關(guān)于變壓器差動保護(hù)的原理，之前我們之前已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的討論，需要的朋友可以在歷史記錄6、7、8期中回看相關(guān)內(nèi)容。對此就不做贅述了，這里再簡單補(bǔ)充一些關(guān)于勵(lì)磁涌流的概念。

（1）變壓器的勵(lì)磁涌流

空投變壓器時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁電流稱作勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流的大小與變壓器的結(jié)構(gòu)、合閘角、容量、合閘前剩磁等因素有關(guān)。測量表明：空投變壓器時(shí)由于鐵芯飽和勵(lì)磁涌流很大，通常為額定電流的2~6倍，最大可達(dá)8倍以上。由于勵(lì)磁涌流只在充電側(cè)流入變壓器，因此會在差動回路中產(chǎn)生很大的差流，導(dǎo)致差動保護(hù)誤動作。

勵(lì)磁涌流具有以下特點(diǎn)：a、涌流數(shù)值很大，含有明顯的非周期分量；b、波形呈尖頂狀，且是間斷的；c、含有明顯的高次諧波分量，尤其二次諧波分量最為明顯；d、勵(lì)磁涌流是衰減的。

根據(jù)勵(lì)磁涌流的以上特點(diǎn)，為防止勵(lì)磁涌流造成變壓器差動保護(hù)誤動，工程中利用：二次諧波含量高、波形不對稱、波形間斷角大這三種原理來實(shí)現(xiàn)差動保護(hù)的閉鎖。

（2）二次諧波制動原理

二次諧波制動的實(shí)質(zhì)是：利用差流中的二次諧波分量，來判斷差流是故障電流還是勵(lì)磁涌流。當(dāng)二次諧波分量與基波分量的百分比大于某一數(shù)值（通常為20%）時(shí)，判斷差流是由于勵(lì)磁涌流引起的，閉鎖差動保護(hù)。

因此二次諧波制動比越大，允許基波中包含的二次諧波電流越多，制動效果也就越差。

（3）差動速斷保護(hù)

當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障，故障電流較大導(dǎo)致CT飽和時(shí)，CT二次電流中也含有大量的諧波分量，根據(jù)上面的敘述，這就很可能會由于二次諧波制動導(dǎo)致差動保護(hù)閉鎖或延緩動作。這將嚴(yán)重?fù)p壞變壓器。為了解決這個(gè)問題，通常會設(shè)置差動速斷保護(hù)。

差動速斷元件，實(shí)際上是縱差保護(hù)的高定值差動元件。與一般差動元件不同的是，它反映的是差流的有效值。不管差流的波形如何、含有諧波分量的大小如何，只要差流有效值超過了差動速斷的整定值（通常比差動保護(hù)整定值要高），它將立即動作切除變壓器，不經(jīng)過勵(lì)磁涌流等判據(jù)的閉鎖。

關(guān)于變壓器的主保護(hù)簡單介紹這些，繼續(xù)介紹一下變壓器的后備保護(hù)。變壓器的后備保護(hù)配置種類很多，這里主要簡單介紹一下變壓器的復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)和接地保護(hù)兩類后備保護(hù)。

1、復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)

復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)是大、中型變壓器相間短路故障的后備保護(hù)。適用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過流保護(hù)不能滿足靈敏度要求的降壓變壓器。利用負(fù)序電壓和低電壓構(gòu)成的復(fù)合電壓能夠反映保護(hù)范圍內(nèi)的各種故障，降低了過電流保護(hù)的整定值，提高了靈敏度。

復(fù)合電壓過流保護(hù)，由復(fù)合電壓元件、過流元件、時(shí)間元件構(gòu)成。保護(hù)的接入電流為變壓器本側(cè)CT二次三相電流，接入電壓為變壓器本側(cè)或其他側(cè)PT二次三相電壓。對于微機(jī)保護(hù)，可以通過軟件將本側(cè)電壓提供給其他側(cè)使用，這樣就保證了任意某側(cè)PT檢修時(shí)，仍能使用復(fù)壓過流保護(hù)。動作邏輯如下圖所示。

2、變壓器的接地保護(hù)

大中型變壓器的接地短路故障的后備保護(hù)通常有：零序過流保護(hù)、零序過電壓保護(hù)、間隙保護(hù)等等，下面根據(jù)中性點(diǎn)三種不同的接地方式進(jìn)行簡單介紹。

