比率制动式差动保护.pdf

变压器比率制动式差动保护是一种用于保护变压器内部故障的电气保护机制。差动保护的基本原理是基于比较变压器两侧电流互感器（CT）二次侧的电流差异，即差流。当区内发生短路故障时，由于电流平衡被破坏，差流会增大，当其超过一定阈值时，保护装置启动，跳开变压器各侧断路器，从而隔离故障。 对于两圈变变压器，高压侧和低压侧的电流互感器分别测量一次侧和二次侧的电流，通过变比关系（n_h, n_l, n_B）可以计算出电流之间的比例关系。变压器内部的相间、单相接地及匝间、层间短路等故障类型都可以被差动保护检测到。 比率制动是差动保护的一个关键特性，它通过设定一个比率制动系数K来确定保护的动作边界。比率制动曲线描述了保护启动的条件，即当差流超过最小制动电流时，随着电流增加，保护开始执行比率制动运算，只有当电流位于比率制动曲线以上的区域时，保护才会动作。比率制动系数K可以通过计算差流曲线斜率来获取，例如在给定的电流条件下，通过计算差流的变化与实际电流变化的比例来确定。 此外，谐波制动是另一种防止误动作的措施，主要用于识别和过滤掉谐波电流的影响。当差流中的谐波分量达到一定比例时，保护装置会进行谐波闭锁，防止非故障情况下的误动作。通常，二次谐波制动比可以整定在0.15~0.2之间。 变压器不平衡电流是差动保护需要考虑的重要因素，这可能导致保护误动。不平衡电流可能源自励磁涌流（尤其是2次谐波成分）和两侧电流相位差异。励磁涌流在变压器初次投入时产生，而相位差异则与变压器的接线方式（如Y，d11接线）有关。为防止励磁涌流引起的误动，二次谐波制动系数可以整定在15%~25%。 比率制动式差动保护通过精确比较电流，结合比率制动和谐波制动技术，有效识别和应对变压器内部的各类故障，同时避免因不平衡电流引起的误动作，确保电力系统的稳定运行。