摘 要：在我國的電力運(yùn)行系統(tǒng)中，變壓器一直是一個非常重要的電力設(shè)備。變壓器保障了國家電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)作。隨著我國變壓器的技術(shù)不斷取得突破，我國變壓器也由小型及中型變壓器逐步發(fā)展成了大型變壓器。在我國的電力系統(tǒng)中大型變壓器的使用還是比較廣泛的，為了使大型變壓器在一種被保護(hù)的狀態(tài)下進(jìn)行正常運(yùn)行，我國的變壓器相關(guān)技術(shù)人員就要在變壓器的主要部件——繼電器上做文章了，我們要在繼電器的保護(hù)技術(shù)原理上來處理這一個問題。這里的保護(hù)問題，首先要保障的就是差動保護(hù)。差動保護(hù)的適當(dāng)，可以實(shí)現(xiàn)大型變壓器的經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面性能提高的目的。文章重點(diǎn)講述大型變壓器的差動保護(hù)。現(xiàn)在在國家的電力運(yùn)行體系中，較常用的差動保護(hù)的方式為制動比率方式的差動保護(hù)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；變壓器差動保護(hù)；影響因素

前言

在我國的電力系統(tǒng)中，電流的升壓和電流的降壓是變壓器的兩大主要功能。正是擁有了電流升壓和電流降壓的兩大功能，才使得變壓器成為了我國電力系統(tǒng)中的一個重要的設(shè)備，甚至是一個必須存在的設(shè)備。這是由于在我國的電力體系中，存在著各個階層的電壓。就像民用電壓和商用電壓也會有所區(qū)別一樣，不同用途的電壓是不相同的。如果電力系統(tǒng)中的變壓器在運(yùn)行中出現(xiàn)了故障，那么就會在最大程度上影響到電力系統(tǒng)的安全性能和穩(wěn)定性能。我國現(xiàn)在使用的變壓器設(shè)備大多花費(fèi)不菲，所以，在變壓器的使用過程中，我們更需要對變壓器進(jìn)行保護(hù)，來保障變壓器的運(yùn)行安全。在一般的情況下，差動保護(hù)是一種基本的防護(hù)方式，這種方式主要是防護(hù)變壓器在運(yùn)行過程中內(nèi)部出現(xiàn)故障的問題。下面來詳細(xì)的講解一下。

1 變壓器差動保護(hù)的原理

差動保護(hù)在變壓器的內(nèi)部防護(hù)中的最主要的作用是及時的反饋?zhàn)儔浩鲀?nèi)部存在的短路現(xiàn)象，這里存在三個主要的短路故障現(xiàn)象：第一變壓器內(nèi)部繞組出現(xiàn)的故障；第二變壓器內(nèi)部引出線出現(xiàn)的故障；第三變壓器的套管位置出現(xiàn)的故障。變壓器的運(yùn)行中的主要保護(hù)措施就是差動保護(hù)。差動保護(hù)可以有效的對變壓器繞組線圈和引出線上的短路現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)，同樣還可以對常見的變壓器內(nèi)部單相接地短路故障進(jìn)行有效的保護(hù)。這種差動保護(hù)主要是依靠在變壓器的兩邊位置安裝電流互感裝置來實(shí)現(xiàn)的。由于電力系統(tǒng)中的變壓器的電壓的等級可變化，所以在安裝變壓器兩邊位置的互感裝置時，要根據(jù)變壓器的實(shí)際情況來進(jìn)行互感裝置的選擇。在電力系統(tǒng)中，當(dāng)電壓達(dá)到350kV或者更高時，必須使用變壓器的差動保護(hù)。

2 變壓器的差動保護(hù)內(nèi)部勵磁的涌流和不平衡的電流的內(nèi)容

關(guān)于變壓器的差動保護(hù)內(nèi)部勵磁的涌流和不平衡的電流的敘述，我們從兩個方面進(jìn)行分析：第一分析變壓器的內(nèi)部勵磁涌流的概念和辨別的方式；第二分析變壓器的差動保護(hù)經(jīng)常內(nèi)部出現(xiàn)不平衡電流的原因。

2.1 變壓器的內(nèi)部勵磁涌流的概念和辨別的方式

變壓器差動保護(hù)的非常重要的元素就是勵磁涌流元素。和勵磁涌流有關(guān)的環(huán)節(jié)很多，例如：變壓器差動保護(hù)的繼電器方面的設(shè)計工作、繼電器的型號選擇和整合整套差動裝置等。差動保護(hù)中的勵磁涌流不是出現(xiàn)在變壓器的兩側(cè)位置，而是存在于變壓器的單側(cè)繞組中。這種出現(xiàn)形式就相當(dāng)于變壓器內(nèi)部的短路電流，會嚴(yán)重影響到變壓器的正常運(yùn)行。如果我們從一個側(cè)面來分析勵磁涌流的回路問題，那么，這個勵磁涌流可以被看做是一種非線性的電磁感應(yīng)。如果變壓器及變壓器所在的體系動正常運(yùn)行，這是變壓器內(nèi)部的鐵芯就會是一種非飽和的狀態(tài)，相應(yīng)的變壓器中的繞組電磁感應(yīng)較大，會使得勵磁涌流在變壓器內(nèi)部忽略不計。但是一旦出現(xiàn)特殊情況，使得變壓器的電壓成倍上升，那么這時的勵磁涌流就會是變壓器額定電流的6到8倍，通常情況下，是不會超過8倍這個極限值的。這時的勵磁涌流在學(xué)術(shù)上也可以稱為勵磁電流。

