什么是差動(dòng)保護(hù)

　　差動(dòng)保護(hù)是輸入的兩端CT電流矢量差，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的動(dòng)作值時(shí)啟動(dòng)動(dòng)作元件。保護(hù)范圍在輸入的兩端CT之間的設(shè)備（可以是線路，發(fā)電機(jī)，電動(dòng)機(jī)，變壓器等電氣設(shè)備）。

　　逆相序上面兩位已經(jīng)解釋了，有功反向是逆功率而不是逆相序，一般用在發(fā)電機(jī)保護(hù)中。

　　電流差動(dòng)保護(hù)是繼電保護(hù)中的一種保護(hù)，正相序是A超前B，B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是 A 超前C，C超前B各是120度。有功方向變反只是電壓和電流的之間的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。

　　差動(dòng)保護(hù)是根據(jù)“電路中流入節(jié)點(diǎn)電流的總和等于零”原理制成的。

　　差動(dòng)保護(hù)把被保護(hù)的電氣設(shè)備看成是一個(gè)接點(diǎn)，那么正常時(shí)流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流相等，差動(dòng)電流等于零。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流不相等，差動(dòng)電流大于零。當(dāng)差動(dòng)電流大于差動(dòng)保護(hù)裝置的整定值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作，將被保護(hù)設(shè)備的各側(cè)斷路器跳開，使故障設(shè)備斷開電源。

　　差動(dòng)保護(hù)原理

　　動(dòng)保護(hù)是利用基爾霍夫電流定理工作的，當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時(shí)，將其看作理想變壓器，則流入變壓器的電流和流出電流（折算后的電流）相等，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)（或三側(cè)）向故障點(diǎn)提供短路電流，差動(dòng)保護(hù)感受到的二次電流和的正比于故障點(diǎn)電流，差動(dòng)繼電器動(dòng)作。

　　差動(dòng)保護(hù)原理簡單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動(dòng)作不需延時(shí)，一直用于變壓器做主保護(hù)。另外差動(dòng)保護(hù)還有線路差動(dòng)保護(hù)、母線差動(dòng)保護(hù)等等。

　　變壓器差動(dòng)保護(hù)是防止變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)。其接線方式，按回路電流法原理，把變壓器兩側(cè)電流互感器二次線圈接成環(huán)流，變壓器正常運(yùn)行或外部故障，如果忽略不平衡電流，在兩個(gè)互感器的二次回路臂上沒有差電流流入繼電器，即：iJ＝ibp＝iI-iII=0。

　　如果內(nèi)部故障，ZD點(diǎn)短路，流入繼電器的電流等于短路點(diǎn)的總電流。即：iJ=ibp=iI2+iII2。當(dāng)流入繼電器的電流大于動(dòng)作電流，保護(hù)動(dòng)作斷路器跳閘。

　　變壓器差動(dòng)保護(hù)接線圖詳解

　　變壓器差動(dòng)保護(hù)是防止變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)。其接線方式，按回路電流法原理，把變壓器兩側(cè)電流互感器二次線圈接成環(huán)流，變壓器正常運(yùn)行或外部故障，如果忽略不平衡電流，在兩個(gè)互感器的二次回路臂上沒有差電流流入繼電器，即：iJ＝ibp＝iI-iII=0。

　　如果內(nèi)部故障，如圖ZD點(diǎn)短路，流入繼電器的電流等于短路點(diǎn)的總電流。即：iJ=ibp=iI2+iII2。當(dāng)流入繼電器的電流大于動(dòng)作電流，保護(hù)動(dòng)作斷路器跳閘。

　　差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，其接線正確與否，將對(duì)安全運(yùn)行造成較大的影響。隨著農(nóng)業(yè)用電的不斷發(fā)展。目前大多數(shù)的縣先后新建了110千伏或更高的電壓等級(jí)變電所，隨之而來的是較大容量的三線圈變壓器的出現(xiàn)，但由于一些縣供電單位的繼電保護(hù)人員，不能熟練掌握新出現(xiàn)的三線圈變壓器差動(dòng)保護(hù)的接線方法，以致經(jīng)常發(fā)生錯(cuò)誤接線，導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)。本文旨在對(duì)三線圈變壓器差動(dòng)保護(hù)的接線方法進(jìn)行討論，以供參考。

　　一般的說，差動(dòng)保護(hù)的錯(cuò)接線，主要表現(xiàn)為電流互感器回路的接線錯(cuò)誤，故下面就著重討論這個(gè)問題，我們知道，在進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)電流互感器回路接線時(shí)，一個(gè)重要的一切就是確定電流互感器二次側(cè)的極性。但二次側(cè)極性是對(duì)應(yīng)一次側(cè)極性而言的，因此要確定二次側(cè)極性就必須先假定一次側(cè)極性。如何假定一次側(cè)極性，各地有不同的習(xí)慣做法。而能否恰到好處地假定一次側(cè)極性，將對(duì)電流互感器回路的接線方法帶來一定的影響。

