变压器基本工作原理(6篇)
时间：2026-02-20
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关键词:变电一次设备检修安全运行
中图分类号：TM63文献标识码：A
1变电一次设备概述
1.1变压器
变压器是电力运行系统的关键设备和环节,是变电站的主要核心。变压器的主要作用是在变电系统中,将某一数值的交变电压通过处理后转变为另一数值的交变电压,有利于电力资源的传输或者配电使用。此外,变压器还可以有效的实现阻抗、相位以及交流电表现数值的合理转换。当前,在电力系统中应用的变压器类型众多,但是其工作原理和功能基本相同。
1.2电流、电压互感器
电压互感器和电流互感器的主要作用是将较大数值的电压和电流转化为较小数值的电压和电流,从而实现对电力设施的保护和有利于与配电使用,其运行的原理与变压器的原理基本相似。互感器将一次设备或者母线上的电流按照相应的标准和比例进行转换,实现在电力系统继电保护设备、电能表等电力控制设备中的低电压和小电流形式。
1.3开关设备
断路器对整个的电力系统进行开关、断开以及承载正常状态下线路电流传输,并在发生线路故障或者短路等故障时能够及时的进行断开保护。目前,开关设备按照所使用的范围可以划分为高压断路器和低压断路器两种。隔离开关的作用是用来隔离电流、接通和断开小电流电路和改变运行方式,是高压开关设备中使用最多的电器元件,在电路的检修时起到良好的隔离效果,以保证检修工作人员的安全。需要注意的是,隔离开关不能进行灭弧能力,不能对电力系统的短路电流和负荷电流进行有效的保护断开,在实际的应用过程中,常常将隔离开关与短路保护装置搭配使用,获得较好的保护效果。
2一次设备变电检修和安全运行管理现状分析
随着电力系统设备技术的不断发展,电力系统的整体可靠性也逐渐提高,基本满足了现代社会发展对电力系统安全性和可靠性的要求。变电设备的状态检测,主要是借助于现代化的监测方法和工具,按照为达到对设备某一故障的监测效果而建立的模型,对变电设备的运行状态的信息进行收集和监测,对收集的数据进行实时的处理和分析,对变电设备的运行状态做出评价。当前,变电设备状态监测的方法主要有模糊预测法、时间序列法、人工神经网络法等。
3变电一次设备检修
3.1变压器的检修和安全运行
变压器是变电站主要的变电设备,是变电运行的核心,其故障的预测和检修工作一直以来都是变电检修工作的重点环节。变压器主要包含的部件为变压器身、冷却装置和油箱。变压器油、保护装置、调压装置和套管等。铁芯和绕组是变压器最为关键和核心部件,铁芯一般是用钢硅片制成的的闭合磁路,具有良好的导磁性,是变压器进行电磁感应的磁通路。变压器的一次绕组和二次绕组都围绕着铁芯进行,是变压器的电部分,一般由铝线或者绝缘铜线多层线圈组成,分为一次高压侧绕组线圈和二次低压侧绕组线圈,铁芯同时对线圈起到骨架的作用。油温和油质的检查是变压器维护的重点环节。油温和油质的检查包括有:检查变压器上层油温的温度是否超过最高限值;变压器油温的检测一般采用红外线测温技术,最高限值由于变压器负荷大小的差异、季节条件的差异和冷却条件的差异,对上层油温的判断需要在参考值的基础上,根据相近情况下的油温和以往检修的经验进行判断。对变压器的油质进行检修,应该查看油面是否符合温度标准线;对油面突然降低或者升高的现象进行原因确定;检查油枕是否出现渗漏现象;检查放油阀门等是否出现误跳动作;油的颜色是否为正常的透明、淡黄色。当前,变压器故障检测的主要技术为溶解气体色谱分析技术,即对绝缘油中溶解的气体成分进行鉴定,以此对变压器潜在的内部故障进行判断,与其他的变电检修技术相比,可以较为有效的对变压器及充油设备早期的内部故障进行判断。具体的做法是从变压器中抽取油样,对油中溶解气体的含量进行测量,根据以往经验对内部故障进行判断。（如表1）
3.2断路器故障检修
电路器在电力系统中起到重要的控制和保护作用,其主要的作用既是当电力设备或者线路发生故障时,可以快速的将故障段进行隔离,保证电力系统其它线路或者设备的正常运行。断路器在长期的使用过程中产生的故障一般可以分为两类,一是电器类故障,二是机械类故障。断路器故障处理的顺序一般为先机械后电气故障、机械故障的原因大多是由于设备的老化、外部线路短路造成的大电流、雷击、传动机构磨损失灵、设备的整体绝缘性和气密性降低等。电气类故障的原因一般为继电器烧毁、控制回路断线或者各种线圈的短路、断线等。对断路器的检修,一般采取以下几种技术:定期的对电磁铁和接触器上的最低动作电压进行测量,保证其在额定的操作电压值的30%-60%之间;对主回路的导线电阻进行测量,对触头的腐蚀和磨损情况进行检查;合闸、分闸时间及三相不同期测量,以检查弹簧是否出现质量不佳、摩擦增大所导致的合闸和分闸时间变化的现象;通过合闸耐压试验对真空断路器灭弧室的真空情况进行检查;通过局部放电法对高压开关柜内部的绝缘部分和导电连接部分的老化和接触不良现象进行检查。
3.3电流和电压互感器的检修
电流互感器容易在受到二次阻抗较低因素的影响,铁芯的激磁电流趋向于零。当电流互感器出现发热或者异响声情况时,应该立即停机检查,特别注意对二次侧开路放电情况、负荷参数等问题进行检查。电压互感器则容易出现保险丝熔断的现象,伴随放电声、冒烟和烧焦气味,严重的还会导致外壳与引线之间出现电火花放电,导致外壳漏油。电压互感器出现故障时,应该首先停止运行进行检查。一次侧和二次侧保险丝只有一个熔断时,若熔断相的指示灯为熄灭状,则接地电压为零,一般作如下的处理:拉起电压互感器的隔离开关,检查其外部有无明显的故障,同时检查二次保险,以做出安全保障。
【关键词】变压器；差动保护；故障；措施
前言
随着电力事业的发展，超高压输电线路在我国的建设越来越普遍，大容量超高压的大型电力变压器的应用也随之扩大，这就要求变压器保护不仅可靠，而且要快速。但是变压器保护的发展远远落后于系统发展的速度，据统计目前变压器保护动作正确率普遍不高，有时候会出现一些原因不明的误动，传统的保护原理、保护方法面临严峻的挑战。因此研究出可靠的判据，防止变压器保护误动，具有较大的理论和工程应用价值。因此，本文重点分析变压器差动保护的基本原理、差动保护误动作的原因以及防范措施。
一、差动保护的基本原理
变压器的主保护一般选用电流纵差动保护，其不但能够正确区分区内外故障，而且不需要与其他元件的保护配合，可以无延时的切除保护区内各种故障，具有很多优良特点。图1所示为双绕组单相变压器纵差动保护的原理接线图，i1、i2分别为变压器一次侧和二次侧的一次电流，参考方向为母线指向变压器；、为相应的电流互感器二次电流。
