

自动测试系统硬件结构如图1所示，它主要由测试控制主机、微机保护测试仪、时钟同步GPS、装置协议转换模块和继电保护装置组成。

图1 系统硬件结构图

自动测试系统的软件结构如图2所示，自动测试系统的软件模块包括自动测试中心、测试功能模块、保护装置规约解析模块、通讯模块等模块组成[5]。

图2 系统软件结构图

3.2 自动测试系统界面

基于保护装置以太网通讯接口，测试软件与保护装置建立通讯链接，通过通讯方式读取保护装置运行定值单，更新测试软件的整定值单与被测对象一致，自动测试软件采用整定值与测试参数自动关联技术，差动保护的比率制动曲线测试、二次谐波制动系数测试、五次谐波制动系数测试等项目的测试参数自动形成，即测试点定义（包括比率制动特性曲线、搜索线参数）、测试点评估（默认误差为±5%）则完全基于通讯后的整定值自动建立。测试界面如图3所示：

图3 测试界面

3.3 自动测试实验

以某220KV变电站主变保护设备WBH-815A为例，常见比率制动特性曲线是一个拐点的折线或两个拐点的折线，再加上门槛值、速断部分，在Id/Ir差动平面图中为带一个拐点的双折线或是带两个拐点的三折线。能够自动生成实验报告，实验报告如图4所示。

图4 测试报告

4.结论

变压器差动保护自动测试方法通过对不同保护厂家主变保护调试中平衡系数算法差异性的分析，为其自动测试需求的实现提供了基础和保证，解决了目前变电站不同主变保护测试参数设置复杂，需要深入理解差动原理，否则就无法正确做出试验这一难题。它大大提高了测试效率、减轻了测试人员的工作负担。

参考文献

[1]张超，廖碧莲.继电保护测试技术现状及其发展[J].江西电力，2006，30（5）：4-12.

[2]应站煌，胡建斌，赵瑞东，等.继电保护装置自动测试系统研究和设计[J].电力系统保护与控制，2010，38（17）：142-146.

[3]郑新才，丁卫华，韩潇，等.基于测试模板的继电保护装置自动测试技术研究与实现[J].电力系统保护与控制， 2010，38（12）：69-76.

[4]李火元.电力系统继电保护及自动装置[M].中国电力出版社.

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第7篇：继电保护的差动保护范文

论文摘要：介绍了光纤通道的特点和工作原理，以及目前在电力光纤网络中光纤保护装置与光纤通道的连接方式和主要特点，讨论了光纤保护在实际应用中可能遇到的问题及其解决办法。

随着通信技术的发展，在纵联保护通道的使用上，已经由原来的单一的载波通道变为现在的载波、微波、光纤等多种通道方式。由于光纤通道所具有的先天优势，使它与继电保护的结合，在电网中会得到越来越广泛的应用。

1光纤通道作为纵联保护通道的优势

光纤通道首先在通信技术中得到广泛的应用，它是基于用光导纤维作为传输介质的一种通信手段。光纤通道相对于其他传统通道（如：电缆、微波等）具有如下特点：

1.1 传输质量高，误码率低，一般在10-10以下。这种特点使得光纤通道很容易满足继电保护对通道所要求的"透明度"。即发端保护装置发送的信息，经通道传输后到达收端，使收端保护装置所看到的信息与发端原始发送信息完全一致，没有增加或减少任何细节。

1.2 光的频率高，所以频带宽，传输的信息量大。这样可以使线路两端保护装置尽可能多的交换信息，从而可以大大加强继电保护动作的正确性和可靠性。

1.3 抗干扰能力强。由于光信号的特点，可以有效的防止雷电、系统故障时产生的电磁方面的干扰，因此，光纤通道最适合应用于继电保护通道。

以上光纤通道的三个特点，是继电保护所采用的常规通道形式所无法比拟的。在通道选择上应为首选。但是由于光缆的特点，抗外力破坏能力较差，当采用直埋或空中架设时，易于受到外力破坏，造成机械损伤。若采用OPGW，则可以有效的防止类似事件的发生。

