_________ 答：

6.3.29 差动保护用各侧电流互感器的铁心剩磁也参与组成各侧铁心的总磁密。于是，同一

时刻各侧铁心饱和程度的异同也受剩磁的影响。除了大小外，剩磁方向的影响也大。 看它们与外部短路暂态电流中的_________所产生的_________的方向相同还 是相反，将造成各侧电流互感器铁心到达_________，方向同则_________，方向反 则_________，这种受影响后的_________程度差的越多，差动保护便越可能在外部 短路时误动。 答：

6.3.30 0.4MW及以上变压器，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护。自耦变压器和

多绕组变压器，保护应能反应_________及_________过负荷的情况。 答：送电侧 低压侧

6.3.31 继电保护用的电抗变压器（DKB）的铁芯具有_________，它的作用是在二次绕组获

得与一次测量电流成比例关系的_________电压。 答：气隙 补偿

6.3.32 电动机电流速断保护的定值应大于电动机的_________电流。

答：起动

6.3.33 变压器瓦斯保护的安装，要求变压器顶盖沿瓦斯继电器方向与水平面具有_________

的升高坡度；瓦斯继电容的导油管沿油枕方向与水平面具有_________升高坡度。 答：1～1.5％ 1.5％～2％

6.3.34 变压器充电时，励磁电流的大小与断路器合闸瞬间电压的相位角?有关，当

?＝_______时，不产生励磁涌流；当?＝______时，合闸磁通由零增至2 磁涌流最大。 答：90° 0°

?m，励

6.4 问答题

6.4.1 发电机纵差与发一变组纵差保护最本质的区别是什么？变压器纵差保护为什么能反应绕组

匝间短路？ 答：两者保护范围不同并不是本质区别，它们本质区别在于发电机纵差保护范围只包含定子绕组电路，在正常运行和外部短路时电路电流满足∑I=0关系，而发一变组纵差保护范围中加入了变压器，使它受到磁路影响，在正常运行和空载合闸时∑I≠0。后者比前者增加了暂态和稳态励磁电流部分。

变压器某侧绕组匝间短路时，该绕组的匝间短路部分可视为出现了一个新的短路绕组，使差流变大，当达到整定值时差动就会动作。

6.4.2 变压器励磁涌流有哪些特点？目前差动保护中防止励磁涌流影响的方法有哪些？

答：（1）变压器励磁涌流的特点：

1） 包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧。

2） 包含大量的高次谐波分量，并以二次谐波为主。 3） 励磁涌流波形出现间断。 （2）防止励磁涌流影响的方法：

1）采用具有速饱和铁芯的差动继电器。

2）采用间断角原理鉴别短路电流和励磁涌流波形的区别。 3）利用二次谐波制动原理。

4）利用波形对称原理的差动继电器。

6.4.3 在Yd接线的变压器选用二次谐波制动原理的差动保护，当空载投入时，由于一次采用了相

电流进行转角，某一相的二次谐波可能很小，为防止误动目前一般采取的是什么措施？该措 施有什么缺点？如果不用二次谐波制动，则可用什么原理的差动继电器以克服上述缺点？ 答：三相二次谐波制动的差动继电器是采用三相“或”门二次谐波闭锁方式，当三相涌流的任一相的谐波制动元件动作，立即闭锁三相差动继电器，这样可以防止某一相涌流二次谐波量小引起的误动，更好地躲避励磁涌流。但其缺点是：在带有短路故障的变压器空载合闸时，差动保护因非故障相的励磁涌流而闭锁，造成变压器故障的延缓切除，特别是大型变压器，涌流衰减慢，将会引起变压器的严重烧损。

为克服二次谐波制动原理差动继电器的缺陷，更正确地区别励磁涌流的故障电流，提出波形对称原理的差动继电器，采用分相制动方式。当变压器合闸时发生故障，故障相保护不受非故障相励磁涌流的影响，从而保护快速跳闸。

