励磁状态下的闭锁判据由于在变压器过激磁时，变压器励磁电流将激增，可能引起差动保护误动作，因此变压器过励磁对差动保护的影响要消除，此外还要解决过励磁保护如何更好的反映实际工况等问题。

装置的差动保护设有五次谐波制动功能，同时还设置有定时限和反时限动作特性的过励磁保护。

其判据为式中分别为每相差动电流中的基波和五次谐波，为五次谐波制动系数。

当过激磁倍数大于时，解除五次谐波闭锁。

励磁涌流判别原理⒈利用谐波识别励磁涌流系列变压器成套保护装置采用三相差动电流中二次谐波三次谐波的含量来识别励磁涌流，判别方程如下其中分别为每相差动电流中的二次谐波和三次谐波为对应相的差流基波，分别为二次谐波和三次谐波制动系数整定值。

推荐整定为，整定为。

当三相中相被判别为励磁涌流，只闭锁该相比率差动元件。

⒉利用波形畸变识别励磁涌流故障时，差流基本上是工频正弦波。

而励磁涌流时，有大量的谐波分量存在，波形发生畸变，间断，不对称。

利用算法识别出这种畸变，即可识别出励磁涌流。

故障时，有如下表达式成立其中是差动电流的全周积分值，是差动电流的瞬时值差动电流半周前的瞬时值的全周积分值，是固定常数，是门槛定值。

的表达式如下式中是差电流的全周积分值，是比例常数。

当三相中的相不满足以上方程，被判别为励磁涌流，只闭锁该相比率差动元件。

小结数字式变压器成套保护装置包括了大容量变压器保护所需的全套电量保护功能，能够满足变电站综合自动化的要求。

差动保护采用独特的差动二次电流相位调整方法，以及可靠的励磁涌流饱和断线和短路闭锁判据。

工频变化量比率差动保护能提高检测变压器内部小电流故障如中性点附近的单相接地及相间短路单相小匝间短路变压器内部经高阻接地故障的能力。

后备保护配置完善灵活。

装置已完成各种动模试验并已投入运行，其推广应用前景良好。

第五章新原理及新方法的应用故障分量比率差动保护原理故障分量比率差动保护即采用故障电流中的故障分量来构成动作量和制动量，这种保护习惯上称为差动继电器。

以双绕组变压器为例，按惯例规定的正方向和符号标记法，其动作方程可表示为式中，分别为变压器两侧短路电流的故障分量，可由故障后电流减去故障前负荷电流得到，即下标表示正常负荷电流。

在故障分量比率差动继电器中，令和分别表示动作量和制动量，有因正常运行时通常，故传统比率差动继电器动作量和制动量可表示为比较和两式，可见，忽略变压器两侧负荷电流的误差之后，故障分量原理与传统原理的动作量相同，主要不同的表现在制动量上。

当变压器发生内部轻微故障如单相高阻抗接地或小匝数匝间短路时，可能出现这时式中制动量主要由决定，从而使得传统差动保护方案中制动量太大而降低了灵敏度。

利用降低值来改善灵敏度是有限的，因为必须保证外部严重故障时有足够的制动量不使保护误动。

发生外部严重故障时，般有，制动量主要取决于，因此故障分量与传统原理制动量相当，不会引起误动。

由以下进步的分析可更清楚地看到这点。

假设单相变压器发生地对地高阻抗接地故障，现用简化的具有两端电源的形网络来表征，如图所示图单相变压器内部故障简化等值电路短路阻抗为。

按照迭加原理，可将此图所示电路分解为正常网络和故障附加网络。

由故障附加网络不难推导出式的另种形式为由上式可见，故障分量原理的灵敏度与无关。

对于个感性电力系统，和的相角差不会大于，由此可知的最小值为。

也就是说，故障分量差动原理在内部故障时，总会有存在，即在双侧电源条件下，取，按上述分析仍能保证最轻微故障的灵敏度。

当然实际情况要比这种简化分析复杂得多。

如当故障阻抗很大时，将无法正确取出保证计算精度的故障分量，因此灵敏度仍然受限制。

同时，三相变压器所遇到的问题也不能简单地归结为上述简化分析。

另外为防止当只有侧接有电源的变压器发生内部故障时不拒动，值的选择仍必须小于。

但可以看出，故障分量原理的个重要特点是即使值取得较大但，也不会对灵敏度产生不利影响。

采用故障分量原理般仍然需要设置个差流故障分量门坎值，并与从原点出发的比率制动特性相结合，形成折线制动特性。

但因为可以选用较大的值而不会降低灵敏度，故只需要段斜线特性就够了。

同时，在正常运行条件下，差动电流中已消去了等因素引起的稳态误差的影响，故可以整定得更小些，这对于提高变压器轻微故障时的灵敏度是有益的。

利用磁通特性来鉴别励磁涌流的原理利用磁通导数的特性鉴别该原理即是利用变压器在发生励磁涌流和内部故障时具有不同的磁通特性来鉴别励磁涌流，采用计算机这有力工具后，不少研究人员为摆脱传统的励磁涌流鉴别方法，在这方面进行了探索，提出了多种不同的判据和算法。

