为进一步提高变压器保护动作的可靠性，除如前一部分所述要尽量消除或降低稳态暂态不平衡电流外，还要采取其它措施，主要包括：
（1）采用先进的多cpu容错技术进行保护的设计开发以保证装置本身工作的可靠性，可大大降低由于硬件问题引起误动的概率。多cpu同时处理一组数据且信息共享，能及时检测、纠正因硬件故障可能引起的误动和拒动，一个cpu有故障其它正常的cpu仍可工作。
（2）优化硬件电路的设计，输入输出电路采取隔离、滤波、削峰、过压过流保护等措施，提高抗干扰能力，降低功耗。根据统计，保护装置本身最易出故障的部分是接口电路和电源，所以这部分要采取特别设计。
（3）采用先进的数字滤波和软件容错技术以保证不为瞬时错误数据干扰而引起误动或拒动。
（4）条件具备时配置双套保护。双套保护有两种配置方案，一种是完全双重化，即两套保护设置独立的信号通道，使用独立的直流电源和ct二次回路，但主保护和后备保护可共用一个保护ct，其缺点是停柜维修困难、模拟量数字量信号和跳闸接点过多、工程布线难。另一种是部分双重化，即将关系到设备安全的重要保护双重化，其缺点是后备保护配置复杂、容易造成误动。
adding: 0px; word-wrap: break-word; text-indent: 2em; line-height: 24px; color: rgb(62, 62, 62); font-family: tahoma, arial, sans-serif; font-size: 14px; text-align: justify; ">（5）注意差动保护二次电流回路的接地方式。差动保护二次电流回路接地时，各侧ct的二次电流回路必须通过一点接于地网，因为变电站的接地网之间并非绝对等电位，在不同点之间有一定的电位差。当发生短路故障时，有较大的电流流入地网，各点之间的电位差较大。如果差动保护二次电流回路接在地网的不同点，它们之间的电位差产生的电流将流入保护装置，会影响差动保护装置动作的准确性甚至使之误动。所以各侧ct的二次电流回路应并联后接到保护装置的差动电流回路中，所有电流回路在并联的公共点接地。
（6）在ct接入系统容量变化或新装保护投入运行时，不可忽略根据差动保护区内短路故障时穿越变压器的最大短路电流和实测的差动回路二次负荷，校核保护用ct的10%误差曲线是否满足要求，确保ct在10%误差范围内。否则在故障时差动保护可能拒动、误动。
（7）注意合理整定各定值。实际运行中时有因定值不合理发生保护误动的现象。需要注意的是，有的运行部门通过提高启动电流来提高差动保护的可靠性，但这却降低了内部轻微故障的灵敏度。实际上，差动保护的启动电流、拐点电流、斜率对灵敏度都有相互的制约关系。
（8）采用新的保护原理。如标积制动原理有很高的灵敏度，但它对相位特性特别敏感，容易误动，如果采取特殊的抗ct饱和措施，即可消除这个缺点，从而提高保护动作的可靠性。
基于电压/电流相似性的差动保护可通过在特定时间段内比较变压器电源端电压和差动电流波形的相似性来区分变压器内部故障和励磁涌流，能在很短时间内动作（20ms）且不受ct饱和影响。
虚拟三次谐波的差动保护是用一个虚拟的波形代替第2.5周期，该波形与第1.5周期幅值相同符号相反。由于波形对称，频谱中只有基波和奇次谐波分量，且三次谐波含量比其它谐波都大，这样就可明显提高差动保护的速度。
基于人工智能的差动保护是借助模糊逻辑算法计算磁通差动电流微分曲线、谐波约束条件以及比率差动特性曲线，然后对计算结果进行分析判别励磁涌流何内部故障，这种保护速度快，能在3/4周期内作出反应，可适用于各种类型的变压器。基于能谱分析的差动保护使用特殊设计的互感器捕捉暂态电流中的高频分量，进而求出原/副边的差动电流和平均电流，再抽取相应的能谱作为动作和约束条件，能谱的数值差别用于区分内部故障和外部故障。