2 光纤通道与光纤保护装置的配合方式

目前，纵联保护采用光纤通道的方式，得到了越来越广泛的应用，在现场运行设备中，主要有以下几种方式：

2.1专用光纤保护：

光纤与纵联保护（如：WXB-11C、LFP-901A）配合构成专用光纤纵联保护。采用允许式，在光纤通道上传输允许信号和直跳信号。此种方式，需要专用光纤接口（如：FOX-40），使用单独的专用光芯。优点是：避免了与其他装置的联系（包括通信专业的设备），减少了信号的传输环节，增加了使用的可靠性。缺点是：光芯利用率降低（与复用比较），保护人员维护通道设备没有优势。而且，在带路操作时，需进行本路保护与带路保护光芯的切换，操作不便，而且光接头经多次的拔插，易造成损坏。

2.2 复用光纤保护：

光纤与纵联保护（如：7SL32、WXH-11、CSL101、WXH-11C保护）配合构成复用光纤纵联保护。采用允许式，保护装置发出的允许信号和直跳信号需要经音频接口传送给复用设备，然后经复用设备上光纤通道。优点是：接线简单，利于运行维护。带路进行电信号切换，利于实施。提高了光芯的利用率。缺点是：中间环节增加，而且带路切换设备在通信室，不利于运行人员巡视检查，通信设备有问题要影响保护装置的运行。

2.3 光纤纵联电流差动保护：

光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的，基本保护原理也是基于克希霍夫基本电流定律，它能够理想地使保护实现单元化，原理简单，不受运行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联系，提高了运行的可靠性。目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用，其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的。光纤电流差动保护在继承了电流差动保护的这些优点的同时，以其可靠稳定的光纤传输通道保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧。时间同步和误码校验问题是光纤电流差动保护面临的主要技术问题。在复用通道的光纤保护上，保护与复用装置时间同步的问题对于光纤电流差动保护的正确运行起到关键的作用，因此目前光纤差动电流保护都采用主从方式，以保证时钟的同步；由于目前光纤均采用64 Kbit数字通道，电流差动保护通道中既要传送电流的幅值，又要传送时间同步信号，通道资源紧张，要求数据的误码校验位不能过长，这样就影响了误码校验的精度。目前部分厂家推出的2 Mbit数字接口的光纤电流差动保护能很好地解决误码校验精度的问题。

3光纤保护实际应用中存在的问题

3.1施工工艺问题

光纤保护是超高压线路的主保护，通道的安全可靠对电力系统的安全、稳定运行起到重要的作用。由于光缆传输需要经过转接端子箱、光缆机、电缆层和高压线路等连接环节，并且光纤的施工工艺复杂、施工质量要求高，因此如果在保护装置投入运行前的施工、测试中存在误差，则会导致保护装置的误动作，进而影响全网的安全稳定运行。

3.2通道双重化问题

光纤保护用于220 kV及以上电网时，按照220 kV及以上线路主保护双重化原则的要求，纵联保护的信号通道也要求双重化，高频保护由于是在不同的相别上耦合，因此能满足双通道的要求，如果使用2套光纤保护作为线路的主保护，通道双重化的问题则一直限制着光纤保护的大规模推广应用。

3.3光纤保护管理界面的划分问题

随着保护与通信衔接的日益紧密，继电保护专业与通信专业管理界面日益难以区分，如不从制度上解决这一问题，将直接影响到光纤保护的可靠运行。对于独立纤芯的保护，通信专业与继电保护专业管理的分界点在通信机房的光纤配线架上。配线架以上包括保护装置的那段尾纤，属于继电保护专业维护，这就要求继电保护专业人员具备一定的光纤校验维护技能。

3.4光纤保护在旁路代路上的问题

线路光纤保护在旁路代路时不方便操作，由于光纤活接头不能随便拔插，每次拔插都需要重新作衰耗测试，而且经常性拔插也容易造成活接头的损坏，因此不宜使用拔插活接头的办法实现光纤通道的切换。对于电网中没有单独的旁路保护，旁路代路时是切换交流回路，因此不存在通道切换问题，但对电网有独立的旁路保护，对于光纤闭锁式、允许式纵联保护暂时可以采用切换二次回路的方式，但对于光纤差动电流保护则无法代路，目前都是采取旁路保护单独增设一套光纤差动保护的方法解决。已有部分厂家在谋求解决光纤保护切换问题的办法，如使用光开关来实现光纤通道切换。

