变压器差动电流计算原理之装置差流计算

1、- -之前的我们一起了解了变压器的接线组别和两侧CT接线。那么对于变压器差动电流计算而言，完成了这两块工作，相当于我们已经成功地采集到了变压器两侧电流，并从CT二次侧通过电缆接入保护屏的端子排，流入了差动保护装置。装置外部的工作已经结束，剩下的工作将由微机保护中的软件计算来完成。我们知道差动保护，就是要保证在正常运行或外部故障时流入差动继电器的电流为零。为了实现这个目的，装置差流计算应有三个环节：相位校正、幅值校正、还有扣除进入差动回路的零序电流分量。本期就和大家一起了解一下这三个环节。1、幅值校正由于主变高压侧和低压侧一次电流的不同和互感器选型的差别，在正常运行和外部故障时，流入保护装置的二

2、次侧电流大小并不完全相等，这会给差流计算带来不便。所以在变压器纵差保护中，采用“作用等效”的概念，即两个不相等的电流（对差动元件）产生的作用相同。很多书上都是引入一个平衡系数来解释这个问题。其实简单来说，就是把高低压侧的二次电流从有名值，都换算成以该侧二次额定电流为基准值的标幺值。（有点拗口，用彩色给大家断个句哈）为了便于理解，大家可以这么想：假设正常工作时，变压器高低侧都运行在额定工况下，即使两侧二次电流大小不同，但各侧二次额定电流为基准值，经过换算后的标幺值都是1，这样就可以很方便的计算出差流为0。这么做的目的是，在变压器处于正常工况下时，变压器两侧二次电流标幺值相等，方便差流计算。lha

3、、Ila为上期提到的，进入装置的高低压侧二次电流。设高压侧二次额定电流为Inh，低压侧二次额定电流为Ini。则经过标幺化后得到的的高压侧二次电流和低压侧二次电流如下所示：幅值校正就完成了。标幺化前后，对应电流量的相位关系并不发生变化。2、相位校正以Yd11接线为例，前面我们了解到进入装置的二次电流高压侧超前低压侧150度。以d侧为基准，Y侧进行移相；d侧A相电流超前Y侧A相电流30度。这是由于d侧A相绕组首段接到了B相绕组尾端。A相流出的电流成了AB相绕组电流之差。因此要使Y侧相位变得和d侧相同，只要做相同的处理即可。但做差会使所得A相电流放大V3倍，所以A、B相相减之后要除以V3O这一过程在

4、传统的模拟型保护中是通过Y侧的CT绕组接成三角形来实现的。在微机保护中则可以方便的通过软件计算的来。表达式如下：妒附M险竈d沪禺-坨）/理化&=（4-4）/V3绘=瓦校正前后相位关系如图所示：AcAcAa校正前校正后匚Yb（2）以Y侧为基准，d侧进行移相;要使d侧电流转为Y侧电流方向，需要使相位顺时针转30度。方法和上面完全一样，这里就不在赘述了。大家可以自行推导，下面是表达式和相位关系。陆=血-3书Yb校止前1校正姑由图可以看出，经过校正后，高压侧二次电流IYa和低压侧二次电流IAa相位恰好相差180度，只要幅值相同，两个量相加，构成的差动电流就为0，非常方便。到了这里，差动电流的计算基本已

5、经八九不离十了，但是还要考虑一个环节。3、消除零序电流对于Yd接线而且高压侧中性点接地的变压器，当高压侧线路上发生接地故障时（对变压器纵差保护而言是区外故障），高压侧（Y侧）由零序电流流过，低压侧绕组中虽然也有零序电流，但由于绕组为三角形接线，零序电流在三角形中形成环流，低压侧引出电流中没有零序电流。这就导致参与差动计算的两侧电流中，一侧含有零序电流，一侧没有零序电流，不能平衡。如果不消除零序电流，在高压侧线路发僧接地故障时，变压器纵差保护将会误动作。所以要采取相应措施消除零序电流，使零序电流不能进入差动元件。措施很简单，对于d侧移相的保护装置，我们在软件计算中，将进入装置的Y侧二次电流（进行

6、幅值校正前）每相都减去一个零序电流IO=Iha+Ihb+Ihc。这样在Y侧系统中发生接地故障时，就不会有零序电流进入差动元件了。对于Y侧移相的保护装置，观察相位校正的表达式发现，经过相位校正进入差动元件的Y侧电流已经是两相之差，这就相当于滤去了零序电流，所以不需要采取额外的措施消除零序电流。我们总结一下装置差流计算的步骤：（1）幅值校正：将各侧二次电流除以额定二次电流转换成标幺值；（2）相位校正：将各侧二次电流相位差调整至180度；（3）消除零序电流：Y侧相电流分别减去零序电流；（4）高低压侧二次电流相加即为差动电流，正常运行或区外故障时为零。4、总结通过分步讨论，关于变压器差动电流的计算原理我们就讨论完了。最后对这一系列简单总结一下：在进入装置之前，变压器的接线组别、变压器两侧CT的接线方式，决定了变压器高低压侧華電篇科fxAR