图6-4-11-2

Ia=I′a-I′b Ib=I′b- I′c Ic= I′c- I′a

（3）由于只有一相电流的极性与另两相不同，所以仅考虑某一相的极性接反的情况。从电流的幅值分析：Ia的幅值为Ib、Ic的3倍，而Ia是由I′a与I′b产生的，因此可初步判断A、B两相极性相同，而C相的极性可能相反。

从图6-4-11-1的相量图分析可知，C相极性接反时电流的相位关系和大小与测量情况相吻合，因此可以断定C相电流互感器的极性接反，应将C相电流互感器两端的引出线对换。

(4)电流互感器C相端子反接就可以解决。 6.4.12 有一台YNd1接线的变压器，在其差动保护带负荷检查时，测得其Y侧电流互感器（d接法）

电流相位关系为Ib超前Ia150°，Ic滞后Ia150°，Ib=Ic=4A，试用相量图分析是否接线

错误，并改正。

答：相量图如图6-4-12所示，YNd1正确接线，Y侧电流互感器接法采用d接法，则：IA- Ic= Ia，IB- IA= Ib，IC- IB= Ic

图6-4-12

已知Ia/IA=3，如接线正确则Ia、Ib、Ic幅值相等，且为3IA，故假定IA、Ic极性正确，IB

极性相反。从相量分析得知

Ia= IA-Ic=3I Ib=-IB- IA= IC=I

Ic= IC + IB=- IA=- I Ib超前Ia150° Ic滞后Ia150°

分析结果与测定相同，故结论是B相极性接反。

6.4.13 变电站高压侧的接线为内桥接线。通常电磁型变压器差动保护装置是将高压侧进线电流互

感器与桥断路器电流互感器并联后接入差动回路，而比率制动式变压器差动保护需将高压侧进线断路器电流互感器与桥断路器电流互感器分别接入保护装置变流器，为什么？ 答：设进线电流为I1，桥断路器电流为I2，对比率制动式差动保护而言：

(1)启动电流值很小，一般为变压器额定电流的0.3~0.5倍，当高压侧母线故障时，短路电流很大，流进电流很大，流进差动保护装置的不平衡电流（电流互感器的10%误差）足以达到启动值。 (2)把桥断路器电流互感器与进线电流互感器并联后接入差动保护装置，高压侧母线故障时，比率差动继电器的制动电流将小于穿越性的故障电流，比率制动判据就得不到足够的制动电流而失去选择性，保护装置很可能误动。

综合以上所述，采用比率制动的变压器保护，桥断路器电流互感器与进线电流互感器应分别接入保护装置。

6.4.14 变压器微机保护有什么特点？

答：与常规保护比较，微机保护有如下特点：

1） 性能稳定，技术指标先进，功能全、体积小； 2） 可靠性高，自检功能强；

3） 灵敏性高、硬件规范化、模块化、互换性好，软件编制可标准化、模块化，便于功能的扩充；

4） 调试整定、运行、维护方便；

5） 具有可靠的通信接口，接入厂站的微机可使信息分析处理后集中显示和打印。

6.4.15 变压器零差保护相对于反映相间短路的纵差保护来说有什么优缺点？

答：1）零差保护的不平衡电流与空载合闸的励磁涌流、调压分接头的调整无关，因此其最小动作电流小于纵差保护的最小动作电流，灵敏度较高；

2）零差保护所用电流互感器变比完全一直，与变压器变比无关； 3）零差保护与变压器任一侧断线的非全相运行方式无关；

4）由于零差保护反映的是零序电流有名值，因而当其用于自耦变压器时，在高压侧接地故障时，灵敏度较低；

5）由于组成零差保护的电流互感器多，其汲出电流（电流互感器励磁电流）较大，使灵敏度降低。

6.4.16 变压器零序差动保护和纵联差动保护对保护变压器故障有什么区别？零序差动保护有何特

点？ 答：（1）变压器接地故障与匝间故障对纵联差动保护性质上完全相同，只有轻微的匝间故障如发生在靠近中性点附近的接地故障，则由于差动保护有一定的启动值而不能动作，此时零序差动回路反映接地处与中性点接地点的短路匝内的电流而灵敏动作，因此零序差动的优点是在近中性点处发生接地故障，且接地电阻又不可忽略的情况下才能显示优越性，但是零序差动既然有启动值，当接地电阻达到一定数值时仍是有死区的。

零序差动不能作为不接地匝间故障的保护。

330kV、500 kV自耦变压器容量较大，均为单相变压器组成，接地故障概率较相间故障概率高，

可以将零序差动保护作为接地故障主保护的辅助保护。

（2）零序差动保护的特点：

1）零序差动保护不受励磁涌流、调压分接头的调整影响，因此不考虑躲励磁涌流的措施，也没有必要设置零序差速断。

2）变压器零序差动保护应使用高压、中压、中性点侧三相电流互感器的自产零序电流，以及同型号、同变比的TPY级电流互感器。

零序差动保护不应使用中性点的电流互感器，因特性易饱和，且极性难判断导致零序差动保护误动的事例很多。若发生区外相间故障，则中性点的电流互感器无电流，而引出侧三相电流互感器的自产零序电流的不平衡电流可能较大，相似于内部接地故障而导致误动。

