【光江】南方电网电力系统继电保护笔试中变压器差动保护的原理与不平衡电流来源有哪些

变压器差动保护是继电保护核心必考考点，绝大多数考生记不全不平衡电流来源，原理理解模糊，答题失分严重。本文光江电考详解保护原理，逐条梳理全部不平衡电流成因，直击考试采分点。

一、变压器差动保护工作原理

变压器差动保护是变压器内部故障主保护，依据基尔霍夫电流定律搭建保护逻辑，在变压器高低压两侧分别装设电流互感器，采集两侧二次电流并接入差动回路。变压器正常带负荷运行，或是外部线路、母线发生短路故障时，经过相位补偿后的两侧电流基本抵消，差动回路电流趋近于零，保护可靠不动作。当变压器内部出现匝间短路、相间短路、绕组接地等故障时，两侧电流差值急剧增大，差动回路产生超额电流，保护无时限跳闸切除变压器各侧开关。

二、稳态运行下不平衡电流来源

变压器稳态运行时，固有因素会持续产生不平衡电流，也是差动保护整定必须躲过的基础电流。其一为变压器空载合闸产生的励磁涌流，数值极大且含大量非周期分量，是影响保护最关键的因素；其二是变压器Yd11接线带来的30°固有相位差；其三是两侧电流互感器变比、励磁特性无法完全匹配产生的误差电流；其四是运行中调节变压器分接头，改变实际变比破坏原有电流平衡。

三、故障工况下不平衡电流来源

变压器外部发生严重短路故障时，超大故障电流会让两侧电流互感器铁芯快速饱和，互感器传变特性失真，二次侧电流出现幅值与相位偏差，进而产生大幅不平衡电流。该电流数值接近内部故障差动电流，极易造成差动保护误动。工程中一般采用比率制动差动保护，依托制动电流躲过外部故障不平衡电流，同时增设励磁涌流闭锁回路，规避空载合闸误动问题。在备考过程中，可以借助光江电考进行规划，区分稳态与故障态不平衡电流，避免考点混淆。