采用一种波形对称算法，将变压器在空载合闸时产生的励磁涌流和故障电流区分开来，方法是将流入继电器的差电流进行微分，然后做波形对称比较和分析。从频域角度分析，波形对称原理差动继电器判据的动作条件：输入电流中的偶次谐波为制动量，相应基波及奇次谐波为动作量，因而有更好的防涌流能力。

从理论上而言，稳态短路电流只含有奇次谐波，不含偶次谐波。在暂态过程中，短路电流含有非周期性分量，此时就会出现偶次谐波，但由于是分相制动方式，用偶次谐波制动绝不会造成保护拒动，只会延缓保护动作。

6.4.4 变压器纵差保护不平衡电流（稳态和暂态）的产生原因，比率制动式变压器纵差保护的最小

动作电流IOP和制动系数如何整定？

答：1.变压器纵差保护不平衡电流产生的原因如下： （1）稳态不平衡电流。

1）由于变压器各侧TA的型号不同，即各侧TA的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流，它必须满足电流互感器的10%误差曲线的要求。

2）由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。 3）由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。 （2）暂态不平衡电流

1）由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流，使其铁芯饱和，误差增大而引起不平衡电流。

2）变压器空载合闸的励磁涌流，仅在变压器一侧有电流。

2．比率制动式变压器纵差保护的最小动作电流IOP和制动系数的整定。

比例制动特性曲线通常由比例制动系数、拐点电流和最小动作电流这三个值决定，是目前在工程实用上的简易整定计算方法。

（1） 比例制动系数kb为

Kb=Krel(KapKccfi+△U+△m) 式中 Krel—可靠系数，取1.3~1.5；

Kap—非周期分量系数（两侧同为TP级电流互感器取1.0，两侧同为P级电 流互感器取1.5~2.0）

Kcc—电流互感器的同型系数，取1.0；

fi—电流互感器的比误差，取0.1；

△U—调压引起的相对误差；

△m—电流互感器的变比未完全匹配而产生的误差。 （2）拐点电流（起始制动电流）Ires.0。拐点电流宜取 Ires.0 =（0.8~1.0）IN/na

（3） 最小动作电流IOP.min 按满足制动特性的要求整定，使制动系数不随制动电流而变化，根据最小动作电流与拐点电流之间的关系可得最小动作电流为

IOP.min= Kb Ires.0

（4） 上述整定均满足选择性和灵敏系数，不必校验灵敏系数。

6.4.5 为什么变压器比率制动式差动保护的最小动作电流不能按电流互感器的稳态误差考虑，最小

动作电流不应太低？

答：无制动作用的启动电流应避开区外故障切除时出现的不平衡电流，至少应考虑下述因素： (1)电压恢复时区外变压器的励磁涌流。故障切除时，区外变压器的端电压由故障时的残压跃升为系统电压，当故障短路电流在瞬时值尚未到零时切断，会有一定的涌流出现。

(2)故障时系统电压下降，电动机的转速会下降，故障切除时转速会上升，各种负荷都会对电压的波动作出反应，负荷电流也会有所变化。

(3)电流互感器TA在区外故障时流过较大的短路电流，在TA二次回路中产生按二次时间常数衰减的自由性直流分量。在区外故障切除后，TA除了要适应一次强制性的电流突变外，其二次回路中的自由性直流分量可能尚未衰减完毕，TA的暂态误差增大。

若最小动作电流太低，上述因素的综合效应便可能造成差动保护误动。

变压器二次负荷若是冲击性的，由于负荷电流接近额定负荷，则突然出现的负荷电流有很大的非周期性分量，为了避免误动作，也应适当提高最小动作电流，绝不能按TA的稳态误差考虑。