根据上式，正常运行和变压器外部故障时，差动电流为零，保护不会动作；如果变压器内部任何一点故障时，包括电流互感器与变压器之间的引线，只要故障电流大于差动保护继电器的动作电流时，差动保护就可以迅速动作。
当变压器电流互感器饱和、变压器变比调整等时，差动保护会产生不平衡电流。针对不同状况引起的不同的不平衡电流，需要引入制动电流，使差动保护不误动作。根据制动电流与差动电流比值大小来判断保护是否动作，这种判据方法称为比率差动。差动保护要根据变压器变比及各侧电流互感器变比将各侧二次电流进行折算，使差动电流能真实反映实际一次差动电流。
二、差动保护误动的原因
变压器差动保护装置的准确动作依赖于保护正确的整定值与正确的接线。由于变压器各侧的绕组接线方式、电压等级、电流互感器的型号、比率都不同，而且主变压器的短路电流、励磁涌流、铁芯饱和等诸多因素的影响，使变压器差动保护取样的不平衡电流值可达到一个较大的数量级数值，尤其是在整定值不匹配或者保护接线不正确的情况下，产生的不平衡电流将大于保护的整定值，此时就会造成误动，就会对电网运行带来严重的危害。
变压器差动保护误动的原因很多，下面给出一些常见的误动作原因：
（1）常见原因是变压器分接头调整问题，一般变压器高压绕组有调压分接头，有的还要求变压器能够有载调压，此时会导致不平衡电流增大，当大于保护的整定值时就会造成保护误动；
（2）由变压器涌流引起的差动保护误动事故也较常见，一般情况下变压器铁芯没有饱和，其工作在线性区域，此时励磁电流较小，差动保护一般不会误动，但在一些过渡过程中或变压器带有冲击负荷时，变压器的铁芯就会出现饱和现象，产生几倍甚至十几倍额定电流的励磁涌流，容易引起变压器差动保护误动；
（3）变压器如果在保护区外发生故障时，变压器一次侧电流的非周期分量较大，如变压器各侧的电流互感器饱和特性不一样，易引起某一侧的电流互感器饱和，产生暂态不平衡电流，可能会引起差动保护误动。在外部故障切除过程中，由于电流互感器的局部暂态饱和也可能会引起差动保护的误动；
（4）在稳态过励磁情况下，变压器也会有励磁电流剧增的状况出现，就会引起差动保护非选择性的误动；
（5）如果变压器内部匝间轻微有故障时，虽然流过短路环的电流很大，但流入差动回路的电流可能很小，可能小于保护的整定值，此时就会影响到差动保护的灵敏动作。
在一般变电站中，差动保护是主变压器的主保护，其安全可靠性对变压器保护影响最为关键。变压器的差动保护在变压器正常运行和区外故障时，理想状况下流入差动继电器的电流为零，保护装置不动作。但是在工程中变压器在正常运行或区外故障时都有可能产生较大的不平衡电流，不平衡电流有可能大于差动保护的整定动作值，就可能引起变压器差动保护的误动作。
三、差动保护误动作防预措施
变压器差动保护误动作会给电网安全稳定运行造成很大威胁，同时也会造成巨大的经济损失，所以必须对变压器差动保护采取防预措施。
（1）变压器差动保护的电流互感器应选用D级电流互感器。如果工程运行中的差动保护已选用了其他型号的电流互感器，为了消除不平衡电流，变压器两侧的电流互感器应按10%误差曲线选择，而且在整定变压器差动继电器的动作电流时要引入同型号系数Ktx，修正型号异同的影响，以防止继电器误动；
（2）电力系统中运行的变压器差动保护装置通常采用DCD-2型差动继电器DCD-2型差动继电器是由DC-11/0.2型电流继电器和带短路线圈的速饱和变流器组成的，变压器励磁涌流带来的不平衡电流影响能够被其短路线圈可靠地消除；
（3）在变压器正常运行和保护区外故障时，尽量减少差动电压，减少稳态时的不平衡电流，防止继电器误动；
（4）改进差动继电器，比如更换容量较大的继电器接点、增长继电器接点距离等，可以有效解决继电器合闸时的击穿问题，防止继电器误动；
（5）在变压器运行过程中，要定期检查差动继电器的工作状况是否正常。运行维护人员要定期检查变压器差动保护的工作状况，及时发现潜在问题，做好预防措施。
正确应用变压器的纵联差动保护是电力系统安全生产的重要保障之一，运行中对差动保护要求有很高的可靠性。变压器的结构复杂，特点独特，因此必须严格按规程要求认真分析变压器运行的各个细节，全面了解变压器纵联差动保护的原理与特点，采取相应措施，合理选择变压器电流互感器，提高和增强继电保护运行人员的技术水平和责任心，杜绝事故发生，确保差动保护可靠动作，从而保证变压器可靠运行。
四、结束语
本文总结了变压器差动保护误动作的几种典型原因，并介绍了差动保护误动作的防治措施。大量研究表明：差动保护原理应用于变压器不够完善，因为变压器不同于输电线路，不适用基尔霍夫电流定律，因为变压器不是纯电路设备，它是由磁路联系的若干独立电路组成的。因此在工程中要积极研究更为完善的变压器微机保护，严格根据有关规程和导则判断变器的故障性质，以采取合理的措施进行处理，避免事故的发生，以保证变压器的安全、可靠、经济运行。
参考文献：
[1]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京：中国电力出版社，2002.
【关键词】电压互感器;铁磁谐振;电子式电压互感器;光学电压互感器
Abstract：Withrapiddevelopmentofdigitalsubstation，ithasbecomeinevitabletrendthatelectronictransformerwouldtaketheplaceoftraditionaltransformer.Thispaperdiscusseddefectsoftraditionaltransformer，andsomemajorelectronicvoltagetransformerstudiedabroadandhomewerecomparedwitheachotheralso，factorsaffectedthoseEVT’smeteringaccuracyandstabilitywerefiguredout.Onthebasisabove，anewmethodofelectronicvoltagetransformerbasedondetectingcurrentofhighvoltagecapacitor，wasproposed.ThisEVThadsimplestructure，highmeasuringaccuracyandconvenientsignaltransmittingaccess.
