1．采用速饱和中间变流器
速饱和中间变流器的原理前面已经介绍。励磁涌流中含有大量的非周期分
量，所以可以采用速饱和中间变流器来防止差动保护的误动。对于Y,d11接线方式的三相变压器，常常有一相是对称性涌流，没有非周期分量，中间变流器不能饱和，只能通过差动继电器的动作电流来躲过。考虑到对称性涌流的幅值比较小，整定计算时，在式(6-27)中取K??1。
速饱和原理的纵差动保护动作电流大、灵敏度低。并且在变压器内部故障时，
会因非周期分量的存在而延缓保护的动作，已逐渐淘汰。 2．二次谐波制动的方法
二次谐波制动方法是根据励磁涌流中含有大量二次谐波分量的特点，当检测
到差电流中二次谐波含量大于整定值时就将差动继电器闭锁，以防止励磁涌流引起的误动。这种方法称为二次谐波制动的差动保护。二次谐波制动元件的动作判据为I2?K2I1。其中I1、I2分别为差动电流中的基波分量和二次谐波分量的幅值，
K2称为二次谐波制动比，按躲过各种励磁涌流下最小的二次谐波含量整定，整
定范围通常为
K2?15%~20%
(6-51 52)
具体数值根据现场空载合闸试验或运行经验来确定。
对于实际运行的三相变压器，早先的二次谐波制动是采用按相制动的方案。
若某相的差动电流中二次谐波含量大于制动比K2，就将该相的差动继电器闭锁，各相是相互独立的。从上面的讨论中可知，在涌流严重时，二次谐波含量会小于15％，按式(6-52)整定有可能会误动。若降低整定值则会影响内部故障时纵差动保护的动作速度（等待短路电流中的二次谐波含量衰减）。由于三相励磁涌流中至少有一相励磁涌流二次谐波含量比较高，近年来广泛采用的是所谓‘三相或门制动’的方案，即三相差动电流中只要有一相的二次谐波含量超过制动比K2，
K2仍可按式(6-51 就将三相差动继电器全部闭锁。采用三相或门制动方案后，52)
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的范围整定。 变压器内部故障时，测量电流中的暂态分量也可能存在二次谐波。若二次谐波含量超过K2，差动保护也将被闭锁，一直等到暂态分量衰减后才能动作。电流互感器饱和也会在二次电流中产生二次谐波。电流互感器饱和越严重，二次谐波含量越大。为了加快内部严重故障时纵差动保护的动作速度，往往再增加一组不带二次谐波制动的差动继电器，称为差动电流速断保护。差动电流速断保护按躲过最大励磁涌流整定，即在式(6-27)中取K??4~8。
??rIA?r?Iset??rIB?r?Iset??rIC?r?IsetIA?r?IA?set?r?1H1IB?r?IB?set?r?1H2&Y1?1H3纵差动保护动作IC?r?IC?set?rIA2?K2IA1IB2?K2IB1IC2?K2IC1?1H41
图6－16 18 二次谐波制动差动保护逻辑图
图6－16 18所示的是一种二次谐波制动差动保护的总体逻辑，I??r?I??set?r (??A,B,C)表示?相带有制动特性的差动继电器；I?2?K2I?1 (??A,B,C)表示?相的二次谐波制动元件，与‘或门’H2、‘非门’以及‘与门’Y1一起构
??r (??A,B,C)表示?相差动成了三相或门制动的二次谐波制动方案；I??r?Iset??R很大，故采用不带制动特性的差动继电器，电流速断继电器，由于动作电流Iset??r与‘或门’H1一起构成差动电流速断保护。 I??r?Iset 22
二次谐波制动的差动保护原理在具体实现时需要用滤波技术(或算法)从差动电流中分离出基波分量和二次谐波分量。在数字式纵差动保护中广泛采用傅立叶算法来实现这个功能。傅立叶算法将在第九章介绍。