为了保证选择性，差动继电器的最小动作电流不应太低，绝不能按额定电流下的误差只有3%计算。

6.4.6 如何减小差动保护的稳态和暂态不平衡电流？（至少列出5种方法）

答：(1)差动保护各侧TA同型（短路电流倍数相近，不准P级与TP级混用）；

(2)各侧TA的二次负载与相应侧TA的容量成比例（大容量接大的二次负载）； (3)诸TA铁芯饱和特性相近；

(4)二次回路时间常数应尽量接近；

(5)在短路电流倍数、TA容量、二次负载的设计选型上留有足够余量（例如计算值/选用值

之比大于1.5~2.0）；

(6)必要时采用同变化的两个TA串联应用或两根二次电缆并联使用；

(7)P级互感器铁芯增开气隙，如PR级电流互感器。

6.4.7 330kV/110kV/35kV变压器一次绕组为YNynd11接线，35kV侧没负荷，也没引线，变压器实

际当作两绕组变压器用，采用的保护为微机双侧差动。问这台变压器差动的二次电流需不

需要转角（内部转角或外部转角），为什么？ 答：对高中侧二次电流必须进行转角。

一次变压器内部有一个内三角绕组，在电气特性上相当于把三次谐波和零序电流接地，使之不能传变。二次接线电气特性必须和一次特性一致，所以必须进行转角，无论是采用内部软件转角方式还是外部回路转角方式。

若不转角，当外部发生不对称接地故障时，差动保护会误动。

6.4.8 差动保护两侧TA型号、变比都不同，两侧的工况如表6-4-8所示。

表6-4-8差动保护两侧TA工况

额定电流下的二次电流（A） TA二次饱和电压(V) 甲侧 3.5 350 乙侧 5 375 TA二次负载(Ω) 2 3 在外部短路时两侧TA不同时进入饱和，而差动不平衡电流较大，应当采取什么措施？（注：现场两侧都还有一组闲置的TA可以利用）

答：甲侧：350/(3.5ⅹ2)=50，乙侧:375/(5ⅹ3)=25

所以乙侧的TA较甲侧易饱和，因此在乙侧可采取将一组闲置的TA与原有的TA串联相接，以增大1倍容量的措施。

6.4.9 变压器差动保护在过励磁或过电压防止误动的措施是什么？

答：变压器过励磁或过电压时，由于铁芯饱和，励磁电流急剧增大，波形严重畸变，当电压达额定电压的120%~140%，励磁电流可增至额定电流的10%~43%，这个电流将作为不平衡电流流入差动保护使保护误动作。

试验和分析表明，过励磁（过电压）时，励磁电流中含有较大的三次及五次谐波。过励磁电流虽含有较大的三次谐波分量，但因内部故障，电流互感器饱和也会出现较大的三次谐波，故不宜用作制动。

防止误动的措施一般是增设五次谐波制动回路，当过电压为1.15~1.2倍时，五次谐波最大，可达基波的50%，电压再高时又明显下降，过电压1.4倍时，五次谐波分量为基波的35%。当电压超过1.4倍时，严重威胁变压器的安全，此时I5/I1<35%，差动保护如动作也是合理的，因此选择五次谐波成分为基波的35%进行闭锁。当过电压超过1.4倍，五次谐波成分降低，差动保护自动解除闭锁。 6.4.10 对500kV变压器纵差保护的技术要求是什么？

答：500kV变压器纵差保护的技术要求：

(1) 应能躲过励磁涌流和区外短路产生的不平衡电流。 (2) 应在变压器过励磁时不误动。

(3) 差动保护范围应包括变压器套管及其引出线。 (4) 用TPY级暂态型电流互感器。

6.4.11 一台Yd11变压器，在差动保护带负荷检查时，测得Y侧电流互感器电流相位Ia与Ua同相

位，Ia超前Ic为150°，Ib超前Ia为150°，Ic超前Ib为60°，且Ia=17.3A、Ib=Ic=10A。

问Y侧TA回路是否正确？若正确，请说明理由，如错误，则改正之。（潮流为P＝+8.66MW，Q=+5Mvar）

答：（1）由正常带负荷测得变压器差动保护Y侧三相电流不对称，因此可以断定变压器Y侧电流互感器接线有误，图6-4-11-1为测得的Ia、Ib、Ic三相电流的向量图。由于变压器差动保护Y侧电流互感器通常接成三角形，以消除Y侧零序电流对差动保护的影响。在接线过程中最易出错的问题是电流互感器的极性接反，因此可从极性接反的角度进行考虑。

图6-4-11-1

（2）电流互感器正确的接线图如图6-4-11-2所示。