Keyword：voltagetransformer;ferro-resonance;electronictransformer;opticalvoltagetransformer
引言
随着国民经济的迅速发展，电网规模不断地扩大，输电线路电压等级不断提升。传统的电压互感器为满足绝缘要求，其愈发显得体大质重，不便于运输和维护。同时，随着信息技术手段的发展，数字化微机保护装置和综合自动化设备越来越普及，数字化变电站已经不再是一个虚拟的概念。例如，我们通常规定电压互感器二次电压是57.7V或100V，这么高的电压无法与保护设备直接连接，而且微机保护装置和变电站自动化设备输入负载已经很小，不再需要大功率驱动。因此发展电子式电压互感器，既能解决与保护装置接口的问题，又能降低能源损耗，适应电力系统自动化、数字化的发展要求[1-4]。电子式互感器是未来互感器发展的方向，本文对近年来国内外电子式电压互感器的研究和开发状况作了简要的介绍和讨论。
1.传统电压互感器存在的一些问题
1.1电磁式电压互感器
电压互感器是电网中重要的电压信号采集装置。目前，在国内、外电网中运行的电压互感器主要以电磁式电压互感器（PT）和电容式电压互感器（CVT）为主。1830年法拉第发现了电磁感应定律，1882年世界上第一台以电磁感应原理为基础的电压互感器问世。电磁式电压互感器是在电网中应用最久的、制造技术最为成熟的电压互感器，并且拥有相当丰富的运行经验。但限于其传感原理，为满足绝缘的要求，一般体积大重量大，且存在铁磁谐振的隐患[5]。随着电网电压等级的攀升，其局限性也愈发暴露出来[6]。图1为电磁式电压互感器产生铁磁谐振的等效电路。
图1PT铁磁谐振电路
根据等效电路有：
（1）
式中YA、YB、YC为各相对地等效导纳。当互感器铁芯饱和、电感下降时，即有可能诱发铁磁谐振。
1.2电容式电压互感器
电容式电压互感器采用电容分压原理，将母线高电压通过串联电容器在其低压端抽取一1～2万伏的电压，再经过中间变压器降压，在二次侧得到两组或三组57.7V的相电压和一组100V的开口三角电压如图2所示。在额定工频下，补偿电抗器的电抗与中间变压器的漏抗之和与等值容抗ω（C1+C2）串联谐振，使中间变压器一次侧绕组上的压降等于分压电容器C2上的压降，可使中间变压器的输入电压稳定。与电磁式电压互感器相比，在同一电压等级下的体积和重量有了很大的降低。但由于电容器的特性决定了其动态特性较之电磁式要差[7]，同时它仍然存在铁磁谐振的隐患[8]。
图2CVT原理图
2.电子式电压互感器分类
2.1电阻分压型
电阻分压型电子式电压互感器采用精密电阻分压，在低压侧取一个几伏的电压信号，如图3所示。通过屏蔽导线将信号引入处理电路，再经过调相、调幅电路输出二次电压。电阻分压型电子式电压互感器采用精密电阻分压器作为传感元件，其技术成熟，结构简单，具有测量准确度高、体积小、重量轻等优点，但受电阻功率和绝缘的限制主要应用于10kV和35kV等级的电压网络。在国外，ABB、SIEMENS等公司已经研制出了电阻分压型电子式电压互感器产品并投入运行。国内一些科研单位也展开了相应的研究。
图3电阻分压型电子式电压互感器
图4电容分压型电子式电压互感器
电阻分压型电子式电压互感器的不足在于：①互感器对分压电阻精度要求高，而电阻受温度影响较大，因此很难保证测量的可靠性。②电阻材料的选择及制造工艺要求高，成本高。③受电阻功率和绝缘的限制，其适用电压等级低。④由于提取的是电压信号，传输导线不能引得太长，以避免因导线压降引起的测量误差。⑤同时，因为引导线不能太长，处理电路与分压器不能距离太远，限制了此类电压互感器的使用范围。⑥虽有保护间隙，但一次侧与二次侧没有有效的电气隔离。
2.2电容分压型
图4所示的电子互感器是一种典型的电容分压型电子式电压互感器。从分压电容C2处采得一4～6伏的低电压信号经过数字变换器转换成数字信号，再经过电光转化变成光信号，通过光纤传送到保护和测控装置。
由图4知，所取低电压u2与被测高压u1的关系为：
（2）
因此，通过这种形式的电容分压可以反映一次高压。还有一种电容分压形式如图5所示，与上面电路不同在于其在电压电容C2上并联了一个低阻值电阻R，其等效于电容电阻分压。这主要是因为电容C2性能不太稳定，该形式的互感器主要应用于GIS（气体绝缘开关）系统中。
图5GIS电容分压型电子式电压互感器
由图5知，电压传感器输出电压u2与被测电压u1的关系为：
（3）
若时：
（4）
由式（4）知，只要对处理电路输入电压进行积分即可获得与高压侧电压成线性变化的二次电压信号。在国内已经有多家单位研制出了220kV电压等级的电容分压型互电子式电压感器，但其效果有待进一步检验[9]。
电容分压型电子式电压互感器的不足在于：①由于分取的电压小，分压器高压侧电容值很小，要制作如此小的电容其制作工艺复杂，成本高。②高压侧与处理电路间没有电气隔离。③为减小导线压降，电压传输导线不宜过长，这就限制了处理电路只能在分压器附近，其供电电源的可靠性难保证。④光纤传输系统复杂，且电＼光、光＼电转换繁琐。⑤处理电路置于现场，温度的大幅变化对电子器件的稳定工作有不可忽视的影响。
2.3Pockels电光效应型
光学电压互感器（OVT）采用光学元件作为传感单元，根据工作的原理可划分为基于Pockels电光效应的OVT和基于逆压电效应的OVT。晶体折射率随外加电压线性变化的现象称为线性电光效应，即Pockels效应，它又分为纵向Pockels效应和横向Pockels效应;图6所示是一种基于纵向效应的OVT。基于Pockels电光效应的OVT，利用某些晶体（如电光晶体）在外加电场作用下其折射率发生变化，使通过其中的偏振光产生人工双折射，沿感生主轴方向分解的两光束由于折射率不同，导致在晶体内传播的速度不同，从而形成相位差，两光束的相位差通过检偏器等光学元件的变换，可转化为光强变化，从而实现对外施电场（或电压）的测量。
图6Pockels电光效应原理图
图6中两偏振轴上的光相位差为：