结束语

尽管目前光纤保护在长距离和超高压输电线路上的应用还有一定的局限性，在施工和管理应用上仍存在不足，但是从长远看，随着光纤网络的逐步完善、施工工艺和保护产品技术的不断提高，光纤保护将占据线路保护的主导地位。

参考文献

第8篇：继电保护的差动保护范文

【关键词】变电系统；继电保护；运用

一、变压器瓦斯保护

在变压器内部装置日常运行的过程中，若没有瓦斯保护，其内部故障无法清晰的体现出来。尤其是内部出现的匝问短路和严重漏油等故障。在整个内部结构中，若变压器绕组出现匝间短路，将会导致短路的线匝内出现大量的环流，甚至引起局部过热、损坏外层绝缘的现象发生；在出现征兆的过程中，基于变压器自身运行的特点，其外电路中的电流值无法致使变压器的差动保护或过电流保护动作，瓦斯保护却能及时的对这一现象发出信号，以便工作人员及时的采取处理措施，避免问题的进一步扩大。在变压器正常运行的过程中，一旦其内部发生故障，绝缘物和油分解出来的气体，将会充满整个油箱，而这些气体在排除的过程中，都要通过气体继电器流向油枕。为从根本上保证气体顺利的进入油枕，在变压器顶盖与水平面之间应保持一定的坡度，同时还要和管道的连接处保持一定的坡度，在保证气体顺利流入的同时，还能避免气体乱窜的现象发生。

二、电流速断保护

在变压器日常运行的过程中，针对一些小容量的变压器，若灵敏度满足其运行需要时，应在其电源侧安装相应的电流速断保护装置。使其在原有的基础上与瓦斯保护相配合，提高变压器的保护力度，同时将变压器的内部故障及电源侧套管部位出现的故障全部反映出来。在电流速断保护运行的过程中，能够凭借其操作间断、安装时间短等优势受到人们的青睐。尤其在系统运行中，最大运行方式与最小运行方式出现较高差别时，保护区则会出现时间短，灵敏度无法满足要求的现象发生，甚至在严重状况下，无法对变压器电源侧的绕组进行及时有效的保护；针对这一现象，需要工作人员结合着设备的实际运行状态，从装置的灵敏度与可靠度出发选择与之相符的保护模式，如纵联差动保护。

三、纵联差动保护

纵联差动保护能正确区分被保护原件的保护区内、外故障，并能瞬时切除保护区内的短路故障。变压器的纵联差动保护用来反应变压器绕组、套管及引出线上的各种短路故障，是变压器的主保护。应用输电线路纵联差动保护原理，可以实现变压器的纵联差动保护。在变压器纵联差动保护的连接中，常使用的连接方法为环流法，在其连接使用的过程中，通常是将需要保护的元件两侧的电流互感器与元件的两端连在一起，然后将差动继电器并联到电流两端的互感器上。针对纵联差动保护的运行，不需要与保护区外相邻元件保护的相关配合，所以在保护区内出现故障时，可瞬间动作。

四、过电流保护

在整个变压器运行的过程中，过电流是指变压器外部相见短路故障引起的电流；而过电流保护能够在现有的基础上弥补纵联差动与瓦斯保护中的不足，提高整个变压器的安全度，由此可见，过电流保护的实施，既是变压器主保护的后盾力量，又是相邻母线或线路的后备保护。在过电流保护模式的选择中，需要工作人员结合着变压器的实际容量及其对保护灵敏度的要求。

五、过负荷保护

在过负荷保护使用的过程中，能够准确的反映变压器各绕组的实际运行状况，尤其是过负运行的状况。在过负荷保护中，其主要装置在于双绕组升压变压器，工作人员一般将其安装在发电机电压侧――高压侧；对于三绕组升压变压器安装位置的选择，在一侧没有电源时，其安装位置应设置在低压主电源的一侧或无电源侧。而在其实际运行中，其位置的安装一般是由工作人员结合着变压器的实际运行状况，选择最佳安装位置。

