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变压器差动保护的特点及两种误动作原因的分析变压器差动保护是一种基于基尔霍夫电流定律的保护方法，其核心原理是通过比较变压器各侧流入和流出的电流大小与相位来判断是否存在内部故障。其主要特点包括：1）高灵敏度，能够快速检测到变压器内部故障；2）选择性强，仅在变压器内部故障时动作，外部故障不会误动；3）可靠性高，结合制动特性可有效避免非故障情况下的误动作。
然而，差动保护也可能因以下两种原因导致误动作：1）励磁涌流：当变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复时，会产生较大的励磁涌流，其波形具有明显的非周期分量和高次谐波，可能被误判为内部故障。为此，通常采用二次谐波制动原理或速饱和变流器来抑制励磁涌流的影响。2）电流互感器（CT）暂态饱和：在系统发生外部短路故障时，短路电流可能使CT饱和，导致两侧电流采样值失真，从而破坏差动保护的平衡条件。这种情况下，可以通过优化CT选型、提高暂态性能或引入比率制动特性来减少误动作风险。
综上，变压器差动保护虽然高效可靠，但需针对励磁涌流和CT饱和等特殊工况采取针对性措施，以确保其正常运行。
变压器差动保护的特点及两种误动作原因的分析 天津市政设计院 张大为
摘要 变压器的差动保护是反应变压器各端电流互感器二次电流流入差动继电器的电流差而动作的。在保护范围内无故障时，差动继电器内不平衡电流应接近于零。但在某些情况下砂浆锚杆施工方案，保护范围内无故障时差动继电器内仍有较大的不平衡电流。本文对变压器差动保护的这个特点进行介绍，并简单分析了变压器差动保护两种误动作的原因。 关键词 变压器差动保护 不平衡电流 误动原因 分析
引言 差动保护是用某种通信通道将电气设备两端的保护装置纵向联接起来，并将两端的电气量进行比较，从而判断保护是否动作。根据基尔霍夫定律，保护范围内流入与流出的电流应该相等（变压器应该归算到同侧）。当保护范围内发生故障时，其流入与流出的电流就不相等了。差动保护就是根据这个不平衡电流动作的。因此，这种保护方法有很高的动作选择性和灵敏度，适用于保护大容量、强电流、高电压及对灵敏度要求高的电气设备。所以，这种方法广泛用于保护大容量、高电压的变压器，并以其优越的保护性能成为大容量、高电压变压器的主要保护方法。然而值得注意的是，由于变压器在结构和运行上具有一些特点，因此在实际运行中保护范围内无故障时，差动保护装置也具有较大的不平衡电流，这种不平衡电流可能引起差动保护装置的误动作。另外，即使考虑了变压器差动保护的这些特点并加以修正，由于这种保护装置的复杂性在有些情况下也常出现一些误动作现象。本文将就变压器差动保护两种误动作的原因加以简单的分析。
图一 电压过零点时变压器主磁通的变化
磁通有两个分量，周期分量φmcoswt与非周期分量φm，此时磁通的最大值为稳态时磁通的2倍。如果同时考虑剩磁的影响这个值还要更大些。 我们知道变压器正常情况下是工作在铁芯磁化曲线的膝点附近，此时铁芯已接近或略微饱和了。当磁通达到2倍φm以上时，铁芯就高度饱和了（见图二）。 图二 由磁化曲线确定合闸电流图