（5）
式中：λ为入射光波长，n0晶体折射率;γ为晶体的电光系数，U为待测电压。
根据马吕斯定律，自然光经过第一块偏振器（起偏器）时，出射的偏振光光强为入射自然光的二分之一。该偏振光经过第二块偏振器（检偏器）后，出射光光强为：
（6）
式中Uπ=λ/2γn03。
因此通过检测出射光的强度，再根据式（6）即可将换算出被测电压值。
Pockels电光效应型电压互感器的不足在于：①对于纵向Pockels效应，在选定好晶体后其半波电压是固定的，因此若要测量更高的电压则还需电容分压后加到晶体的两端。②对于横向Pockels效应，有自然双折射引起的相位延迟，这个附加相位差极易受外界温度变化影响。③对于纵向Pockels效应，电场的不均匀性对测量的准确有很大的影响。④环境温度的变化会引起晶体电光系数γ的变化。
2.4逆压电效应型
逆压电效应是指当压电晶体受到外加电场作用时，晶体产生极化的同时形状也将产生微小变化，这种现象称为逆压电效应。若将逆压电效应引起的晶体形变转化为光信号的调制并检测光信号，则可实现电压的光学传感，其原理如图7所示。
图7逆压电效应型
以压电陶瓷（PZT）和单模光纤作为传感头的OVT为例。将单模光纤固绕在压电陶瓷圆柱上，匝数N，被测电压U施加于圆柱两端，则它的横向应变将引起光纤中传输光的相位移Δφ=KNU，式中K为与光波长、光纤及压电陶瓷有关的常数。由此可知，通过测量Δφ即可获知被测电压U的大小。它的优点是不需要电光晶体，可以避免一些不利光学效应对传感信号的干扰，而且成本很低。
逆压电效应型电压互感器的不足在于：①制造相应光纤的工艺复杂，一些具体技术问题还未很好的解决。②到目前为止，其测量的精度不高。
2.5Kerr效应型
Kerr效应是存在于某些光学各向同性介质中的一种二次电光效应，其表达式为：
（7）
式中Δn为介质折射率的变化量，E为外加电场强度，K为常数。介质中Δn的出现将引起通过它的光波偏振状态的变化，故由检测光波偏振态可获知被测电场强度。但Kerr效应很弱，而且Δn与E不是线性关系，因此在电子式电压互感器中应用的还比较少。
3.检测电流型电子式电压互感器
检测电容电流型电子式电压互感器的原理接线框图如图8所示。图8中Up为单相高压母线或单相出线一次电压;C为高压电容器;TA为高精度电流互感器;1为电流变电压运算放大器;2为积分放大器;3为相位校正电路;4为保护间隙;5为工作电源。
TA电流互感器将通过高压电容器的电流信号传送到信号处理电路，从而实现对一次高电压的测量。因此，电压互感器的总变比为：
（8）
式中K1为电流传感器的变比，K3为积分放大倍数，R为TA二次电流转化成电压信号时的取样电阻，C为高压电容。
图8电子式电压互感器结构图
4.结论
本文针对现有的各类电子式电压互感器作分析和比较，阐述了基于各种原理的电子式电压互感器的结构和特点。
参考文献
[1]方春恩，李伟，等.基于电阻分压得10kV的电子式电压互感器[J].电工技术学报，2007，22（5）：58-63.
[2]段雄英，廖敏夫，邹积岩.基于电容分压器的电子式电压互感器的研究[J].高电压技术，2003，29（1）：50-51，59.
[3]肖霞，叶妙元，陈金玲.光学电压互感器的设计和试验[J].电网技术，2003，27（6）：45-47.
[4]罗苏南，叶妙元，徐雁.光纤电压互感器稳定性的分析[J].中国电机工程学报，2000，20（12）：15-19.
[5]马朝华，杨育霞.基于MATLAB/SIMULINK的CVT铁磁谐振过程的仿真研究[J].高压电器，2007，43（3）：209-211.
[6]王晓琪，叶国雄，郭克勤.1000kV柱式CVT的设计要点及检测[J].高电压技术，2007，33（11）：37-42.
[7]李一泉，何奔腾.基于PRONY算法的电容式电压互感器暂态基波辨识[J].中国电机工程学报，2005，25（14）：30-34.
[8]李，叶国雄，王晓琪.用ATP-EMTP研究1000kVCVT的暂态特性[J].高电压技术，2008，34（9）：1850-1855.
引言
电源装置，无论是直流电源还是交流电源，都要使用由软磁磁芯制成的电子变压器（软磁电磁元件）。虽然，已经有不用软磁磁芯的空芯电子变压器和压电陶瓷变压器，但是，到现在为止，绝大多数的电源装置中的电子变压器，仍然使用软磁磁芯。因此，讨论电源技术与电子变压器之间的关系：电子变压器在电源技术中的作用，电源技术对电子变压器的要求，电子变压器采用新软磁材料和新磁芯结构对电源技术发展的影响，一定会引起电源行业和软磁材料行业的朋友们的兴趣。本文提出一些看法，以便促成电源行业与电子变压器行业和软磁材料行业之间就电子变压器和软磁材料的有关问题进行对话，互相交流，共同发展。
1电子变压器在电源技术中的作用
电子变压器和半导体开关器件，半导体整流器件，电容器一起，称为电源装置中的4大主要元器件。根据在电源装置中的作用，电子变压器可以分为：
1）起电压和功率变换作用的电源变压器，功率变压器，整流变压器，逆变变压器，开关变压器，脉冲功率变压器；
2）起传递宽带、声频、中周功率和信号作用的宽带变压器，声频变压器，中周变压器；
3）起传递脉冲、驱动和触发信号作用的脉冲变压器，驱动变压器，触发变压器；
4）起原边和副边绝缘隔离作用的隔离变压器，起屏蔽作用的屏蔽变压器；
5）起单相变三相或三相变单相作用的相数变换变压器，起改变输出相位作用的相位变换变压器（移相器）；
6）起改变输出频率作用的倍频或分频变压器；
7）起改变输出阻抗与负载阻抗相匹配作用的匹配变压器；
8）起稳定输出电压或电流作用的稳压变压器（包括恒压变压器）或稳流变压器，起调节输出电压作用的调压变压器；
9）起交流和直流滤波作用的滤波电感器；
10）起抑制电磁干扰作用的电磁干扰滤波电感器，起抑制噪声作用的噪声滤波电感器；
11）起吸收浪涌电流作用的吸收电感器，起减缓电流变化速率的缓冲电感器；
12）起储能作用的储能电感器，起帮助半导体开关换向作用的换向电感器；