综上所述，继电保护在电力系统的运用，在提高电力系统运行安全性的同时，还能发现电力系统运行中出现的故障，并及时的发生故障信号，在节省救援时间的同时，还能避免问题的进一步扩大。这就要求电力工作人员能够结合着变压器的实际容量及运行状况，在提高变压器运行效率的同时，还能减少不必要的浪费，为电力行业的发展奠定基础。

参考文献

[1]卢仲圩．220kV变电站综合自动化系统与继电保护[J]．科技风．2010（9）

[2]刘艳丽，张珩．供电系统的继电保护研究[J]．中国电子商务．2010（9）

第9篇：继电保护的差动保护范文

关键词：继电保护；供电系统；电力变压器故障

中图分类号：TM7文献标识码： A

一、电力变压器的常见故障和非正常运行状态

电力变压器的故障分为内部和外部两种故障。内部故障指变压器油箱里面发生的各种故障，主要靠瓦斯和差动保护动作切除变压器；外部故障指油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，一般情况下由差动保护动作切除变压器。速动保护（瓦斯和差动）无延时动作切除故障变压器，设备是否损坏主要取决于变压器的动稳定性。而在变压器各侧母线及其相连间隔的引出设备故障时，若故障设备未配保护（如低压侧母线保护）或保护拒动时，则只能靠变压器后备保护动作跳开相应开关使变压器脱离故障。因后备保护带延时动作，所以变压器必然要承受一定时间段内的区外故障造成的过电流，在此时间段内变压器是否损坏主要取决于变压器的热稳定性。因此，变压器后备保护的定值整定与变压器自身的热稳定要求之间存在着必然的联系。

变压器的不正常运行状态即变压器在故障状态运行的状态，变压器在不正常的运行状态运行，会加快绝缘材料老化、使得铁芯、绕组和其他金属构件热量过高，从而降低绝缘强度，减少变压器的使用寿命，导致其他故障的发生。因此，电力变压器要装设继电保护装置，以及时将短路故障切断，防止更大的损坏的发生。

二、电力变压器常见故障

电力变压器在运行过程中，一般常出现的故障主要分为内部故障和外部故障两种。内部故障的危险性要大于外部故障，曾有内部故障在严重情况下导致变压器油箱爆炸，造成整个供电系统瘫痪。电力变压器常见的故障主要分为芯体、变压器油、磁路等方面的故障。芯体故障主要就是集中在绝缘层老化或者线圈受潮导致的短路方面，短路会使绕组造成的机械损伤，影响变压器的使用。变压器油故障主要是绝缘油长时间的高温运行，导致氧化或吸收空气中的水分使绝缘性能下降，进而导致一定的闪络放电情况。也有部分的变压器油故障是由于油泥沉积阻塞油道，进而使变压器的散热性能变差，长时间运行导致危险发生。磁路故障是变压器最常见故障，磁路的芯体绝缘老化，导致漏磁漏电情况，或磁路的螺丝碰接铁芯导致磁路不能正常工作，或压铁松动引起电磁铁振动和噪声等。这些故障有的能够通过异常现象发现并及时排除，但更多的是隐形故障，平时很难发现，使在变压器故障状态运行是很危险的，需要及时的发现并且排除故障。

三、继电保护

（一）继电保护的特点与要求

继电保护装置是目前人们采用的最普遍的装置，自继电保护装置应用开始，短时间内就得到广泛利用，主要是由其特点决定的。继电保护的特点是可靠性高、

实用性强，并且能够实现远程监控。继电保护应用的装置是配置合理并且科学技术含量高的继电保护装置。继电保护的信息管理技术采用方法库与数据库，整个信息管理系统由传统的分散式传输转变为集中式运输。各种新技术与新系统的使用使继电保护的可靠性增强。继电保护信息系统的应用，使供电系统中出现的实际问题，能够通过系统有效的对各个部分中的各类数据及时使用和共享，更方便工作人员的操作，因此继电保护的实用性也得到增强。随着电子技术与信息化技术在各个领域的推广与应用，供电系统也及时的根据实际情况采用了新的信息化技术。通过电子信息技术的应用，能够对供电系统的电力变压器的运行状态，进行二十四小时无人监控。最先进的是通过运行状态分析，能够发现电力变压器的隐形故障，及时的在大的故障产生前把隐形故障排除，保障了供电系统的安全平稳运行，减少了经济损失。

