从故障分量探讨新型变压器的自适应比率差动保护

摘 要：在变压器差动保护中，故障分量差动保护因灵敏性较高而在实际运行中应用广泛。但是该保护安全性不好，主要是动作特性曲线的有关参数在故障分量差动保护中被固定。文章主要对一种自适应比率差动保护的新判据进行探讨。这种判据依据系统具体的运行状态对动作特性各参数进行调节。与传统故障分量差动保护相比，其在在区分区外、区内故障方面安全度和灵敏度更高。 
　　关键词：变压器差动保护；故障分量；自适应；安全性；灵敏度 
　　长期以来，与线路保护相比，变压器差动保护的准确动作率较低。在变压器差动保护原理和算法中，如何正确区分区外、区内故障是一大难题。带折线的比率差动保护是目前应用最多的差动保护，相关研究显示，与普通比率差动保护相比，故障分量差动保护选择性更好、灵敏度更高。对区外故障保护而言，其要求差动保护具有高安全性。文章首先对比了普通比率差动保护与故障分量差动保护两种差动保护，发现在灵敏度方面，故障分量差动保护要高于普通比率差动保护，然后简单探讨了自适应比率差动保护。 
　　1 故障分量差动保护和普通比率差动保护 
　　变压器采用分相差动，比率差动保护计算依照电流的基波有效值进行。为了方便计算，选择双绕组变压器作为参考。 
　　在（2）、（3）式中，故障分量差动保护的差动电流为：？驻？砖d，制动电流为：？驻？砖r。？驻i1=i1-i1L；？驻i2=i2-i2L，正常负荷分量：L。取故障发生时1个周期前或2个周期前的计算值进行计算。 
　　由此可知，在动作量上，故障分量差动保护与普通比率差动保护一致，制动量是两者之间存在的主要差异。当区内出现轻微故障，会有|？驻？砖r|<|i1L|，此时故障分量差动保护的制动量与普通比率差动保护相比较小，因此故障分量差动保护的灵敏度较高。当区外出现严重故障时，|？驻？砖r|>|2i1L|，制动量主要由？驻？砖r决定，此时在制动量方面，故障分量差动保护与普通比率差动保护之间差别不大，不会误动。至于区外轻微故障，由于普通比率差动保护的制动量大于故障分量差动保护的制动量，这对于制动是十分不利的，但是如果提高故障分量差动保护比率制动系数K，则可以有效弥补故障分量差动在这方面的缺陷。