13）起开关作用的磁性开关电感器和变压器；
14）起调节电感作用的可控电感器和饱和电感器；
15）起变换电压、电流或脉冲检测信号的电压互感器、电流互感器、脉冲互感器、直流互感器、零磁通互感器、弱电互感器、零序电流互感器、霍尔电流电压检测器。
从以上的列举可以看出，不论是直流电源，交流电源，还是特种电源，都离不开电子变压器。有人把电源界定为经过高频开关变换的直流电源和交流电源。在介绍软磁电磁元件在电源技术中的作用时，往往举高频开关电源中的各种电磁元件为例证。同时，在电子电源中使用的软磁电磁元件中，各种变压器占主要地位，因此用变压器作为电子电源中软磁元件的代表，称它们为“电子变压器”。
2电源技术对电子变压器的要求
电源技术对电子变压器的要求，像所有作为商品的产品一样，是在具体使用条件下完成具体的功能中追求性能价格比最好。有时可能偏重价格和成本，有时可能偏重效率和性能。现在，轻、薄、短、小成为电子变压器的发展方向，是强调降低成本。从总的要求出发，可以对电子变压器得出四项具体要求：使用条件，完成功能，提高效率，降低成本。
2.1使用条件
电子变压器的使用条件，包括两方面内容：可靠性和电磁兼容性。以前只注意可靠性，现在由于环境保护意识增强，必须注意电磁兼容性。
可靠性是指在具体的使用条件下，电子变压器能正常工作到使用寿命为止。一般使用条件中对电子变压器影响最大的是环境温度。决定电子变压器受温度影响强度的参数是软磁材料的居里点。软磁材料居里点高，受温度影响小；软磁材料居里点低，对温度变化比较敏感，受温度影响大。例如锰锌铁氧体的居里点只有215℃，比较低，磁通密度、磁导率和损耗都随温度发生变化，除正常温度25℃而外，还要给出60℃，80℃，100℃时的各种参数数据。因此，锰锌铁氧体磁芯的工作温度一般限制在100℃以下，也就是环境温度为40℃时，温升必须低于60℃。钴基非晶合金的居里点为205℃，也低，使用温度也限制在100℃以下。铁基非晶合金的居里点为370℃，可以在150℃～180℃以下使用。高磁导坡莫合金的居里点为460℃至480℃，可以在200℃～250℃以下使用。微晶纳米晶合金的居里点为600℃，取向硅钢居里点为730℃，可以在300℃～400℃下使用。
电磁兼容性是指电子变压器既不产生对外界的电磁干扰，又能承受外界的电磁干扰。电磁干扰包括可听见的音频噪声和听不见的高频噪声。电子变压器产生电磁干扰的主要原因是磁芯的磁致伸缩。磁致伸缩系数大的软磁材料，产生的电磁干扰大。铁基非晶合金的磁致伸缩系数通常为最大（27～30）×10－6，必须采取减少噪声抑制干扰的措施。高磁导Ni50坡莫合金的磁致伸缩系数为25×10－6，锰锌铁氧体的磁致伸缩系数为21×10－6。以上这3种软磁材料属于容易产生电磁干扰的材料，在应用中要注意。3％取向硅钢的磁致伸缩系数为（1～3）×10－6，微晶纳米晶合金的磁致伸缩系数为（0.5～2）×10－6。这2种软磁材料属于比较容易产生电磁干扰的材料。6.5％硅钢的磁致伸缩系数为0.1×10－6，高磁导Ni80坡莫合金的磁致伸缩系数为（0.1～0.5）×10－6，钴基非晶合金的磁致伸缩系数为0.1×10－6以下。这3种软磁材料属于不太容易产生电磁干扰的材料。由磁致伸缩产生的电磁干扰的频率一般与电子变压器的工作频率相同。如果有低于或高于工作频率的电磁干扰，那是由其他原因产生的。
2.2完成功能
电子变压器从功能上区分主要有变压器和电感器2种。特殊元件完成的功能另外讨论。变压器完成的功能有3个：功率传送、电压变换和绝缘隔离。电感器完成功能有2个：功率传送和纹波抑制。
功率传送有2种方式。第一种是变压器传送方式，即外加在变压器原绕组上的交变电压，在磁芯中产生磁通变化，使副绕组感应电压，加在负载上，从而使电功率从原边传送到副边。传送功率的大小决定于感应电压，也就是决定于单位时间内的磁通密度变量ΔB。ΔB与磁导率无关，而与饱和磁通密度Bs和剩余磁通密度Br有关。从饱和磁通密度来看，各种软磁材料的Bs从大到小的顺序为：铁钴合金为2.3～2.4T，硅钢为1.75～2.2T，铁基非晶合金为1.25～1.75T，铁基微晶纳米晶合金为1.1～1.5T，铁硅铝合金为1.0～1.6T，高磁导铁镍坡莫合金为0.8～1.6T，钴基非晶合金为0.5～1.4T，铁铝合金为0.7～1.3T，铁镍基非晶合金为0.4～0.7T，锰锌铁氧体为0.3～0.7T。作为电子变压器的磁芯用材料，硅钢和铁基非晶合金占优势，而锰锌铁氧体处于劣势。
功率传送的第二种是电感器传送方式，即输入给电感器绕组的电能，使磁芯激磁，变为磁能储存起来，然后通过去磁变成电能释放给负载。传送功率的大小决定于电感器磁芯的储能，也就是决定于电感器的电感量。电感量不直接与饱和磁通密度有关，而与磁导率有关，磁导率高，电感量大，储能多，传送功率大。各种软磁材料的磁导率从大到小顺序为：Ni80坡莫合金为（1.2～3）×106，钴基非晶合金为（1～1.5）×106，铁基微晶纳米晶合金为（5～8）×105，铁基非晶合金为（2～5）×105，Ni50坡莫合金为（1～3）×105，硅钢为（2～9）×104，锰锌铁氧体为（1～3）×104。作为电感器的磁芯用材料，Ni80坡莫合金、钴基非晶合金、铁基微晶纳米晶合金占优势，硅钢和锰锌铁氧体处于劣势。
传送功率大小，还与单位时间内的传送次数有关，即与电子变压器的工作频率有关。工作频率越高，在同样尺寸的磁芯和线圈参数下，传送的功率越大。
电压变换通过变压器原绕组和副绕组匝数比来完成，不管功率传送大小如何，原边和副边的电压变换比等于原绕组和副绕组匝数比。
绝缘隔离通过变压器原绕组和副绕组的绝缘结构来完成。绝缘结构的复杂程度，与外加和变换的电压大小有关，电压越高，绝缘结构越复杂。
纹波抑制通过电感器的自感电势来实现。只要通过电感器的电流发生变化，线圈在磁芯中产生的磁通也会发生变化，使电感器的线圈两端出现自感电势，其方向与外加电压方向相反，从而阻止电流的变化。纹波的变化频率比基频高，电流纹波的电流频率比基频大，因此，更能被电感器产生的自感电势抑制。