在變壓器內(nèi)部，勵磁涌流的的辨別和用于勵磁涌流而引起的變壓器內(nèi)部故障是變壓器差動保護(hù)的最關(guān)鍵的問題。在我國的變壓器研究中，勵磁涌流的的辨別和用于勵磁涌流而引起的變壓器內(nèi)部故障的識別方式有八種，他們分別是：（1）變壓器的有功功率的辨別方法；（2）變壓器的等值電路的辨別方法；（3）變壓器的磁通特性的辨別方法；（4）變壓器的電流波形的凹凸曲線的辨別方法；（5）變壓器的電流波形的對稱原理的辨別方法；（6）變壓器的電流的間斷角理論的辨別方法；（7）變壓器電流的諧波的辨別方法；（8）變壓器電流波形的辨別方法等。

2.2 變壓器的差動保護(hù)經(jīng)常內(nèi)部出現(xiàn)不平衡電流的原因

變壓器差動保護(hù)的非常重要的元素也包括不平衡電流元素。關(guān)于變壓器的差動保護(hù)經(jīng)常內(nèi)部出現(xiàn)不平衡電流的原因我們從四個方面進(jìn)行分析，這四個方面分別是：變壓器在使用時出現(xiàn)區(qū)外故障；變壓器的差動保護(hù)中的勵磁涌流的存在；變壓器的電流互感裝置的兩側(cè)特性的差異性的存在；變壓器在使用時分接方式的開關(guān)的使用。我們通過這四方面的分析，來找出恰當(dāng)?shù)姆绞絹肀Ｕ献儔浩髦械牟顒颖Ｗo(hù)可以正常的起到作用，確保差動保護(hù)的保護(hù)指令動作的精確性，盡最大努力來避免變壓器的差動保護(hù)出現(xiàn)失效的保護(hù)動作。

變壓器差動保護(hù)不平衡電流出現(xiàn)的原因之一：變壓器在使用時出現(xiàn)區(qū)外故障。變壓器出現(xiàn)穿越性質(zhì)的短路問題，是由于變壓器內(nèi)部的鐵芯正處在一種飽和狀態(tài)下，這種飽和的狀態(tài)就會產(chǎn)生過大的電流不平衡差，導(dǎo)致了不平衡電流的出現(xiàn)。變壓器差動保護(hù)不平衡電流出現(xiàn)的原因之二：變壓器的差動保護(hù)中的勵磁涌流的存在。

當(dāng)變壓器的外部問題被去除之后，在恢復(fù)供電的過程中，會使變壓器的內(nèi)部繞組的勵磁涌流變大，極端情況下，勵磁涌流會在極短的時間里到達(dá)額定電流的8倍，這一極限電流值，由于勵磁涌流只有一個繞組回路，就會使差動保護(hù)回路中的不平衡電路的產(chǎn)生。變壓器差動保護(hù)不平衡電流出現(xiàn)的原因之三：變壓器的電流互感裝置的兩側(cè)特性的差異性的存在。

在變壓器的互感裝置中，不同電壓的斷路器的形式不同就導(dǎo)致了變壓器中的不平衡電路的產(chǎn)生。例如，10kV的電壓所采用的為環(huán)氧樹脂形式的斷路器；35kV電壓所采用的為套管形式的斷路器。正是由于這種斷路器的方式差異使得變壓器中的不平衡電路的產(chǎn)生。變壓器差動保護(hù)不平衡電流出現(xiàn)的原因之四：變壓器在使用時分接方式的開關(guān)的位置。分接開關(guān)在不同的位置使用時，變壓器中的二次電流的平衡效果是不同的，這種平衡效果的差異，也是可以使得變壓器中的不平衡電路的產(chǎn)生。

3 變壓器的差動保護(hù)的未來發(fā)展方向

變壓器的差動保護(hù)的發(fā)展，還是需要依靠我國變壓器方面的專家來深入的研究，突破口應(yīng)該還是以辨別勵磁涌流方面的研究為主。運(yùn)用當(dāng)代先進(jìn)的計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)展創(chuàng)新出一批高性能的電子芯片，是高性能的電子芯片來控制辨別勵磁涌流。未來這方面的走勢一定是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能辨別系統(tǒng)。我們要努力的實(shí)現(xiàn)這一個遠(yuǎn)大的目標(biāo)。

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