二次谐波制动差动保护原理简单、调试方便、灵敏度高，在变压器纵差动保护中获得了非常广泛的应用。但在具有静止无功补偿装置等电容分量比较大的系统，故障暂态电流中有比较大的二次谐波含量，差动保护的速度会受到影响。若空载合闸前变压器已经存在故障，合闸后故障相为故障电流，非故障相为励磁涌流，采用三相或门制动的方案时，差动保护必将被闭锁。由于励磁涌流衰减很慢，保护的动作时间可能会长达数百毫秒。这是二次谐波制动方法的主要缺点。 3．间断角鉴别的方法
由前面对励磁涌流的分析知，励磁涌流的波形中会出现间断角。而变压器内部故障时流入差动继电器的稳态差电流是正弦波，不会出现间断角。间断角鉴别的方法就是利用这个特征鉴别励磁涌流和故障电流，即通过检测差电流波形是否存在间断角，当间断角大于整定值时将差动保护闭锁。
间断角的整定值一般取65?。对于Y,d11接线方式的三相变压器，非对称涌流的间断角比较大，间断角闭锁元件能够可靠的动作，并有足够的裕量；而对称性涌流的间断角有可能小于65?。进一步减小整定值并不是好的方法，因为整定值太小会影响内部故障时的灵敏度和动作速度。由于对称性涌流的波宽等于
120?，而故障电流(正弦波)的波宽为180?，因此在间断角判据的基础上再增加一
个反应波宽的辅助判据，在波宽小于140? (有20?的裕量)时也将差动保护闭锁。
间断角原理差动保护的总体逻辑与图6－16 18类似，只是用间断角闭锁元件代替图中的二次谐波制动元件。另外，间断角闭锁元件是按相闭锁的。
间断角原理的关键技术是间断角(以及波宽)的检测技巧。波宽的检测方法这
里不作介绍，下面介绍一种间断角的检测方法。励磁涌流中含有大量的非周期分量，很容易造成电流互感器的饱和。电流互感器饱和会造成二次侧电流间断角的‘消失’。这个现象可以用图6－17 20所示的电流互感器等效电路来说明。一次侧的励磁涌流i可以看成是一个恒流源。显然电流互感器的励磁电流i?落后于i，
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故对于图6－18 21 (a)所示的励磁涌流i?，在i下降到0的时刻i??0。由于电感电流不能突变，i进入间断区后i?通过电流互感器的负载电阻续流，其结果是二次侧测量到的的励磁涌流i2在间断区出现了相当大的反向涌流，间断角消失，如图6－18 21 (b)所示。
ii2电流源L?i?ZL
图6－17 20 电流互感器等效电路
反向涌流是按二次回路时间常数衰减的非周期分量，变化比较慢。图6－18
?是对i2进行微分后的绝对值的波形。反向涌流经过微分后，间断21(c)所示的i2?的波形里测量间断角，如图6－18 角又得到‘恢复’。故可以在i221 (c)所示。????的持续时间超过?中残余的反向涌流的变化率，当i2是动作门槛，必须大于i265?/?(??314是一个常数) 时，间断角闭锁元件动作。
由图6－18 21 (c)可知，通过?检测出来的间断角比实际值要大。间断角的测量误差不会引起保护的误动(测量值大更容易闭锁差动保护)，但在变压器内部
?是变压器内部故障电流经过微分后故障时会降低灵敏度。图6－18 21（d）的ik?越小，???的部分却被误测为‘间断角’的波形，虽然没有间断角，但ik。显然ik?比较小时会将差动保护误闭锁。为了提高灵敏度，可以采间断角也越大，在ik?的幅值；K为比例系数，其数值必须?2为ik?2。其中Im用浮动门槛，即取??KIm?2的比值。一般取K?0.25(厂家固定，用户不能整定)。大于反向涌流最大值与Im?为正弦波，不难算出间断角?k?2sin(K)?29?。?k与电流大小无关，并且远若i2
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