　　一種習(xí)慣做法是，在確定電流互感器極性時(shí)，三側(cè)均取主電源側(cè)為正。如變壓器高壓側(cè)視母線側(cè)為主電源側(cè)，取母線側(cè)為正，而中、低壓側(cè)則以變壓器測(cè)為主電源側(cè)，均取變壓器測(cè)為正，然后再根據(jù)以上的假定，來確定對(duì)應(yīng)的二次側(cè)極性。這樣一來，差動(dòng)保護(hù)電流互感器回路就應(yīng)按以下方式連接（本文討論的三線圈變壓器的接線組別均為常見的Y/Y/△一12一11接線）：

　　圖1畫出了當(dāng)三側(cè)均取主電源側(cè)為正時(shí)的差動(dòng)保護(hù)電流互感器四路接線原理圖。圖中箭頭所示的方向，為電流的正方向。，電流互感器一次側(cè)電流所表示的方向，即為正常運(yùn)行情況下變壓器負(fù)荷電流的方向。另外，圖中注有“☆”者為電流互感器一次側(cè)的正極性端，注有“*”者為電流互感器二次側(cè)的正極性端。為便于討論，下面將分高、中、低三側(cè)分別進(jìn)行介紹。

　　1、從圖1可知，高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)電流互感器回路的連接順序是a+→b-→b+→c-→c+→a-，并為正極性出線。為便于記憶，我們說以上電流互感器二次側(cè)連接方式，對(duì)應(yīng)于變壓器高壓線圈的接線來說，相當(dāng)于Y/△一11接線組別。

　　如我們?nèi)「邏簜?cè)一次 A相電流的反向值-IAl為基準(zhǔn)向量，并根據(jù)圖 1所示的電流流向，

　　即可畫出如圖2所示的高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)回路電流向量圖。

　　其中：I`a1、I`b1、I`C1為電流互感器回路相電流

　　Ia1、Ib1、IC1為電流互歐器回路線電流。

　　2、見圖1中壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)電流互感器回路的接線可知，其連接順序是a-→b+→b-→c+→c-→a+，并為負(fù)極性出線。以上電流互感器二次側(cè)連接方式對(duì)應(yīng)于變壓器高壓線圈的接線來說，相當(dāng)于Y/△一5接線。

　　同樣如果我們?nèi)「邏簜?cè)一次A根電流的反向值-IA1為基準(zhǔn)向量（以下均同），并根據(jù)圖1所示的電流流向，即可畫出如圖3所示的中壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)回路電流向量圖。比較圖3和圖2可知，此時(shí)中壓側(cè)電流互感器回路二次側(cè)線電流（即差動(dòng)回路電流，以下同。）和高壓側(cè)電流互感器四路二次側(cè)線電流，兩者正好是反向的。這對(duì)我們假設(shè)一次電流為正常運(yùn)行情況下的負(fù)荷電流的情況來說，出現(xiàn)差動(dòng)回路電流相抵消的結(jié)果，說明以上差動(dòng)保護(hù)電流互感器四路的接線是完全正確的。

　　其中。I`a2、I`b2、I`c2為中壓側(cè)電流互感器回路相電流；Ia2、Ib2、Ic2為中壓側(cè)電流互感器回路線電流。

　　常見的錯(cuò)誤接線多發(fā)生在中壓側(cè)，造成接線錯(cuò)誤的主要原因是，為了取得一個(gè)反向電流（對(duì)應(yīng)高壓側(cè)而言），誤認(rèn)為在進(jìn)行中壓側(cè)電流互感器接線時(shí)，只要采用將高壓側(cè)的接線方式改為負(fù)極性出線即可，于是就出現(xiàn)了如圖4所示的錯(cuò)誤接線情況。通過對(duì)上圖分的析可知，此時(shí)中壓側(cè)電流互感器二次側(cè)連接方式，對(duì)應(yīng)于變壓器高壓線圈的接線來說，相當(dāng)于Y/△-11接線而不是Y/△一 5接線。

　　通過對(duì)圖4接線的向量分析也可看出（如圖5所示），此時(shí)在正常運(yùn)行情況下，中壓側(cè)電流互感器回路二次測(cè)線電流和高壓側(cè)電流互感器回路二次測(cè)線電流，兩者夾角為60O，故以上接線是錯(cuò)誤的。

　　3、從圖1還可見，低壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)電流互感器四路的連接方式為負(fù)極性出線的星形接線，故對(duì)應(yīng)于變壓器高壓線圈的接線來說，相當(dāng)于Y/Y- 6接線。圖6畫出了以上接線的電流向量圖，可見，其在正常運(yùn)行情況下，差動(dòng)保護(hù)回路低壓側(cè)電流和高壓側(cè)電流也是反向的。