基于小波变换的差动保护应用小波分析提取涌流和故障电流的特征，具有很高的辨析度。结合神经网络对变换结果进行诊断分析将进一步提高保护的准确性和可靠性。
6、微机变压器保护设计开发实例
根据以上考虑而设计开发基于高性能cpu的微机变压器成套保护，经过静模、动模试验及实际现场运行证明，能够有效提高变压器保护的可靠性，其配置及主要功能如下。
（1） 保护配置：变压器本体保护装置具有十路非电量重动和动作指示，提供有两路断路器操作回路或两路电压并列操作；变压器主保护具有能满足四侧电流输入的差动速断保护和二次谐波制动比率差动保护，同时具有ct断线闭锁、冷控失电延时跳闸、十路非电量动作记录、一路断路器操作回路、故障录波等；后备保护装置具有复压闭锁方向过流i/ii/iii段保护、零压过流i/ii/iii段保护、间隙放电零序过流保护、零序过压保护、过负荷保护，以及闭锁有载调压、启停风扇控制、可编程接点输出、虚拟遥信上传、多时限相电流及零序保护、操作回路、故障录波等，可作为各侧的后备保护；
（2） 主保护
主保护要求各侧ct都按y形接线，且各侧ct极性均指向变压器。不需通过外部接线进行角度变换，装置内部能自动进行相位校正，并通过计算出的修正系数使各侧电流达到平衡。如为两圈变，把中压侧容量整定为零即可。
1）差动电流速断保护：采用三相差动电流中任一相大于差动电流速断定值时瞬时动作出口的策略，不受任何闭锁条件约束，快速切除变压器区内发生的严重故障。根据微机保护的特点，该保护判据采用可变数据窗的两种算法实现。一种用于保护启动后初始阶段的快速判断，加快出口动作速度；另一种计算更准确，可以在启动一个周波后随时瞬动出口。定值按躲过励磁涌流、最严重外部故障时不平衡电流、ct饱和等整定。
2）比率差动保护： 比率差动采用三段动作曲线，能够有效避开正常运行时的不平衡电流、外部短路时的误差及励磁涌流。可选择二次谐波交叉制动方案，即一相涌流发生时同时闭锁三相差动电流；也可选择按相制动方案，即一相涌流发生时只闭锁本相差动元件。
3）ct饱和时的特殊处理：比率差动保护设有ct饱和特殊处理区。对于发生在被保护变压器区外故障引起的ct饱和，可以通过高值的初始制动电流检测出来，此电流会将工作点短暂地移至特殊处理区内。反之，当变压器区内故障时其工作点会立即进入动作区，不会进入特殊处理区。因此，根据故障发生的最初半个周期内测量值引发的工作点是否在特殊处理区内判断ct是否饱和，一旦检查出外部故障引起ct饱和，则自动闭锁比率差动保护直到整定时间到再解除。在外部故障引起ct饱和闭锁比率差动保护期间，如果此后故障改变或变压器区内发生故障，则工作点会稳定地连续两个周期工作在动作区内，闭锁立即解除，并可靠地检查出被保护变压器的故障而迅速动作。
4）ct断线报警：装置判别为ct断线时延时发出预告信号，还可选择是否闭锁比率差动保护，ct断线消失后延时返回。瞬时ct断线判据仅在比率差动启动后投入且动作后不报警，ct断线闭锁比率差动保护仅在负荷电流大于比率差动启动电流时投入，负荷电流较小时仅有延时报警而不闭锁差动保护。装置还能有效区分匝间短路等不对称故障与实际的ct断线。
ht: 24px; color: rgb(62, 62, 62); font-family: tahoma, arial, sans-serif; font-size: 14px; text-align: justify; ">（3）非电量保护
十路非电量保护可对输入的非电量接点进行soe记录和保护报文记录并上传，主要包括本体重瓦斯、调变重瓦斯、压力释放、冷控失电、本体轻瓦斯、调变轻瓦斯、油温过高等，经压板直接出口跳闸或发信报警。对于冷控失电，可选择是否经本装置延时出口跳闸，最长延时可达300分钟。还可选择是否经油温过高非电量闭锁，投入时只有在外部非电量油温过高输入接点闭合时才开放冷控失电跳闸功能。
（4） 后备保护