电感器对纹波抑制的能力，决定于自感电势的大小，也就是电感量大小，与磁芯的磁导率有关，Ni80坡莫合金、钴基非晶合金、铁基微晶纳米晶合金磁导率大，处于优势，硅钢和锰锌铁氧体磁导率小，处于劣势。
2.3提高效率
提高效率是对电源和电子变压器的普遍要求。虽然，从单个电子变压器来看，损耗不大。例如，100VA电源变压器，效率为98％时，损耗只有2W并不多。但是成十万个、成百万个电源变压器，总损耗可能达到上十万W，甚至上百万W。还有，许多电源变压器一直长期运行，年总损耗相当可观，有可能达到上千万kW·h。显然，提高电子变压器的效率，可以节约电力。节约电力后，可以少建发电站。少建发电站后，可以少消耗煤和石油，可以少排放CO2，SO2，NOx，废气，污水，烟尘和灰渣，减少对环境的污染。既具有节约能源，又具有保护环境的双重社会经济效益。因此，提高效率是对电子变压器的一个主要要求。
电子变压器的损耗包括磁芯损耗（铁损）和线圈损耗（铜损）。铁损只要电子变压器投入工作，一直存在，是电子变压器损耗的主要部分。因此，根据铁损选择磁芯材料，是电子变压器设计的主要内容，铁损也成为评价软磁材料的一个主要参数。铁损与电子变压器磁芯的工作磁通密度和工作频率有关，在介绍软磁材料的铁损时，必须说明是在什么工作磁通密度下和什么工作频率下的损耗。例如，P0.5/400，表示在工作磁通密度0.5T和工作频率400Hz下的铁损。P0.1/100k表示在工作磁通密度0.1T和工作频率100kHz下的铁损。
软磁材料包括磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗。涡流损耗又与材料的电阻率ρ成反比。ρ越大，涡流损耗越小。各种软磁材料的ρ从大到小的顺序为：锰锌铁氧体为108～109μΩ·cm，铁镍基非晶合金为150～180μΩ·cm，铁基非晶合金为130～150μΩ·cm，钴基非晶合金为120～140μΩ·cm，高磁导坡莫合金为40～80μΩ·cm，铁硅铝合金为40～60μΩ·cm，铁铝合金为30～60μΩ·cm，硅钢为40～50μΩ·cm，铁钴合金为20～40μΩ·cm。
因此，锰锌铁氧体的ρ比金属软磁材料高106～107倍，在高频中涡流小，应用占优势。但是当工作频率超过一定值以后，锰锌铁氧体磁性颗粒之内的绝缘体被击穿和熔化，ρ变得相当小，损耗迅速上升到很高水平，这个工作频率就是锰锌铁氧体的极限工作频率。
金属软磁材料厚度变薄，也可以降低涡流损耗。根据现有的电子变压器使用金属软磁材料带材的经验，工作频率和带材厚度的关系为：工频50～60Hz用0.50～0.23mm（500～230μm），中频400Hz至1kHz用0.20～0.08mm（200～80μm），1kHz至20kHz用0.10～0.025mm（100～25μm），中高频20kHz至100kHz用0.05～0.015mm（50～15μm），高频100kHz至1MHz用0.02～0.005mm（20～5μm），1MHz以上，厚度小于5μm。金属软磁材料带材只要降到一定厚度，涡流损耗可显著减少。不论是硅钢、坡莫合金，还是钴基非晶合金和微晶纳米晶合金都可以在中、高频电子变压器中使用，和锰锌铁氧体竞争。
2.4降低成本
降低成本是对电子变压器的一个主要要求，有时甚至是决定性的要求。电子变压器作为一种商品和其他商品一样，都面临着市场竞争。竞争的内容包括性能和成本两个方面，缺一不可。不注意成本，往往会在竞争中被淘汰。
电子变压器的成本包括材料成本、制造成本和管理成本。降低成本要从这三个方面来考虑。
软磁材料成本在电子变压器的材料成本中占有相当大的比例。根据现行的市场价格，每kg重量的软磁材料的价格从小到大的顺序是：锰锌软磁铁氧体，硅钢，铁基非晶合金，Ni50坡莫合金，钴基非晶合金，Ni80坡莫合金。锰锌铁氧体在中高频范围内广泛应用，硅钢在工频范围内广泛应用，最主要的原因之一就是价格便宜。
制造成本与设计和工艺有关。电子变压器所用的磁芯、线圈和总体结构的加工和装配工艺是复杂还是简单？需要人工占的比例多大？是否需要工模具？质量控制中需要检测的工序和参数有多少？要用什么检测仪器和设备？这些都是降低制造成本时要考虑的问题。
管理成本一般约占材料和制造成本之和的30％左右。如果管理得好，充分利用人力和财力，有可能降到20％左右。充分利用人力，是指工时利用率要高，减少管理人员和工人比例等等。充分利用财力，是指缩短生产周期，减少库存，加快资金流转等等。
所以，一个好的电子变压器设计者，除了要了解电子变压器的理论和设计方法而外，还要了解各种软磁材料，电磁线，绝缘材料的性能和价格；还要了解磁芯加工和热处理工艺，线圈绕制和绝缘处理工艺和结构组装工艺；还要了解实现质量控制的检测参数和仪器设备；还要了解生产管理的基本知识以及电子变压器的市场动态等等。只有知识全面的设计者，才能设计出性能好，价格低的电子变压器。
3新软磁材料在电子变压器中的应用
电子变压器中的软磁材料，根据上面的分析，在工频及中频范围内主要采用硅钢，在高频范围内主要采用软磁铁氧体。现在硅钢遇到非晶纳米晶合金的挑战，软磁铁氧体既遇到非晶纳米晶合金的挑战，又遇到软磁复合材料的竞争。在挑战和竞争中，不但使新软磁材料迅速发展，也使硅钢和软磁铁氧体得到发展。新发展起来的软磁材料在电子变压器中的应用，使电子变压器的性能提高，成本下降。而且也使电源技术在向短、小、轻、薄的变革中遇到的难点——磁性元件小型化问题逐步得到解决。
下面分别介绍硅钢，软磁铁氧体，非晶纳米晶合金，软磁复合材料在电子变压器中应用的一些新进展。这里不介绍薄膜软磁材料，它是用于1MHz以上的，高频小型电子变压器的新一代软磁材料，留待以后专文介绍。
3.1硅钢