3）零序差动保护应具有制动特性，以躲开区外故障时的不平衡电流。为避免在区外相间故障等因素所导致电流互感器暂态特性差异与饱和等产生的自产零序电流不平衡电流，应采取相应的措施。 6.4.17 图6-4-17-1所示为两绕组变压器标积制动式差动保护的制动特性，电流以母线指向元件为

正方向，则：

差动电流IOP=︱I1+I2︱

制动电流Ires=I1?I2cos?(α为I1、-I2之间的夹角)

制动系数曲线经过原点（制动系数为Kres，最小启动电流为Ig，变压器额定电流为Ie）。 工作特性开关点b：当Ires/Ie、I1/ Ie、I2/ Ie均大于b时，则特性的梯度为无穷大；当I1/

Ie或I2/ Ie小于b时，则按Kres的梯度进行。

图6-4-17-1

若整定Ig=0.3Ie、Kres=0.5、b=1.5 Ie，试分析：（1）外部故障、单侧电源内部故障、双侧电源内部故障的动作情况。（2）单侧电源内部故障且同时流过负荷电流时，设I1=3Ie，I2=Ie，

α=0，分析动作情况及进行灵敏系数检查。

答：(1)如图6-4-17-2所示，外部故障时，I1=-I2，Iop=︱I1+I2︱=0当两侧电流互感器的特性不一致时且有△U的误差时，则

IOP=K（0.1+△U）Ik.max

Ires=I1I2cos?

I1I2≈I1，故Ires为最大。

当α=0时，则Ires=

如图6-4-17-3所示，当-90°＜α＜90°时cosα＞0, Ires＞0而IOP很小，按Kres=0.5的特性知能可靠地躲开。当达到工作特性开关点b时，则制动达到无穷大，更可靠不误动。

图6-4-17-2 图6-4-17-3

(2)单相电源内部故障时，因I2=0，故Ires=0，保护可靠动作。

(3)如图6-4-17-4所示，双侧电源内部故障时，一般90°＜α＜270°，cosα＞0,则Ires=0。当α=180°时，cosα=-1，Ires=0，保护可靠动作。

图6-4-17-4

(4)单侧电源内部故障且同时流过复合电流时，已知I1=3Ie， I2=Ie，α=0,则IOP= I1+I2=3Ie-Ie=2Ie，

Ires= I1I2cos?= √3 Ie Ie =√3 Ie ，按Ires= √3 Ie ，则动作电流Iop =√3 Ie30.5=√3/2 Ie ，

因Ires＞b, I1＞b, I2＜b,则按Kres 的梯度进行，此时有灵敏系数=2/√3/2=2.3可以正确动作。 6.4.18 试述工频变化量比率差动继电器的优缺点？

答：工频变化量比率差动继电器测量的都是故障分量，不受负荷电流的影响，不需考虑内部轻微故障仍有穿越性负荷电流存在的影响，因此在内部故障时肯定有△Id=Ik(Ik为流入故障点的总短路电流)和△Id≈2△Ires, (△Ires为制动电流故障分量)。区外故障时△Ires中虽然不会有负荷分量，但由于负荷分量小于故障分量，它们的相位差也较大，因此仍有△Ires≈Ik，故需带有制动特性。

故障分量差动继电器可以通过快速测量来抗电流互感器严重饱和，提高了保护的选择性。 工频变化量比率差动继电器的选择性强，不受负荷电流的影响，较灵敏，但故障分量存在时间很短，为防止内部故障缓慢发展，同名相区外转区内故障或震荡中发生故障等情况下不能获得足够的故障分量而拒动，因此必须保留反映稳态量的比率差动，因而工频变化量差动只能作为稳态量的差动保护的补充。

6.4.19 变压器的后备保护在加强主保护简化后备保护的原则下，如何简化后备保护？如何解决地

区小电源的问题？

答：变压器后备保护主要是母线的近后备，110kV及以下电压等级线路的远后备，只要系统内故障能由保护动作切除不致于拒动就满足要求。如果后备保护要从电流保护来解决多段式配合，这是既复杂又困难的问题。变压器后备保护不需作多段配合，定值校核的工作，要摆脱整定计算中难以配合的困扰。加强主保护理应简化后备保护，为此高压侧后备保护仅设复合电压过流保护，中，低压侧后备保护设复合电压过流保护和电流限时速断保护，前者按变压器额定电流整定，后者按同侧母线的最低灵敏度要求整定，时间应与同侧相邻线路的相应时间配合。220kV及以下电压等级变压器，中，低压侧有地区小电源，当高压侧故障时，小电源不能供给足够的故障电流，或者故障电