变压器差动保护是读书时代继电保护必考项目，在工作后发现也是实际碰到各类问题最为实用的一部分，然而在死背公式之余，正真开始领会其含意似乎已经是几年之后的事情了，小编有许多知识点也是在工作后才慢慢理解的，譬如不平衡电流等等。

1变压器纵差保护的作用

变压器差动保护是变压器的主保护之一。通常其保护范围包括了各侧电流互感器以内区域，可以保护变压器绕组的相间短路、匝间短路、各侧引出线短路和中性点接地侧变压器绕组和引出线上的单相接地短路。然而与线路、发电机差动保护不同，变压器一般具有两个或更多个电压等级，变压器原副边电气量反映的是变压器各侧磁耦合关系，因此变压器差动保护不平衡电流产生的因素更多，特别是变压器励磁涌流、过励磁均对保护有影响，需要采取相应措施防止保护误动。

2构成变压器纵差动保护的基本原理

差动保护原理基于基尔霍夫电流定律，把被保护区域看成是一个节点，如果流入保护区域电流等于流出的电流，则保护区域无故障或是外部故障。如果流入保护区域的电流不等于流出的电流，说明存在其他电流通路，保护区内发生了故障，利用输入电流与输出电流的相量差作为动作量的保护。即差动保护是利用比较被保护元件各端电流的幅值和相位原理构成，其保护区是构成差动保护的各侧电流互感器之间所包围的部分。包括变压器本身、电流互感器与变压器之间的引出线。

由于变压器各侧电压等级不相同，其差动保护是利用磁势平衡的原理来实现的，即变压器一次侧、二次侧磁势平衡。通过选择合理的电流互感器、采取适当的电流互感器接线和平衡系数，使得归算后二次电流的相量和∑i=0。把∑i称为差动电流，用Icd表示。在变压器正常运行或外部故障时，折算后流入变压器的电流等于流出变压器的电流。此时Icd=0，差动保护不动作。差动电流公式中的电流是归算后的二次电流相量和。

内部故障时，差动继电器中的电流等于各侧电流互感器的二次电流之和，足以使继电器动作。

正常运行和外部故障时，差动继电器中的电流等于各侧电流互感器的二次电流之差。理论上，流入差动继电器中的电流为零。实际上，由于变压器的励磁涌流、接线方式和电流互感器误差等因素，差动继电器中会流过不平衡电流。

双绕组变压器为例

当变压器发生短路故障时，相当于变压器内部多了一个故障支路，流入差动保护的差动电流等于故障点电流(二次侧)，其值很大，差动保护动作。纵差动保护的保护范围是TA1和TA2之间的电气回路。

当变压器正常运行或区外故障时，流入纵差动保护的差流为不平衡电流，为使差动保护正确动作，不误动，必须进行平衡。

3变压器纵差保护的接线

原则

必须采用相应的接线方式以消除二次侧电流相位不同而引起的不平衡电流。

为保证变压器纵差动保护的灵敏度，应采取相应措施减小或消除差流回路中不平衡电流的影响。

星形侧向三角形侧相位校正

经过软件校正后，差动回路两侧电流之间的相位一致。同理，对于三绕组变压器，若采用YNynd11接线方式，YN及yn侧的相位校正方法都是相同的。

需要指出的是，YN侧进行内转角与采用改变TA接线进行移相的方式是完全等效的。同YN侧外转角一样，采用两相电流差之后已经滤掉了YN侧不对称接地时的零序电流，d侧出线(线电流)中也无零序电流，不会造成YN侧区外不对称接地故障时因零序电流引起的差动保护误动。

三角形侧向星形侧相位校正

对于YNd11接线变压器，当中性点接地侧的保护区外故障时，零序电流仅在变压器接地侧流通，而三角形侧无零序电流。因此，为保证星形侧区外发生接地故障时，变压器纵差动保护不误动作，应使零序电流不进入差流回路。

而上述接线方式或软件相位调整方式均对星形侧电流采用相电流差后在与三角形侧电流进行差动计算，这就扣除了星形侧电流中的零序电流分量，保证区外接地故障时纵差动保护不误动。如果用软件将三角形侧二次电流移相，再与星形侧电流进行差动计算，同样需考虑出去零序电流的影响，因此，差流的计算公式为

在d侧进行相位校正以后，可以构成励磁涌流判据的分相制动。在变压器空投于故障时，故障相涌流很小，故障相的电流表现为故障特征，非故障相的电流表现为励磁涌流特征。如果包含装置的励磁涌流闭锁判据采用分相制动，非故障相不会延误故障差动保护的动作，当变压器空投于故障时快速跳开断路器。

总结

由上述分析可知，为使差动保护正确动作，应注意以下几点：

① YNd接线变压器，正常运行及外部故障时，由于两侧电流之间存在相位差而产生差流。为保证差动保护不误动，必须进行平衡。

② 由于变压器各侧额定电流不等，选择各侧差动TA变比不等，还需对各侧差动计算电流进行幅值平衡。

③ YNd接线的变压器，YN侧区外发生不对称接地故障时，零序电流仅在变压器YN侧流通，YN侧差动TA零序二次电流即为差动电流，为保证差动保护不误动，差动电流计算值中应扣除相应的零序分量。