和差式比率制动式差动保护原理

1.双绕组变压器比率制动的差动保护原理

和差式比率制动的动作判据：

①差动电流：

②制动电流：

③差动保护动作的第一判据：

④制动比率系数：

⑤外部故障时，保护可靠地不动作。应满足如下判据：

⑥差动保护动作的第二判据：

2.比率制动特性的整定

（1）最小启动电流Iact0：

（2）拐点制动电流Ibrk0可选取：

（3）最大制动系数Kbrk.max和制动特性斜率S

①最大制动系数：

②比率制动特性曲线如下图：

③比率制动系数的整定值D取0.3～0.5

④比率制动特性的斜率S，由上图可知当Ibrk0《Ibrk.max和Iact0《Ibrk.max， 则S可得：

即比率制动特性的折线BC过坐标原点，在任何制动电流下有相同的制动系数。

（4）内部故障灵敏度校验

在系统最小运行方式下，计算变压器出口金属性短路的最小短路电流（周期分量），同时计算相应的制动电流，由相应的比率制动特性查出对应与的起动电流则灵敏系数：

3.三绕组变压器比率制动的差动保护原理

对于三绕组变压器，其差动保护的原理与双绕组变压器的差动保护原理相同。

4.差动速断保护

（1）采用差动速断保护的原因

一般情况下比率制动原理的差动保护能作为电力变压器主保护，但是在严重内部故障时，短路电流很大的情况下，TA严重饱和使交流暂态传变严重恶化，TA的二次侧基波电流为零，高次谐波分量增大，反应二次谐波的判据误将比率制动原理的差动保护闭琐，无法反映区内短路故障，只有当暂态过程经一定时间TA退出暂态饱和比率制动原理的差动保护才动作，从而影响了比率差动保护的快速动作，所以变压器比率制动原理的差动保护还应配有差动速断保护，作为辅助保护以加快保护在内部严重故障时的动作速度。差动速断保护是差动电流过电流瞬时速动保护。

（2）差动速断的整定值按躲过最大不平衡电流和励磁涌流来整定

5.变压器比率差动保护程序逻辑框图

（1）变压器差动保护程序逻辑框图

（2）变压器差动保护程序逻辑原理

在程序逻辑框图中D1=Iact0、D2=KrelId/Ibrk为比率制动系数 整定值，D3为二次谐波制动系数整定值。可见比率差动保护动作的三个判据是“与”的关系(图中的与门Y2)，必须同时满足才能动作于跳闸。而差动速断保护是作为比率差动保护的辅助保护。其定值为D4=Iact.s，在比率差动保护不能快速反映严重区内故障时，差动速断保护应无时延地快速出口跳闸。因此这两种保护是“或”的逻辑关系(图的或门H3)。比率差动保护在TA二次回路断线时会产生很大的差电流而误动作，所以必须经TA断线闭锁的否门再经与门Y3才能出口动作。当TA断线时 与门Y3被闭锁住，不能出口动作。