高频高压变压器纵差保护原理及不平衡电流分析

1．高频高压变压器纵差保护主义基本工作原理

纵差保护在发电机上的应用研究比较可以简单，但是我们作为一个高频高压变压器公司内部控制故障的主保护，纵差保护环境将有许多企业特点和困难。磁场线圈通常指呈环形的导线绕组，其电感量大小与有无磁芯有关，Q值愈高，回路的损耗愈小，广泛应用于马达、电感、变压器和环形天线等。电抗器铁芯常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一种含硅的钢，其含硅量在0.8~4.8%。高频高压变压器电源变换器的应用越来越广泛，如应用于氩弧焊、静电除尘、脱水以及脱硫脱硝等工业领域。高频高压变压器发展具有以下两个或更多个工作电压技术等级，构成纵差保护自己所用电流互感器的额定参数各不相同，由此学生产生的纵差保护能力不平衡电流将比发电机的大得多，纵差保护是利用一些比较被保护相关元件各端电流的幅值和相位的原理主要构成的，根据KCL 基本概念定理[1]，当被保护网络设备无故障时恒有各流入电流之和必等于各流出电流之和。

当被保护设备内部本身发生故障时，短路点成为一个新的端子，此时 电流大于0，但是实际上在外部发生短路时还存在一个不平衡电流。事实上，外部发生短路故障时，因为外部短路电流大，特别是暂态过程中含有非周期分量电流，使电流互感器的励磁电流急剧增大，而呈饱和状态使得高频高压变压器两侧互感器的传变特性很难保持一致，而出现较大的不平衡电流。因此采用带制动特性的原理，外部短路电流越大，制动电流也越大，继电器能够可靠制动。

此外，由于纵差保护原理是基于对高频高压变压器两侧电流幅值和相位的比较，受到高频高压变压器两侧电流互感器等多种因素的影响，当高频高压变压器正常运行和外部故障时，纵差保护回路中存在电流，使纵差保护处于不利的工作状态。为了保证高频高压变压器纵联差动保护动作正确、灵敏，有必要对其回路中的不平衡电流分析，找出原因，采取措施消除不平衡电流。

2.纵差保护不平衡电流分析

2.1 稳态发展情况下的不平衡以及电流

高频高压变压器纵差保护电路中的不平衡电流主要是由电流互感器、高频高压变压器的接线方式以及稳压受载引起的。

(1)电流互感器计算的比值与实际比值不同。正常运行时，高频高压变压器两侧的电流不相等。为满足正常运行或外部短路时流入继电器差动回路的电流为零的要求，高低压两侧流入继电器的电流应相等，即高低压侧电流互感器变比之比应与高频高压互感器变比相等。但是，[1]实际上，由于电流互感器的变比都是根据产品目录选择的标准变比，高频高压互感器的变比是一定的，因此不能满足上述条件，从而导致电流不平衡。

（2）由高频使用高压变压器两侧工作电流通过相位具有不同而产生。高频高压变压器常常需要采用两侧电流的相位相差30°的接线设计方式（对双绕组高频高压变压器一般而言）。