后备保护按最大方式设计，各侧通用，配置了复合电压闭锁方向过流i/ii/iii段保护、零序过流i/ii/iii段保护、间隙放电零序过流保护、零序过压保护、过负荷保护、过电压保护、闭锁有载调压、启停风冷、pt断线报警、ct不平衡报警、twj异常报警、操作回路断线报警等，多时限功能各自独立出口，还具有测控功能。配置完备，应用灵活方便。
三段式定时限过流保护可分别投退，并可选择相应的过流保护是否经复合电压闭锁，任一相电流满足判据即可跳闸。对于三圈变或设双后备保护的双圈变，其复合电压可取各侧电压形成"或"的关系。三段零序过流保护作为中性点接地主变的接地保护，可选择各段保护是否经过零序电压闭锁。
（5）采样周期及算法
装置的采样速率为每周波128点，采用全周付氏差分滤波算法，保证了精确的数据计算和故障全过程的准确记录，所有独立功能单元的数据运算都能并行实时计算跟踪。
（6） 启动元件
启动元件由两类算法构成：一是突变量启动元件，能快速启动捕捉故障起始点，对突发性短路故障启动迅速；二是有效值启动元件，能可靠准确启动。二者互为补充，保证了快速和可靠启动。不同保护采用不同的启动元件，启动方式采用相对的"宽进严出"策略。启动元件动作后开放装置跳闸出口回路，使正常情况下保护装置的元件损坏不会引起误出口，大大提高了可靠性。
（7） 自检
装置具有完善的自检功能，检测出异常时产生告警并生成告警报告，液晶面板显示并上传。根据告警的严重程度分为装置故障和异常告警两类。装置故障类：如定值出错、ram故障、程序rom故障、开出常通故障、ad变换超时故障等，装置故障告警时保护功能退出并闭锁保护出口；异常告警类：如采样异常、ct断线、pt断线、复合电压出口等，装置异常告警时保护功能不退出，但应尽快分析检查解决问题。另外，装置具有电源监视电路及接点输出，硬件看门狗电路，通过通信网络监视装置的工作情况。
以上措施大大提高了装置的可靠性、免维护性和连续工作时间。
（8） 人机接口
装置具有人性化的丰富的人机接口功能，主要包括：装置面板上的大屏幕液晶显示器，提供文字图形信息；装置面板上的小键盘输入，提供输入交互功能；装置通过面板上的维护口与笔记本电脑通信，由维护软件实现强大的维护分析功能；装置的网络通信口提供后台或远程的强大维护分析功能。
（9） 故障分析
为满足故障分析要求，装置具有较强的故障录波能力。保护动作时，每次按照触发事件录波，每次记录事件前五个周波和事件后二十个周波，每次最多可以录100周波的采样数据。装置可记录八次故障录波数据，并配合丰富的事件报告，记录事件发生时的详细信息。能生成可上传的10份保护动作报告和10份告警报告。另外，还可将分散录波的插件安装在特定的装置内部，组成独立的录波网，大大加强了装置的故障分析能力。
（10）软硬件平台和结构
装置的硬件平台采用先进的工业级芯片和器件，主cpu为arm7 32位单片机，芯片、器件采用表面贴装技术，多层印制板设计；采用14位a/d转换芯片，提高了数据采集分辨率和测量精度；具有足够的输入输出接口；采用开关电源。 结构为插件式整面板密闭嵌入式结构，机箱高5u、宽1/3 19"、深232.5mm，内部插件方式，美观实用，满足集中组屏或就地安装要求。软件基于嵌入式实时操作系统和高级编程语言。
装置的电气隔离和电磁屏蔽设计符合国际标准、国家标准和行业标准，电磁兼容性能指标满足iec61000-4中规定的最严酷等级（ⅳ级）要求。
（11） 通信接口及协议
装置的通信接口丰富，具有4个rs-232、2个rs-485、2个lonworks、2个以太网接口，支持103、104、modbus、dnp、tcp/ip等常用协议。
新一代微机变压器保护装置在整体性能上有新的提高和发展。在对于变压器轻微故障的灵敏性、ct饱和、通信功能、故障分析、电磁兼容、配置应用等方面有了显著改善，试验和实际运行都表明装置在灵敏度和可靠性方面均达到了较高水平。
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