（大唐国际北京高井热电厂 北京 100041）
摘要：变压器时电力系统主要的主要设备之一,所以配置整套完整的保护十分必要.差动保护作为变压器的主保护,在变压器短路故障时采用比率制动原理,使得变压器在区外故障时不动作,区内轻微故障时动作.但是当变压器发生区内严重故障如油箱内短路时容易引起变压器发生爆炸时,保护装置需要瞬时切断变压器两端断路器,切除变压器.而区内严重故障产生的短路电流导致差动保护用的电流互感器饱和,有可能使差动保护拒动,所以目前通常利用短路故障产生二次谐波分量闭锁差动保护的功能,安装差动速断保护,保护变压器.
关键词:变压器；差动保护；差动速断；二次谐波分量
Research on Transformer Fault Severe CT Saturation Region Locking Differential Protection
Zhang Tian-jiao
(Datang international Beijing gaojing thermal power plant,Beijing 100041,china)
Abstract:Transformers is one of the important main power system equipment, Therefore, a complete set of configuration is necessary to protect. Differential protection as the main protection of the transformer, the transformer short-circuit fault in the braking ratio using the principle of making the transformer when external faults.but not in action when the local minor fault action. But when a serious fault occurs in the region transformer. As likely to cause a short circuit within the transformer tank explosion. protection devices need to cut off both ends of the transformer circuit breakers transiently,cuting the transformer. And serious failures in the region led to short-circuit current differential protection with current transformer saturation, it is possible to make differential protection tripping. So currently we often use second harmonic component locking differential protection function, install instantaneous differential protection, protecting the transformer.
Keywords: Transformer, Differential protection ,instantaneous differential protection, Second harmonic components
变压器是电力系统重要的主设备之一，在发电厂通过升压变压器将发电机得电压升到一定的电压值与输电线路实现并网。通过厂用变压器将发电机电压降低，供给发电厂内的设备使用。在发电厂或变电所联络变压器将两个不同电压等级的系统联络起来。所以电力变压器在电力行业有着至关重要的作用。多年来我们对变压器产生的故障类型及不正常运行方式中分析得知，变压器短路故障尤其是油箱内的故障对变压器的损坏最大。因为在短路故障时，会产生很大的短路电流，使变压器严重过热，甚至烧坏变压器绕组或铁芯。特别是变压器油箱内的短路故障，伴随电弧的短路电流可能引起变压器着火。所以，为确保变压器安全稳定的运行，配置整套完善的保护装置是十分必要的。目前,电力变压器短路故障的电量主保护为纵差保护..与发电机/电动机及母线差动保护相同,假设变压器的电能传递为线性的,则可近似用基尔霍夫第一定律表示,即
=0 （式1-1）
式中----变压器各侧电流向量和。
式（1-1）代表的物理意义为：变压器正常运行或外部故障时，如忽略励磁电流损耗及其他损耗，则流入变压器的电流等于流出变压器的电流，此时，差动保护不应该动作。
当变压器内部故障时，忽略复合电流不计，则只有流进变压器电流而没有流出变压器电流，此时二次谐波分量很小，可以忽略不计，则差动保护动作，切除变压器。差动保护的单项原理接线图如下图所示：
式中，在本文定义为谐波比，k表示二次电流中所含的谐波次数，n表示所需考虑的谐波最高次数，表示k次谐波的幅值或有效值， 表示二次电流基波的幅值或有效值.[2]根据谐波算法得知，电流互感器饱和时二次电流的谐波部分主要是二次谐波和三次谐波，两者占了谐波总量的绝大部分，在使用中，完全可以只用二次和三次谐波的含量作为所有谐波的含量。新型变压器保护差动保护的动作特性，是把传统的比率制动特性抬高，称高值比率特性，用特性躲过区外故障电流互感器的饱和的影响。但是当区内严重故障，铁芯达到饱和时，短路电流产生的二次谐波分量会变大，并且不超过超过正常值的20%，则保护装置利用二次谐波闭锁原理将差动保护闭锁，差动速断保护动作出口，所以目前在各个保护装置上安装了差动速断保护，以致与当区内严重故障时，差动速断瞬时动作，断开变压器两边断路器，切除变压器。
参考文献：
[1]乾维江.输电线路电流差动保护抗电流互感器的研究:西南交通大学，20090501.
[2]项巍,吕航,李力,王安. 母线保护中电流互感器的深度饱和辅助判据.
论文作者:张天娇
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/19
标签：变压器论文; 谐波论文; 电流论文; 故障论文; 差动论文; 区内论文; 动作论文; 《电力设备》2016年第23期论文;