现代的继电保护虽然有着非常好的优势，但是对装置的要求更高，没有好的继电保护装置，继电保护的特点与性能就不能完全发挥。继电保护装置最基本的要求就是灵敏性与可靠性。供电系统一般要求继电保护装置的设计原理、整定计算、安装调试等全部要正确无误，还要求组成继电保护装置的各元件的质量可靠。继电保护装置也需要定期的进行运行维护检查与保养，尽量提高供电系统变压器继电保护的可靠性。

（二）继电保护措施

1.瓦斯保护

瓦斯保护是供电系统电力变压器油箱的主要保护措施，能够在变压器油箱发生内部故障的时候自动启动。变压器油箱内部发生故障一般会引起油面降低，瓦斯继电器的能够平衡锤的力矩会发生变化而降落，从而接通上下触点，自动发出报警信号。供电系统的电力变压器发生突发性的严重事故的时候，也会有相应应对措施。变压器的最严重故障为油箱漏油，油箱漏油会使变压器发生爆炸，导致整个供电系统瘫痪。漏油使电力变压器的液面会发生较大的变化，继电器的上下触点也能够接触，初步实现自动报警。随着漏油的继续，油位降低到一定数值，继电器能够自动跳闸保护整个供电系统，避免大的损失产生。供电系统的电力变压器大多在0.8MVA以上，都应该配备瓦斯保护装置。

2.差动保护

供电系统的变压器内部引出线短路，绝缘套管相间短路故障发生时，变压器内的匝间出现问题时，继电系统都会及时启动电流速断保护。电流速断保护的主要优势是能够准确的定位故障发生的位置，及时分析出发生故障的类型，然后马上调用内部已经编订好的程序，根据故障的情况发出相应的预警措施。如果故障程度比较轻，差动保护可以预警后并延长故障继续发生的时间，为专业人员的维修提供一定的时间差，同时差动保护还可以利用已经编好的程序，对小型故障进行自动的排除等。如果故障程度比较严重，差动保护会直接报警并且断电，避免短路后经济损失情况的发生。由于差动保护具有以上的优势，目前供电系统广泛采用该技术，它将成为未来继电保护的一种趋势。

3. 过电流保护

过电流保护是作为瓦斯保护和差动保护后备保护，可以准确反应出变压器短路所导致的过电流。过电流保护装置一般是装在电力变压器的电源侧，并且根据变压器的要求装配不同的保护装置。升降压变压器处可以装配复合电压起动的过电流保护，大接地电流系统中，可以在变压器外部装配零序电流保护，作为主变压器保护的后备保护。过电流保护的具体启动方式应该根据相配备的变电器的相应数据进行合理选择，没有统一的标准，可以根据供电系统的不同需求装配不同的 过电流保护装置。

4.过励磁保护

现代供电系统由与工作电压过高，电力变压器的额定磁密接近饱和。频率降低时与电压升高时，变压器都很容易出现过励磁，导致铁心的温度上升影响绝缘性能。安装励磁保护装置，可将变压器的过励磁引起的过电流反映出来，从而可防止变压器绝缘老化，提高变压器的使用效能。

5.过负荷保护

过负荷保护能够反应变压器正常运行时所出现的过负荷情况。过负荷装置仅在变压器有可能过负荷的情况下才装设，通常能够检测出过负荷的信号。它的基本工作原理为：一相上进行一个电流继电器的装设，并经过一定时间延长动作于信号来进行过负荷保护

四、结论

供电系统的电力变压器由于运行时的各种因素产生故障，对供电系统的安全与稳定造成影响。许多隐性的故障人工排除比较困难，突发性的严重故障会造成巨大的经济损失，必须要有好的继电保护促使才能避免损失。而事实证明，继电保护装置措施可以改善变压器严重故障发生概率，对于隐性故障能够起到报警作用。研究和应用继电保护措施，可以促进供电系统的稳定与安全。

参考文献：

[1] 丁永生. 10kV供电系统中变压器继电保护分析[J],中国新技术产品,2009（23）