变压器电流差动保护原理

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变压器电流差动保护是一种重要的保护装置，主要应用于双绕组或三绕组变压器的内部和引出线上的故障检测。这种保护机制的核心是利用两侧电流互感器的二次侧循环电流接线，即同级性端子连接并接入电流继电器。在这个差动回路中，继电器检测的是两侧电流互感器二次电流的差值，理论上在正常运行和外部故障时，这个差值应为零。

然而，由于电流互感器特性的一致性难以完全实现，正常运行和外部短路时，仍会有微小的不平衡电流Iumb流过。为了保证继电器的稳定工作，不平衡电流应尽量减小，防止误动作。当变压器内部发生相间短路故障时，电流方向或大小会发生变化，此时继电器的电流Ik会变为I1与I2之和，即Ik=I1+I2=Iumb，这使得继电器能够可靠地启动，对故障进行响应。

变压器差动保护的范围包括电流互感器之间的电气设备以及连接这些设备的导线。其优点在于对保护区外的故障不敏感，因此不需要与其他保护区外元件的保护措施在动作值和时限上进行协调。这意味着在发生区内故障时，差动保护可以实现瞬时动作，提高故障的检测和处理效率。