电源技术中的工频电子变压器大量使用3％取向硅钢，现在厚度普遍从0.35mm减到0.27mm或0.23mm。国内生产的23Q110的0.23mm厚，3％取向硅钢，饱和磁通密度Bs为1.8T，其P1.7/50为1.10W/kg；27QG095的0.27mm厚，3％Hi?B取向硅钢，Bs为1.89T，P1.7/50为0.95W/kg。日本生产的0.23mm厚，3％取向硅钢Bs为1.85T，P1.7/50为0.85W/kg。与国内产品相差不多。但是0.23mm厚的3％取向硅钢经过特殊处理，即用电解法将表面抛光至镜面，再涂张力涂层，最后细化磁畴，可以使P1.7/50下降到0.45W/kg。同时，对要求损耗低的电子变压器，日本还进一步把厚度减薄到0.15mm，经过特殊处理，可以使P1.3/50下降到0.082～0.11W/kg和铁基非晶合金水平基本相当。
日本还用温度梯度炉高温退火新工艺，使0.15mm厚，3％取向硅钢的Bs达到1.95～2.0T，经过特殊处理，使P1.3/50为0.15W/kg，P1.7/50为0.35W/kg。采用三次再结晶新工艺，制成更薄的硅钢，Bs为2.03T，P1.3/50为0.19W/kg（0.075mm厚），0.17W/kg(0.071mm厚)和0.13W/kg0.032mm厚）。
电源装置中的中频（400Hz至10kHz）电子变压器，除了使用0.20～0.08mm厚，3％取向硅钢外，日本已采用6.5％无取向硅钢。6.5％硅钢，磁致伸缩近似为零，可制成低噪声电子变压器，磁导率为16000～25000。ρ比3％硅钢高一倍，中频损耗低，例如：0.10mm厚的6.5％无取向硅钢P1/50为0.6W/kg，P1/400为6.1W/kg，P0.5/1K为5.2W/kg，P0.1/10k为8.2W/kg，Bs为1.25T。采用温轧法可以生产6.5％取向硅钢，Bs提高到1.62～1.67T。0.23mm厚的6.5％取向硅钢P1/50为0.25W/kg。日本已用6.5％硅钢制成1kHz音频变压器，在1.0T时，噪声比3％取向硅钢下降21dB，铁损下降40％，还用6.5％硅钢取代3％取向硅钢用于8kHz电焊机中，铁芯重量从7.5kg减少到3kg。6.5％硅钢国内已进行小批量生产。
与研制6.5％硅钢的同时，日本还开发了硅含量呈梯度分布的硅钢。
1）中高频低损耗梯度硅钢，表层硅含量6.5％，电阻率高，磁导率高，磁通集中在表面，涡流也集中表面，损耗小。内部硅含量低于6.5％。总的损耗低于6.5％硅钢。例如：0.20mm厚的6.5％硅钢的P0.1/10k为16W/kg，梯度硅钢为13W/kg；P0.05/20k6.5％硅钢为14W/kg，梯度硅钢为9W/kg。由于总的硅平均含量低于6.5％，Bs比6.5％硅钢高，可达1.90T。延伸性即加工性也比6.5％硅钢好。已经用这种梯度硅钢制成家用电器逆变器用电感器，由于Bs高，损耗低，既体积小，又发热少。
2）低剩磁梯度硅钢，表层硅含量高，磁致伸缩小，中心层硅含量低，磁致伸缩大。表层与中心层存在的磁致伸缩差而引发应力。出现的弹性能导致剩磁低，一般饱和磁通密度Bs为1.96T，剩磁Br为0.34T。ΔB=Bm－Br超过1.0T（Bm为工作磁通密度）。损耗也低，P1.2/50为1.27W/kg。可以用于脉冲变压器，单方向磁通变化电源变压器等。作为电源变压器铁芯时，还可以抑制合闸时的突发电流浪涌。
最近报导，日本开发出用于中高频电子变压器的硅钢新品种——添加铬（Cr）的硅钢。在4.5％硅钢中，添加4％铬，电阻率可达82μΩ·cm，而一般3％取向硅钢电阻率为44μΩ·cm，牌号为“HiFreqs”。0.1mm厚添加铬的硅钢损耗低，P0.2/5k为20.5W/kg，P0.1/10k为10W/kg，P0.05/20k为5W/kg；延伸性即加工性好，与3％硅钢一样，可以进行冲剪，铆固加工；耐腐蚀性好，在盐水和湿气中，不涂层也不腐蚀。已用这种添加铬的硅钢制成25kHz开关电源用滤波电感器，铁芯损耗为22W/kg，比6.5％硅钢（36W/kg）和铁基非晶合金（29W/kg）小。还用它制成70kHz感应加热装置的电子变压器，比0.1mm厚3％取向硅钢发热显著减少，寿命延长4倍以上。
【关键词】减振器数学建模阻尼特性
减振器作为汽车悬架系统的一个重要组成部分和关键零部件，对于车辆的行驶平顺性和操纵稳定性有着重要影响[1]。分体双筒式减振器已经在国外的多种车型中发挥着自身巨大的作用，多数应用于竞速赛车，可以有效地衰减车身振动，具有减小曲轴扭转振动，降低发动机噪声的效果，同时能有效的提高驾乘人员舒适度。本文在分析分体式充气可调阻尼减振器的工作原理基础上，建立其阻尼力的力学模型，对其阻尼特性进行分析。
1减振器概述
减振器主要由工作缸筒、活塞杆、活塞这三部分组成。活塞是由活塞体和阀片组组成，将主筒隔成两个空间―压缩腔和复原腔。
传统的减振器如图1所示，它是依据振动原理所设计的，加工成型后参数不可调节，对于不同路况无应变措施；如图2所示的阻尼可调减震器，主筒与副筒集成为一体，实现了阻尼可调，在副筒安装了调节机构，可以通过手动调节来改变阻尼力，结合了传统液压筒式减振器和充气式减振器的特点，有效的提高了汽车在驾驶中的平顺性及操纵稳定性。
2分体双筒式阻尼可调减振器概述
2.1分体双筒式阻尼可调减振器工作原理
减震器的工作过程就是压力的传动，在压缩过程中，活塞在低速运动时，油压较小；在伸张过程中，油压较大[2]。充气式可调阻尼减振器是在可调阻尼减振器的基础上发展起来的，实际上是在原有的可调阻尼减振器中设计一个充气室，将充气室中冲入高压气体，如图3所示。当普通可调阻尼减振器的油压供应不足，压力调节不能满足要求时，用充气室内的高压气体作为补充，从而达到稳定持续地供压以调节阻尼力的目的。
2.2分体双筒式阻尼可调减振器的模型建立
由于减振器的工作环境较为特殊，受到诸多因素的影响，例如减震器内油液的粘性、温度、体积的变化，各元器件间的摩擦等等。因此，我们在忽略外界因素的影响，认为其工作在恒定的理想环境的条件下建立模型，模型如下所示。
2.2.1压缩行程建模
据流体力学理论中的流量等式模型[3]，可得压缩行程的阻尼力、压缩腔与复原腔压强的关系为：
（1-1）
其中，为复原腔压力，为压缩腔压力、