这些方法的出发点大致相同，都是通过增加输入电压量，算出简化的磁化曲线与差动电流的关系来识别励磁涌流。

以下简要介绍其中有代表性的算法。

若忽略变压器绕组电阻，变压器端电压流进绕组的电流与该变压器互感器磁链之间的关系为式中的为绕组的漏感，近似为常数。

在时刻范围内对式积分，有将上式离散化，采用梯形积分，可得到关于将差动电流看作变压器的励磁电流即用作为式中的，算出与的关系，检查其是不是落在空载开路磁化特性曲线上，是则判断为涌流，不是则为故障。

若近似认为空载特性曲线可用忽略磁滞作用的单线特性表示，如图中曲线所示。

而发生故障时因残压较底，与的关系如图中曲线所示。

当式中时即变压器在空载投入前，为剩磁链。

剩磁链的存在将改变磁化特性曲线，如图中曲线所示。

因剩磁链事先不知，故无法进行正确判断。

改进的措施是用曲线的斜率来区分。

将式变形后对求导，有对于励磁涌流的情形，由图可见，不论乘磁如何，其斜率要么很大未饱和，并随着瞬时值变化在大值和小值之间周期变化。

对于内部故障状态，的斜率基本不变，且数值较小。

种观念认为，在平面上，可确定两个区域，如图所示，区域反映故障或饱和运行状态，区域为非饱和运行状态，两个区域之间有足够的距离，故障时处在区域，而励磁期间则在区域和之间交替出现。

区区图变压器正常空投和内部故障时与的关系曲线根据这特点，可建立个所谓自动计数器内位于区域，且若，内位于区域，且若，内位于区域故障时，且若差动判据判定为内部，仅对于内部故障，呈单调增加。

因此可以确定门坎电压，从而得到下述判据励磁涌流，内部故障，门坎值必须通过试验来确定。

通过对台模拟变压器进行试验的结果表明，对于每周期点采样，去，刚好能满足涌流制动要求，相应内部故障动作时间约为基频周期。

为保证足够的可靠性欲度，需进步增大。

如取，相应的内部故障动作时间足，保护仍可能发生误动。

Ⅰ差动保护比率制动整定步骤确定差动继电器的基本侧，按整定原则并结合具体差动继电器型号计算选择出继电器最小动作电流次值及二次值计算出所保护元件基木侧的额定电流二次值。

计算出最小动作电流二次值对额定电流二次值的标么值。

即根据制动线圈及电源接线方式等具体情况确定计算出最低制动系数即制动系数的计算值。

确定起始制动电流标么值，。

最小动作电流的合理性判断和确定。

计算的值，其中取最低制动系数，比较和，即的大小。

当时，最小动作电流与制动曲线的斜率和起始制动电流配合合理，保护在任何时候都不会误动而当保护在定情况下会误动，此时可采取适当提高的办法，使，避免保护误动。

灵敏性校验。

当最小动作电流小于额定电流时，般均能满足灵敏性要求，不必再校验灵敏性。

厂家制动系数的选择厂家制动系数实际上就是制动特性曲线上制动段斜率，只要从厂家给出的制动特性曲线选取条斜率即制动系数大于整定计算出的最低制动系数的值，即可保证保护不会误动。

Ⅰ小结及注意比率制动差动继电器厂家给出的制动系数通常是指制动特性曲线上制动段的斜率而不是整定计算中的制动系数，实用制动特性曲线上的制动系数随制动电流的变化而改变。

要使差动保护在各种情况都不会发生误动，必须使制动特性曲线上的任点上的制动系数大于整定计算出的最低制动系数。

差动保护比率制动整定中最小动作电流不仅要考虑与制动特性曲线上制动斜率的配合，而且要考虑与起始制动电流的关系，实际整定计算时，必须将最小动作电流起始制动电流和额定电流等化为次值后进行选择和计算才能保证计算结果的正确性。

差动保护比率制动整定中最小动作电流起始制动系数和制动系数的相互比值关系直接影响到所整定的差动保护在各种情况是否会发生误动。

必须使选取的最小动作电流的值大于起始制动电流和整定计算中的最低制动系数的乘积，才能保证所整定的差动保护不会发生误动。

当最小动作电流值小于起始制动电流和最低制动系数的乘积时，为保证差动保护在各种情况不会发生误动，可适当提高最小动作电流的数值，以满足最小动作电流值大于起始制动电流和制动系数的乘积，但应考虑山此带来的保护灵敏度下降是否会影响到保护规程对灵敏度的要求。

Ⅱ稳态比率差动保护中的平衡系数的计算计算变压器各侧次额定电流式中为变压器最大额定容量，为变压器计算侧额定电压。

计算变压器各侧二次额定电流式中为变压