1.差动保护的类型

利用微机进行变压器差动保护目前有下述几类：

（1）差动速断保护。变压器的差动保护所要解决的问题是当内部故障时，保护应可靠的动作，而当外部故障时，保护则不应动作。所谓差动速断保护是当变压器内部发生严重故障时，不在进行制动条件的判别，从而直接发出作用于保护出口的跳闸脉冲，快速的跳开变压器三侧断路器。对于现代的成套差动保护装置，诸如LFP—900系列、RCS—9000系列，其动作时间皆小于15ms。

（2）二次谐波制动比率差动保护。为保证变压器在外部故障时不动作，则应避开励磁涌流所产生的不平衡电流。变压器产生励磁涌流以下述两种情况最为严重，其一是变压器空载投入时；其二是切除短路后电压恢复阶段。分析指出，励磁涌流具有以下特点：①含有很大的直流分量。②含有大量的高次谐波。在有些情况下，二次谐波可达30%～50%。以差动电流为动作电流，以二次谐波为制动电流的保护称为二次谐波制动比率差动保护。

（3）偶次谐波制动比率差动保护。以偶次谐波为制动电流的保护称为偶次谐波制动比率差动保护，与二次谐波为制动电流的比率差动保护相比较，励磁涌流中所含的偶次谐波可达40%～60%。

（4）鉴别波形原理的差动保护：励磁涌流的另一特点是其波形之间有间断，利用间断角原理来躲过励磁涌流，其所形成的差动保护，则称为鉴别波形原理的差动保护。

2.差动保护的硬件配置

差动保护的硬件结构图如图4-7所示，该装置有两个独立的单片机，其中CPU1完成保护功能，其中包括差动速断保护、比率差动保护、TA断线判别、带时限的非电量保护和非电量保护的事件记录，以及动作逻辑判断、直至发出保护跳闸命令；CPU2完成启动和管理任务，该元件在保护上与CPU1完全独立。当保护动作后，其一方面为独立的差动保护开放保护出口继电器的正电源；另一方面来完成人机对话。当保护跳闸并整组复归后，CPU2接收CPU1传来的跳闸报告、事件记录以及波形数据等，并进行显示、打印。其中VFC为压频变换器，其由变换器、压频转换器、计数器等芯片组成。变换器是把电流互感器送来的电流信号进一步降低幅值，并转换成电压信号；压频变换器是把输入的模拟信号转换成脉冲信号；计数器是将一个采样间隔的脉冲个数记录下来送入计算机。

图4-7　差动保护的硬件配置

有关差动保护的交流隔离变换设备设置的原则是：(www.daowen.com)

（1）二次谐波制动原理的差动保护采用的是电流互感器，其目的是不失真的变换电流谐波分量。

（2）若是按间断原理形成的差动保护，其交流隔离变换设备采用的是电抗互感器，其目的是为了滤去非周期直流分量，消除由于励磁涌流的作用，使电流互感器饱和后，在间断区域内二次侧出现的反方向电流，恢复间断角，以保证按间断原理形成的比率差动保护继电器，在涌流情况下不误动。

（3）按偶次谐波原理形成的差动保护，其交流隔离变换设备也采用电抗互感器，目的是为了滤去非周期直流分量，消除由于非周期直流分量造成差动电流的正、负半波不对称。

（1）按二次谐波制动原理形成的差动保护的硬件逻辑电路。如图4-8示出了RCS—9671型差动保护装置的硬件逻辑图，其中①SDa、SDb、SDc分别为a、b、c相差动速断元件动作；②BLCDa、BLCDb、BLCDc分别为三相比率差动元件动作；③XBZDa、XBZDb、XBZDc分别为三相二次谐波制动元件动作；④CTDX为瞬时CT断线报警标志；⑤LP1为差动保护投入压板；⑥CDSD、BLCD、DXBS等皆为整定控制字。其工作原理如下：当差动电流Di大于差动电流的启动值时，该信号经或门电路1送至启动继电器QD，启动继电器QD动作为出口继电器送上正电源。倘若差动速断元件SDa、SDb、SDc有一个动作，该信号经或门2、3和压板LP1，送至出口继电器，使断路器快速跳闸。倘若BLCDa、BLCDb、BLCDc动作，且当XBZDa、XBZDb、XBZDc没有制动的条件下，则与门4、5、6的逻辑条件齐备，与门4、5、6开放，经或门7，将信号送至与门8，CT无断线的情况下，与门8的逻辑条件齐备，输出为1，经或门3将信号送至出口继电器。

图4-8　二次谐波制动差动保护的硬件逻辑图

（2）按间断角闭锁原理形成的差动保护（B型保护）。其逻辑图如4-9所示，其中JDJKFa、JDJKFb、JDJKFc分别为三相间断角开放比率差动元件，它代替了按二次谐波制动原理形成的差动保护的硬件逻辑电路，即图4-8中相应的XBZDa、XBZDb、XBZDc元件，其余皆与图4-8的说明相同。

（3）按偶次谐波原理形成的差动保护（C型保护）。其逻辑图如图4-10所示，其中DCKFa、DCKFb、DCKFc分别为偶次谐波开放比率元件，它代替了按二次谐波制动原理形成的差动保护的硬件逻辑电路，即图4-8中相应的XBZDa、XBZDb、XBZDc元件，其余皆与图4-8的说明相同。

图4-9　按间断角闭锁原理形成的差动保护逻辑图