變壓器差動保護是讀書時代繼電保護必考項目，在工作后發現也是實際碰到各類問題最為實用的一部分，然而在死背公式之余，正真開始領會其含意似乎已經是幾年之后的事情了，小編有許多知識點也是在工作后才慢慢理解的，譬如不平衡電流等等。

1變壓器縱差保護的作用

變壓器差動保護是變壓器的主保護之一。通常其保護范圍包括了各側電流互感器以內區域，可以保護變壓器繞組的相間短路、匝間短路、各側引出線短路和中性點接地側變壓器繞組和引出線上的單相接地短路。然而與線路、發電機差動保護不同，變壓器一般具有兩個或更多個電壓等級，變壓器原副邊電氣量反映的是變壓器各側磁耦合關系，因此變壓器差動保護不平衡電流產生的因素更多，特別是變壓器勵磁涌流、過勵磁均對保護有影響，需要采取相應措施防止保護誤動。

2構成變壓器縱差動保護的基本原理

差動保護原理基于基爾霍夫電流定律，把被保護區域看成是一個節點，如果流入保護區域電流等于流出的電流，則保護區域無故障或是外部故障。如果流入保護區域的電流不等于流出的電流，說明存在其他電流通路，保護區內發生了故障，利用輸入電流與輸出電流的相量差作為動作量的保護。即差動保護是利用比較被保護元件各端電流的幅值和相位原理構成，其保護區是構成差動保護的各側電流互感器之間所包圍的部分。包括變壓器本身、電流互感器與變壓器之間的引出線。

由于變壓器各側電壓等級不相同，其差動保護是利用磁勢平衡的原理來實現的，即變壓器一次側、二次側磁勢平衡。通過選擇合理的電流互感器、采取適當的電流互感器接線和平衡系數，使得歸算后二次電流的相量和∑i=0。把∑i稱為差動電流，用Icd表示。在變壓器正常運行或外部故障時，折算后流入變壓器的電流等于流出變壓器的電流。此時Icd=0，差動保護不動作。差動電流公式中的電流是歸算后的二次電流相量和。

內部故障時，差動繼電器中的電流等于各側電流互感器的二次電流之和，足以使繼電器動作。

正常運行和外部故障時，差動繼電器中的電流等于各側電流互感器的二次電流之差。理論上，流入差動繼電器中的電流為零。實際上，由于變壓器的勵磁涌流、接線方式和電流互感器誤差等因素，差動繼電器中會流過不平衡電流。

雙繞組變壓器為例

當變壓器發生短路故障時，相當于變壓器內部多了一個故障支路，流入差動保護的差動電流等于故障點電流(二次側)，其值很大，差動保護動作。縱差動保護的保護范圍是TA1和TA2之間的電氣回路。

當變壓器正常運行或區外故障時，流入縱差動保護的差流為不平衡電流，為使差動保護正確動作，不誤動，必須進行平衡。

3變壓器縱差保護的接線

原則

必須采用相應的接線方式以消除二次側電流相位不同而引起的不平衡電流。

為保證變壓器縱差動保護的靈敏度，應采取相應措施減小或消除差流回路中不平衡電流的影響。

星形側向三角形側相位校正

經過軟件校正后，差動回路兩側電流之間的相位一致。同理，對于三繞組變壓器，若采用YNynd11接線方式，YN及yn側的相位校正方法都是相同的。

需要指出的是，YN側進行內轉角與采用改變TA接線進行移相的方式是完全等效的。同YN側外轉角一樣，采用兩相電流差之后已經濾掉了YN側不對稱接地時的零序電流，d側出線(線電流)中也無零序電流，不會造成YN側區外不對稱接地故障時因零序電流引起的差動保護誤動。

三角形側向星形側相位校正

對于YNd11接線變壓器，當中性點接地側的保護區外故障時，零序電流僅在變壓器接地側流通，而三角形側無零序電流。因此，為保證星形側區外發生接地故障時，變壓器縱差動保護不誤動作，應使零序電流不進入差流回路。

而上述接線方式或軟件相位調整方式均對星形側電流采用相電流差后在與三角形側電流進行差動計算，這就扣除了星形側電流中的零序電流分量，保證區外接地故障時縱差動保護不誤動。如果用軟件將三角形側二次電流移相，再與星形側電流進行差動計算，同樣需考慮出去零序電流的影響，因此，差流的計算公式為

在d側進行相位校正以后，可以構成勵磁涌流判據的分相制動。在變壓器空投于故障時，故障相涌流很小，故障相的電流表現為故障特征，非故障相的電流表現為勵磁涌流特征。如果包含裝置的勵磁涌流閉鎖判據采用分相制動，非故障相不會延誤故障差動保護的動作，當變壓器空投于故障時快速跳開斷路器。

總結

由上述分析可知，為使差動保護正確動作，應注意以下幾點：

① YNd接線變壓器，正常運行及外部故障時，由于兩側電流之間存在相位差而產生差流。為保證差動保護不誤動，必須進行平衡。

② 由于變壓器各側額定電流不等，選擇各側差動TA變比不等，還需對各側差動計算電流進行幅值平衡。

③ YNd接線的變壓器，YN側區外發生不對稱接地故障時，零序電流僅在變壓器YN側流通，YN側差動TA零序二次電流即為差動電流，為保證差動保護不誤動，差動電流計算值中應扣除相應的零序分量。