（华润电力贺州有限公司 广西贺州 542800）
摘要：某2×1045MW机组主变采用三台单相变压器组成变压器组，采用了反应变压器高压侧内部单相接地故障的高压侧分相差动保护，本文阐述了变压器分侧差动保护的构成方式及应用特点，以实例计算来验证保护的灵敏性，分析了变压器分侧差动保护的实际应用工况及优缺点.
关键词：分侧差动保护；构成分析；应用计算；优缺点
1 变压器差动保护简介
按差动原理构成的继电保护装置具有动作速度快，灵敏度高，不受外部短路影响，不受系统振荡影响等优点。因而差动原理在构成继电保护装置上，得到了广泛的应用。由于变压器的特性，当差动原理用于保护变压器时，需要解决如下特殊问题。
1.1 变压器所用电流互感器的额定参数不相同产生的差动保护不平衡电流。
1.2 变压器暂态励磁电流（即励磁涌流）
1.3 在变压器调节分接头增大变压器差动保护的不平衡电流。
1.4 变压器过励磁运行时，励磁电流可达变压器额定电流的水平，势必引起差动保护误动作
针对上述四点，在变压器差动保护的接线设计中和差动装置的内部构成上，采取了相应的措施，来防止差动保护在各种预想情况下误动作。这就不可避免地导致变压器差动保护的复杂化，其结果降低了差动保护的可靠性。大量的统计资料表明，变压器差动保护的正确动作率低于其他设备（如发电机）差动保护的正确动作率。根据近年来继电保护动作情况的统计资料表明，变压器差动保护的平均正确动作率只有60％，而发电机差动保护的平均正确动作率高于90％。
在近代变压器差动保护中，广泛采用了谐波制动原理来防止在变压器出线励磁涌流时差动继电器误动作。由于大量采用电力电容器作为无功功率补偿装置以及高压电力电缆线路的增加，使得在变压器内部短路时，短路电流中的谐波分量增加。当短路电流中的谐波分量进入差动回路时，如不采取措施，谐波制动的差动继电器有延迟动作或拒动的危险。
2 分侧差动保护的构成方式及应用特点
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分侧差动保护，就是从改变变压器差动保护的构成方式上，来解决变压器差动保护存在的若干问题，其接线如图一所示。变压器分侧差动保护方案的出发点，就是把多绕组变压器的各侧绕组及其引线，分别看作是一个独立的单元，如同发电机的定子绕组及引线一样。对变压器的各侧绕组和引线分别采用纵联差动保护。这样就可以用接线简单、可靠性较高的发电机型纵联差动保护来保护变压器，这一新的概念可以解决在设计变压器差动保护时，所遇到的若干问题。
如图一所示，显然，分侧差动保护具有以下特点。
2.1 因为不论来自变压器哪一侧的励磁涌流，都要流过该侧差动保护的两组电流互感器，并得到平衡，而不会流到差回路。所以，分侧差动保护可不考虑励磁涌流的影响。
2.2 在变压器过励磁时，过励磁电流只存在于变压器的某一侧，在该侧的差动回路中也是平衡的。所以，可以不考虑过励磁引起差动保护误动作的问题。
2.3 各侧差动保护在该侧内达到电流平衡。当由于变压器调压而引起各侧之间的电流变化时，不会有不平衡电流流入差回路，因而可以不考虑变压器调压的影响。
各侧差动保护的电流互感器二次侧可以采用星形接线，能提高对变压器绕组及引线单相接地短路故障的灵敏度。当被保护的绕组中性点直接接地时，保护的灵敏度与绕组的接地点位置无关，保护区间为绕组的100％。图二示出了在变压器绕组中性点直接接地电流的标么值；横坐标为故障点离开中性点的距离百分数a（N点为0，A点为100％）。不难看出，在绕组上任何一点短路时，都可以保证足够的灵敏度。
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3 在500KV电力变压器的高压侧中性点接有调压变压器的情况下，该侧的分侧差动保护对调压绕组的接地故障有较高的灵敏度，可使调压变压器的保护适当简化