（1）中性點(diǎn)直接接地

電壓為110kV及以上中性點(diǎn)直接接地的變壓器，在大電流接地系統(tǒng)側(cè)應(yīng)設(shè)置反應(yīng)接地故障的零序電流保護(hù)。在高、中兩側(cè)均直接接地的變壓器，其零序電流保護(hù)應(yīng)帶方向，方向宜指向各側(cè)母線。

零序電流保護(hù)的原理與線路的零序保護(hù)類似，可參考第30期。零序電流可取自中性點(diǎn)CT二次電流，也可由本側(cè)CT二次三相電流自產(chǎn)。方向元件接入的零序電壓可取自本側(cè)PT開口三角電壓，也可由本側(cè)二次三相電壓自產(chǎn)。在微機(jī)保護(hù)裝置中，主要采取自產(chǎn)方式。

對于大型三繞組變壓器，零序電流保護(hù)可采用三段式。其中I段II段帶方向，III段不帶方向。每段一般有兩級延時(shí)，以較短延時(shí)縮小故障范圍（跳母聯(lián)或條本側(cè)開關(guān)），以較長延時(shí)切除變壓器（跳三側(cè)開關(guān)）。具體保護(hù)配置根據(jù)實(shí)際情況確定。

如圖，零序方向電流保護(hù)I段或II段動作后，先經(jīng)較短延時(shí)t1或t3跳母聯(lián)或跳本側(cè)開關(guān)，以縮小故障影響范圍，若故障量仍在，再經(jīng)過較長延時(shí)t2或t4跳三側(cè)開關(guān)切除變壓器。III段不帶方向，直接經(jīng)延時(shí)切除變壓器。

（2）中性點(diǎn)不接地方式

零序電流通過變壓器中性點(diǎn)構(gòu)成零序回路。但如果所有變壓器中性點(diǎn)都接地，那么接地點(diǎn)的短路電流就分流到了各個(gè)變壓器上，這樣會造成零序過流保護(hù)靈敏度降低。所以為了將零序電流限制在一定的范圍內(nèi)，對中性點(diǎn)接地運(yùn)行的變壓器數(shù)量是有規(guī)定的。

對于不接地運(yùn)行的變壓器，為了防止接地故障時(shí)，故障點(diǎn)出現(xiàn)間隙電弧引起過電壓損壞變壓器，應(yīng)配置零序電壓保護(hù)。

全絕緣變壓器由于其中性點(diǎn)絕緣水平較高，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，先有零序電流保護(hù)切除中性點(diǎn)接地的變壓器，如果故障仍然存在，再有零序電壓保護(hù)切除中性點(diǎn)不接地的變壓器。

（3）中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙接地

超高壓變壓器均系半絕緣變壓器，其中性點(diǎn)線圈的對地絕緣比其他部位弱。中性點(diǎn)絕緣容易被擊穿。因此需要配置間隙保護(hù)。

間隙保護(hù)的作用就是保護(hù)中性點(diǎn)不接地變壓器中性點(diǎn)的絕緣安全。

如圖在變壓器中性點(diǎn)對地之間安裝一個(gè)擊穿間隙。當(dāng)接地隔離開關(guān)閉合，變壓器直接接地，投入零序過流保護(hù)。當(dāng)接地隔離開關(guān)斷開時(shí)，變壓器經(jīng)間隙接地，投入間隙保護(hù)。

間隙保護(hù)使用流過變壓器中性點(diǎn)的間隙電流3I0和母線PT開口三角電壓3U0作為判據(jù)來實(shí)現(xiàn)的。

若因故障中性點(diǎn)對地點(diǎn)為升高，間隙擊穿，產(chǎn)生較大間隙電流3I0，此時(shí)間隙保護(hù)動作，經(jīng)延時(shí)切除變壓器。另外，系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，中性點(diǎn)接地運(yùn)行變壓器零序保護(hù)動作，先切除中性點(diǎn)接地的變壓器。系統(tǒng)失去接地點(diǎn)后，如果故障仍存在，母線PT的開口三角電壓3U0將會很大，此時(shí)間隙保護(hù)也會動作。保護(hù)邏輯如下圖所示。

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