变压器零序电流差动保护的工作原理、作用、应用

为什么要装设零电流保护

超高压大型变压器绕组的短路类型主要是绕组对铁心（即地）的绝缘损坏，造成单相接地短路，相间短路可能性较小。因此实现可靠的变压器绕组单相短路保护十分必要。运行经验表明，超高压系统中大容量变压器中性点接地侧的单相接地故障是常见故障类型之一。而变压器纵纵差保护对于变压器内部的单项接地故障具有保护作用，但是纵联差动保护为了防止区外接地故障时保护误动，在差流计算中消除了接地侧零序电流的影响。所以，纵差保护对于变压器内部的单项接地故障灵敏度低了！

零序电流差动保护原理

以YNynd接线的三绕组变压器为例，中性点接地的某一侧发生外部接地故障时，三绕组变压器的三相零序电流分布如图（b）所示，变压器零序电流差动保护的原理接线如图（c）所示，也可在中性点接地两侧，分布装设一套独立的零序差动保护。

各电流均指向变压器为正方向。零序电流差流回路由变压器两侧中性线上的零序电流互感器滤出的零序电流与变压器各接地侧三相电流互感器中性线滤出的零序电流进行差动而构成，电流互感器极性接法如图（c）所示：

零序电流差动保护要求各个电流互感器具有相同的变比nTA。当变比不等时，必须采取相应的电流平衡调整方法以消除不平衡电流。由图分析可知，变压器正常运行或区外故障时流入零序电流差动继电器的差流为零；而当变压器内部接地故障时，零序差流为折算到电流互感器二次侧的接地点短路电流。

零序电流差动保护的作用及应用

变压器星形接线侧绕组的单相匝间短路故障可以等效为短路匝数相同的绕组某位置对中性点的短路故障，即单相接地故障。因此，零序电流差动保护可以反应保护区内的单相接地故障和变压器星形绕组侧的单相匝间短路故障。

零序电流差动保护同样广泛采用比率制动特性，其整定原则应躲过正常运行或外部相间故障情况下的最大不平衡电流，具体计算方法与差动保护类似。值得注意的是，零序电流差动保护的保护范围只包含有电路连接的变压器绕组部分，不包含无电路连接的由铁心磁路耦合的其他绕组。当变压器空载合闸时，励磁涌流中的零序分量对零序电流差动保护而言，纯属穿越性电流。因此，零序纵差动保护不受励磁涌流的影响，灵敏度较高。

由于正常运行状态下零序电流为零，零序电流差动保护的各电流互感器极性的试验检查不容易实现，故投运零序电流差动保护时应加以注意。