由于压缩行程时，主活塞上活塞孔和阀片缝隙共同产生节流压力，根据小孔分类定义可知，活塞孔属于细长孔，根据流体力学理论中流量和压力的串并联关系，可得与活塞运动速度的关系为[4]：
（1-2）
其中，，，为油液动力粘度，为活塞孔长度，为活塞孔直径，为活塞孔个数，为阀片外半径，为阀片的阀口位置半径。
2.2.2伸张行程建模
伸张行程的阻尼力和压缩腔与复原腔压强的关系为：
（1-3）
其中，为复原行程复原腔的压力，为复原行程中压缩腔压力，复原行程油液流经的阻尼阀与压缩行程相同，压差的计算方式与压缩行程相同，主筒活塞两端压差，副筒阻尼阀两端压差。主筒活塞两端压差为：
（1-4）
其中，为油液动力粘度，为活塞孔长度，为活塞孔直径，为活塞孔个数，为阀片外半径，为阀片的阀口位置半径，为阀片变形量。
由压缩行程建模和伸张行程建模过程可以看出，速度与阻尼存在直接函数关系，调节速度值即可改变阻尼值。另外，其它参数的改变也会使阻尼值发生变化，例如压缩阀片、介质工作管路、高压氮气充气室、针阀阀片及弹簧阀片。
3结语
本文分析了减振器的基本原理，研究了阻力特性和相关阻力系数的问题，建立了减振器数学模型，包括压缩行程和伸张行程的数学模型。通过数学方程的推导，建立了参数化函数关系式，为减振器参数优化设计打下了数学基础，为后续的结构改造方案提供了依据。
参考文献：
[1]陈家瑞.汽车构造[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2]李世民，吕振华.汽车筒式液阻减振器技术的发展[J].汽车技术，2001.8.
【关键词】变压器；差动保护；校验
1.引言
差动保护是变压器电气量的主保护，其主要根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理实现。差动保护原理虽简单，但实现变压器差动保护还要考虑接线组别、变比及励磁涌流等因素的影响，实现起来较为复杂。变压器型号不同，差动保护的原理和结构就有所差异。因此，电力工作者需要掌握不同型号变压器实现保护的原理和计算方法。本文以PST1200U型变压器保护为原型，分析了在校验变压器差动保护时应注意的事项，可供电力工作者参考。
2.PST1200U型变压器差动保护原理
变压器的差动保护用于防御变压器绕组和引出线多相短路故障、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路故障及绕组匝间短路故障。在进行差动保护调试时必须掌握其相位和幅值的校正方法，否则将导致变压器差动保护不正确动作。本文PST1200U型变压器采用Y0/Y/-11接线方式，下面以此为例，介绍变压器差动保护利用微机内部软件进行相位校正和幅值校正。
2.1相位校正
当变压器各侧TA均按星型接线方式，为消除各侧TA二次电流之间的30o相位差，必须由保护软件通过算法来进行调整。相位校正主要有两种方式：星型侧向三角形侧调整（即Y）和三角形侧向星形侧调整（即Y）。
（a）TA原边电流相量（b）星形侧向三角形侧调整
图1相位校正相量图
PST1200U型变压器保护采用星形侧向三角形侧（即Y）校正相位的方法。其校正方法如下：
2.2幅值归算
幅值归算总的来说有两种方法，一种方法是以一侧为基准，把另一侧的电流值通过一个比例系数换算到基准侧；另一种是采用Ie额定电流标么值的概念。PST1200U型变压器幅值归算是采用第一种方法，以高压侧为基准，计算变压器中、低压侧平衡系数，将中、低压侧各相电流与相应的平衡系数相乘，即得幅值补偿后的各相电流。
（1）计算变压器各侧二次额定电流如下：
高压侧额定电流：In.h=S/*Uh*na.h
中压侧额定电流：In.m=S/*Um*na.m
低压侧额定电流：In.l=S/*Ul*na.l
式中：
S——变压器高中压侧容量；
CT为全Y接线：
Uh、Um、Ul——变压器高、中、低压侧名牌电压；
na.h、na.m、na.l——变压器高、中、低压侧CT变比。
（2）变压器平衡系数和各侧的的电压等级及CT变比有关，计算各侧平衡系数如下：
1）高压侧平衡系数：Kh=In.h/In.h
2）中、低压侧平衡系数：
Km=In.h/In.m
Kl=In.h/In.l
式中，Kh、Km、Kl分别为高、中、低压侧平衡系数；In.h、In.m、In.l分别为高、中、低压侧额定电流。
3.比率制动特性校验
下面以Y0/Y/-11接线方式为例介绍PST1200U型变压器差动保护校验方法，已知变压器参数如表1所示。
比例差动保护采用经傅氏变换后得到的电流有效值进行差流计算，用来区分差流是由于内部故障还是外部故障引起。比例制动曲线为3折断，如图2所示。
图2稳态比率差动制动曲线
图2中：Icd为差动保护电流定值；Isd为速断保护电流定值；Id为变压器差动电流；Iz为变压器差动保护制动电流，Ie为高压侧额定电流K1，K2为比率制动的制动系数，取K1=0.5，K2=0.7，Icd=1.312，Isd=3.936。
本文以高压侧和低压侧两侧差动为例，其动作方程如下：
式中，I1为高压侧相电流；I3为低压侧相电流。
对于三个拐点比率制动曲线特性方程如下：
试验时，试验仪器A相电流接高压侧A相，试验仪B、C相分别接变压器低压侧A、C相。加入电流大小和角度如表2所示。然后降低Δ侧A相电流使差动保护动作记下继电器动作的两侧电流，最后计算制动电流和差动电流，并根据公式验证制动系数。
表2三拐点对应电流
4.结语
本文基于PST1200U型变压器主变差动保护的实现原理，讨论了差动保护校验方法，从而为正确校验主变差动保护提出有益参考。上述校验方法不仅适用于本文所述PST1200U型变压器保护，而且可以举一反三，推广应用于具有相同归算方法和相位补偿的其他保护校验，可供电力工作者参考。
参考文献
上一篇：企业漏税的处罚规定范例(3篇)
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