　　其中：I`a3、I`b3、I`c3為低壓側(cè)電流互感器回路相電流

　　Ia3、Ib3、Ic3為低壓側(cè)電流互感器回路線電流。

　　上面介紹了差動(dòng)保護(hù)電流互感器回路接線的一種施工方法，因此只要我們按以上所述的原則進(jìn)行接線，就可也保證差動(dòng)保護(hù)電流回路的接線正確。但另一方面我們應(yīng)該指出的是，由于在假定電流互感器一次側(cè)極性時(shí)，采用了以主電源側(cè)為正的施工方法，使得中壓和低壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)電流互感器回路的接線均系非常見的正常連接方式，因此施工人員不易記憶掌握，容易發(fā)生差錯(cuò)。

　　下面將介紹另一種習(xí)慣做法，也就是我們所要推薦的一種施工方法。這種施工方法的特點(diǎn)是，在確定電流互感器一次側(cè)極性時(shí)，不是以主電源側(cè)為正而是三側(cè)均政母線側(cè)為正。這樣一來，便可使差動(dòng)保護(hù)的電流回路接線變得簡單和易于掌握了。

　　當(dāng)三側(cè)均取母線側(cè)為正時(shí)變壓器差動(dòng)保護(hù)電流互感器回路的接線原理圖如圖7所示。應(yīng)該指出的是，假設(shè)電流互感器一次側(cè)的極性，僅僅是為了能確定對(duì)應(yīng)的二次側(cè)的極性，而和如何假定一次側(cè)電流的流向是無關(guān)的。所以我們?cè)趫D7中所表示的一次電流的流向，仍為正常運(yùn)行情況下的負(fù)荷電流的正方向。

　　為便于討論，下面也分高、中、低三側(cè)分別進(jìn)行介紹。

　　1、高壓側(cè)電流互感器一次側(cè)取母線側(cè)為正，這和前面“1”條中所述的取電源側(cè)（即路為母線側(cè)）為正的情況是完全一樣的，故就差動(dòng)保護(hù)電流互感器的連接順序和差動(dòng)保護(hù)回電流向量圖（見圖2）來說，兩者也是完全相同的;這里不再贅述了。

　　2、見圖7中壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)電流互感器回路的接線可知，當(dāng)電流互感器一次機(jī)時(shí)極性取母線側(cè)為正后，其連接順序是。a+→b→b+→c→c+→a-。，并為正極性出線。顯然，這是一種常見的接線方式。其和高壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)電流互感器回路的接線順序完全相同，它對(duì)應(yīng)于變壓器高壓線圈的接線來說，也相當(dāng)于Y/△一11接線。但是讓我們來比較一下圖7和圖1所示中壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)電流互感器回路接線原理圖，可發(fā)現(xiàn)兩者的實(shí)際接線情況是完全一樣的，所不同的只是電流互感的標(biāo)定極性不同。同時(shí)再比較一下兩者的電流分布情況還可知，由于我們?cè)诩俣娏髡较驎r(shí)采用的是同一個(gè)原則，所以，以上兩種情況的電流的實(shí)際流向也是完全相同，因此它們的差動(dòng)回路電流向量分析的結(jié)。

　　如果也是完全一致的（見圖3”），故這里不再重復(fù)敘述了。

　　3、低壓側(cè)電流互感器的一次側(cè)極性也同樣供母線側(cè)為正后，則從圖7所示的接線原理圖低壓側(cè)部份可知，其為正極性出線的星形連接，它對(duì)應(yīng)于變壓器高壓線圈的接線來說，相當(dāng)于Y-Y/12接線，可見，也是一種常見的接線方式?！褕D7和圖1作一比較，同樣也可以發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)的實(shí)際接線情況也是完全一樣的，其電流互感器回路電流的實(shí)際流向也是相同的（電流向量分析結(jié)果同圖6）。

　　通過以上分析可知，前面所介紹的兩種不同的施工做法，其最后結(jié)果是完全一樣的。向量分析方法也是相同的。所不同的只是由于標(biāo)定極性的做法不同，。使得端子的極性名稱發(fā)生了變化，從而出現(xiàn)了不同名稱的接線方式。這樣一來，顯然后一種施工方法要比前一種為佳。因?yàn)楹笠环N施工方法使得所出現(xiàn)的電流互感器回路的接線方式的名稱，變得是常見的和易于被記憶掌握的接線方式了，因此也就不容易發(fā)生差錯(cuò)。所以我們要推薦后一種施工方法。這一種施工方法和前一種施工方法相比較，其具有以下特點(diǎn)：

　　1、變壓器三側(cè)差動(dòng)保護(hù)電流互感器回路的接線，均系正常的連接順序，其對(duì)應(yīng)一次線圈的接線來說，均為常見的典型接線組別。

　　2、變壓器高、中壓倒電流互感器回路的接線方式相同。

　　3、均為正極性出線。