电力变压器的差动保护原理研究

托合提·艾海提++吐尔洪·亚森

摘 要：该文对电力变压器的差动保护原理进行了研究，阐述了电力变压器差动保护的原理，介绍了电力变压器差动保护的具体分类，同时对新型电力变压器的保护原理和电力变压器差动保护的发展方向进行了说明，最后总结了电力变压器的差动保护原理的重点及要点，旨在提高变压器运行的安全性与稳定性。

关键词：电力变压器 差动保护原理 研究

中图分类号：TM771 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（b）-0019-02

1 电力变压器的差动保护原理

电力变压器的差动保护原理主要是利用基尔霍夫电流定理工作的，而工作的主要依据是节点电流定律。电力变压器的工作状态处于正常时，电力变压器就被称为理想变压器。理想变压器在正常的运作中流入的电流与变压器流出的电流是相等的，变压器中的差动继电器不会有任何动作。但是，如果变压器之中出现故障，变压器中的两侧就会为变压器的故障点提供短路电流，这时变压器中的差动继电器动作。由此可见，电力变压器的差动保护只在变压器的内部发生故障时才启动，但是电力变压器发生外部故障时，电力变压器的差动保护不会启动。

2 电力变压器差动保护的具体分类

电力变压器的差动保护在实际的运用中分为许多种类型，以下是对电力变压器的差动保护几种类型的具体介绍。

2.1 电力变压器的绕组差动保护

电力变压器的绕组差动保护的依据主要是电力变压器无故障时的一次侧和二次侧电流差值以及电力变压器外故障的一次侧和二次侧电流差值的差距。但是这只是理论上的依据，在电力变压器的实际运用中电力变压器的绕组不能得到实际电流，所以电力变压器的绕组差动保护的依据只能通过电力变压器的电流互感器电流，但是电力变压器的电流互感器电流值会比实际的电流值大，这样就会影响电力变压器的绕组差动保护的精确性。

2.2 电力变压器的零序差动保护

电力变压器的零序差动保护的依据是电力变压器的二次侧零序电流，电力变压器的零序差动保护在电力变压器发生单相接地故障时，具有非常高的灵敏度。但是当电力变压器发生高阻接地故障时，电力变压器中的零序电流会在一定范围内减小，这样就会在一定程度上影响电力变压器的零序差动保护灵敏度。

2.3 电力变压器的分侧差动保护

电力变压器的分侧差动保护对电力变压器中的单相接地故障有着十分高的灵敏度，同时电力变压器的分侧差动保护不会受到电力变压器中调压分接头的影响，也不会受到电力变压器中励磁涌流的影响，所以电力变压器的分侧差动保护的原理十分简单，装置的安装与调试也十分方便。但是电力变压器的分侧差动保护還是存在一定的缺陷，电力变压器的分侧差动保护不能对电力变压器中常见的匝间故障进行反应。

3 新型电力变压器的保护原理

3.1 新型变压器的磁通特性保护原理

新型变压器的磁通特性保护原理的出发点主要是励磁支路的非线性特性，保护的判断依据是励磁支路变化量的大小，此原理和励磁阻抗原理在本质上是一样的。新型变压器的磁通特性保护原理能够在很大程度上弥补二次谐波的缺陷，同时还十分适应微机的使用，但是新型变压器的磁通特性保护原理有一定的限制，就是只适用于单向变压器，还不能应用于其他的变压器。

3.2 新型变压器的阻抗原理

新型变压器的阻抗原理是变压器基于阻抗原理识别变压器区内外故障，而识别变压器区内外故障是通过观察变压器两侧的正负抗阻所在不同的象限实现的，基于阻抗原理的变压器保护原理的优势在于不受饱和影响，但是此原理会受到励磁涌流的影响，这样就导致此原理的安全性保护存在一定的问题。

3.3 新型变压器的功率差动保护原理

新型变压器的功率差动保护原理是根据能量守恒定律进行运作的，变压器在正常运行时消耗的功比较小，但是当变压器的绝缘被损坏后，变压器在正常运行时消耗的功会非常大，所以依据能量守恒定律对变压器消耗的大小进行检测就能够对变压器的内部故障进行判别。使用此原理能够对变压器的实际情况进行真实的反映，而且此原理中，没有涉及到励磁涌流，这就可以避免励磁涌流产生的影响。虽然新型变压器的功率差动保护原理避开了励磁涌流影响，但是这会导致励磁铜耗无法精确计算，最终就导致了变压器的铜损耗难以确定。

4 电力变压器的差动保护发展方向

目前，电力变压器的差动保护中最重要及最困难的一个问题就是励磁涌流问题，所以大家在研究电力变压器的差动保护时主要研究的就是怎样识别励磁涌动，但是由于问题的复杂性，至今也没有研究出合适的方法准确地识别励磁涌动，所以在之后的研究之中还要继续努力关注励磁涌动问题，直至找到合适的方法能够准确识别励磁涌动。另外，目前变压器差动保护的准确性还存在一定的问题，在变压器正常工作时会对电力变压器中的继电保护系统看做变压器内部电流故障，从而导致继电器发出错误的保护动作，所以在未来的研究中要加强变压器差动保护的准确性。电力变压器的差动保护技术在不断地发展，但是随着社会、经济、科技的不断发展，电力变压器的差动保护技术也是要不断进步的，要应用好网络计算机技术与电力变压器的差动保护技术的结合，提高电力变压器的差动保护装置的性能，同时推动电力变压器保护系统朝着网络化、智能化、集成化的方向不断的靠近。

5 结语

综上所述，想要保证电力系统的安全与稳定就要对电力变压器进行保护，电力变压器的安全直接影响着电力系统的发展。目前，在电力变压器的正常运行中存在很多的问题，该文研究了电力变压器的差动保护原理，发现了一些缺陷，并研究了新型变压器的保护原理。但是，随着社会与科技的不断发展，电力变压器的保护原理不能一成不变，所以本文在最后研究了电力变压器差动保护原理的发展方向，希望通过以上研究能够促进电力变压器保护技术的不断发展，保证电力系统的安全与稳定。

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