3.1 由于采用了接线简单，正确动作率高的发电机型纵联差动保护，而提高了差动保护的可靠性。另外，由于差动回路的计算不平衡电流小，保护的动作电流可以整定的较低（可低于变压器额定电流的20％）。因而扩大了对变压器绕组接地及相同故障的保护范围。
3.2 分侧差动保护中不反应绕组不接地的匝间短路故障。某些型号的变压器型差动保护，在理论上可以反应匝间的短路故障，但由于保护的动作值比较高，匝间短路时反应到绕组端的电流变化比较小，并且和短路匝数的多少、短路匝的位置、短路回路的阻抗等多种因素有关。所以，纵联差动保护对匝间短路故障的灵敏度很难定量计算，难以确定对多少匝、在什么位置的匝间短路，有多大的灵敏度。实践证明，保护变压器的匝间短路，主要还是靠瓦斯保护。
4计算实例分析
4.1 变压器参数
表1 变压器参数表
图三 主变接线图
4.2 变压器系统参数整定
我司主变由三台单相变压器组成变压器组，采用反应变压器高压侧内部单相接地故障的高压侧分相差动保护，高压侧分相差动为两侧TA（高压侧TA和中性点侧TA），高压侧变比为1500/1A TPY，低压侧变比为1500/1A 5P40。
主变高压侧额定电流 =1253.7A；
高压侧二次额定电流为 =1253.7/1500=0.84A
中性点侧二次额定电流为 =1253.7/1500=0.84A
4.3 基本整定值计算
1）最小动作电流计算
按躲过正常和远区外短路故障最小动作电流计算，变压器励磁涌流是两侧一致的穿越性电流，高压侧分相差动保护类似于发电机差动保护的工作条件，为此最小动作电流取较小值
拐点1（BREAK1）
拐点1应小于由于直流分量和剩磁引起CT饱和的电流值。为使变压器绕组内部故障获得较高的灵敏度，希望当制动电流小于2.5~3倍变压器额定电流时，制动量不要增加太快，因此取拐点1为2.5倍变压器额定电流。
取BREAK1=2.0 pu
拐点2（BREAK2）
根据T60说明书5.5.4，拐点2是第二斜率的起点，应小于仅由交流分量引起CT饱和的电流值。为使绕组内部短路获得较高的灵敏度，区外故障有足够的制动电流，线路出口侧区外短路最大电流的相对值为2.9，按3.5倍变压器额定电流为拐点2对应的电流值。
线路侧出口三相短路发变组流过的最大短路电流的相对值为
5 结论
分侧差动保护是将变压器的各侧绕组作为被保护对象，在各侧绕组的两侧设置电流互感器而实现保护
（1）保护优点：保护不受变压器励磁电流、励磁涌流、带负载调压及过励磁的影响。与变压器纵差保护相比，其动作灵敏度高、构成简单（不需要设置涌流闭锁元件及差动速断元件）
（2）保护缺点：变压器分侧差动保护只能用于每一绕组有两个引出端子的单相变压器，一般只能适用于500kV及以上电压等级的变压器，330kV及以下电压等级的变压器通常都是三相变压器，分侧差动保护不适用；分侧差动保护不能保护变压器绕组常见的匝间短路，不能完全代替变压器比率差动保护，必须与变压器比率差动保护一起构成变压器的主保护。
参考文献：
[1] 大型发电机组继电保护整定计算与运行技术（第二版）高春如编著
[2] 电气主设备继电保护原理及应用 王维俭编著
[3] DL/T684-2012大型发电机变压器继电保护整定计算导则
[4] T60变压器继管理电器安装手册
[5] 变压器分侧差动保护的构成方式及应用特点 周小卿 电工技术
[6] 特高压变压器差动保护研究 柳维衡 华北电力大学（北京）
作者简介：
李希超（1981-），男，工程师，本科，华润电力（贺州）有限公司技术部电气专业高级工程师，工作职责：电气设备管理。
严山清（1977-），男，工程师，专科，华润电力（贺州）有限公司技术部电气专业主管，工作职责：电气专业管理。