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电力变压器纵差保护原理分析
电力变压器的纵差保护是电力系统中非常重要的一种保护，其主要作用是在变压器的高/低压侧出现故障时，对变压器进行快速、精确的断电切除，从而保护系统的安全稳定运行。本文将针对电力变压器纵差保护的原理进行详细分析。
一、电力变压器纵差保护概述
纵差保护是电力变压器中一种最重要的保护方式。它主要用于保护电力系统中的高压侧/低压侧变压器在出现故障时，迅速地切断对另一侧高压设备的接入，保护电力系统运行的稳定性和安全性。纵差保护被广泛应用于变电站和高压送电线路，是实现电力系统自动化的核心保护之一。
二、电力变压器纵差保护原理
电力变压器纵差保护基于电流平衡原理进行设计。当高/低压侧变压器出现短路或其他故障时，电流将不再平衡，电流变化将会被纵差保护捕捉到。纵差保护将检测并分析电流的变化，并发送信号，触发电器保护设备切断电源。
纵差保护的电流不平衡阻抗可以通过移相器进行测量。移相器通过将监视电路输出信号与参考信号（通常是通过电流互感器采集的线电流）进行比较来实现信号移相。移相器将输出电压的相位差转化为滤波器和电路组成的滤波器组的输出电流的电压降。但是，由于今天的移相器清除可能的故障不是很好做，因此会在纵差保护的设计中影响普及率。
纵差保护的工作原理基于以下原则：
1.当变压器高/低压侧的电流不平衡超过设定阈值时，纵差保护将接收到信号；
2.当信号达到纵差保护的阈值时，保护将自动切断高/低压侧变压器的供电，从而保护整个系统的运行。
三、纵差保护的判据
1.电流不均衡阻抗ZL和ZK
纵差保护的工作原理是利用电流平衡关系，一旦高/低压侧的电流不平衡超过预定阈值，保护所接收到的信号就会引起纵差保护器的触发。阈值的设置取决于变压器的容量和设计。保护判断条件基于电流不均衡阻抗的定义公式为：
纵差保护ZL=(Z1+jZ'(Z))/(1+jZ'(Z))
其中，Z1是变压器低压侧的电抗，Z’(Z)是高压侧的调节电抗，而Z是加载端的电阻/电抗组合。
当两端高压和低压侧的电流不平衡值超过阈值时，变压器将受到纵差保护器的切断以提供可靠的保护。
当变压器启动时，电流不均衡阻抗将被重新计算，如果发现电流不均衡阻抗不同于预设值，纵差保护器将相应地进行调整。
2.角同步电压的定义
纵差保护需要进行电压检测，目前一般选择使用频率相同的相角相位计算容差误差的电压检测。纵差保护的主要依据是变压器高/低压侧的电压差异。该保护利用角同步电压（Phase-SynchronizedVoltage）进行检测，该电压由高压部分的电抗和行程电感计算得出。在此基础上，纵差保护的主要检测应包含变压器的容差、hysteresis和灵敏度等要素。
由于纵差保护的工作原理基于电流平衡原理，因此对于确切的检测，对于角同步检测电压的定义十分关键。
三、纵差保护的特点及应用
纵差保护的特点是，具有快速运行、高精度、高检测灵敏度和可靠性。此外，它还可以避免蜂鸣和其他不必要的干扰，从而提高系统的性能，并确保整个电路的安全运行。纵差保护器主要应用于电网、自动化柜、仪表平台及通讯等方面。
四、结论
纵差保护是电力变压器重要的保护方式之一，能够有效保护电力系统的运行稳定性和安全性。本文对电力变压器纵差保护的原理进行了详细分析，包括电流平衡原理、电流不平衡阻抗ZL和ZK、角同步电压的定义、纵差保护的特点及应用等方面。通过对这些内容的深入理解，可以更好地了解电力系统的运行和纵差保护的相关知识，从而更好地保护电力系统。