CN104852354A - 一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，包括步骤：采用变压器Y绕组侧输出端零序电流与变压器中性点侧接地零序电流进行比较计算变压器零序差动电流及制动电流；利用变压器Y绕组侧输出端零序电压和零序电流计算所得零序功率大小及方向，动态调整变压器零序差动制动斜率；区外故障时零序差动保护采用动态调整的高斜率，防止区外金属性接地，中性点侧接地零序电流CT饱和导致变压器零序差动保护误动；区内故障时零序差动保护采用低斜率。另外本发明还提供了相应的装置。本发明用于实时监测电力变压器对地绝缘，其可以快速、准确地区分出变压器区外接地故障及区内接地故障，满足区内故障高灵敏度，区外故障利用高斜率可靠制动。

Description

一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法和装置

技术领域

本发明属于电力系统保护领域，特别涉及一种变压器零序差动保护方法和装置。

背景技术

电力变压器在Y侧区内发生弱故障时，通常比率差动的灵敏度较低，而零序差动保护可以大大提高此类故障的灵敏度。并且由于零序差动保护完全满足基尔霍夫定律，因此励磁涌流呈现为穿越性电流，对零序差动保护影响较小。

在实际应用中，变压器零序差动保护两侧CT并未严格执行同型号、同变比要求，甚至变压器Y绕组侧输出端采用变比较大的TP级CT，而中性点侧接地零序电流采用变比较小的P级CT。根据多年运行经验表明，零序差动保护正确动作率较低，存在误动现象。

区外近端发生金属性接地故障时由于中性点侧接地零序电流CT饱和导致保护装置有计算的零序差动电流而发生误动；区外故障切除后，两侧CT的暂态返回特性不一致，此时差动电流较大而制动量降低，易造成误动；零序电流为故障分量，正常运行时无法校验中性点侧接地零序电流CT极性，在中性点侧接地零序电流CT极性接线方式与保护装置实际要求不一致时，区外故障误动。

综上所述存在问题，有必要对现有的变压器零序差动判据进行改进。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，专门用于解决变压器零序差动保护正确动作正确率不高的问题，其方法利用电力变压器Y绕组侧输出端零序电压和零序电流计算所得零序功率大小及方向，动态调整变压器零序差动制动斜率，以满足区内故障高灵敏度，区外故障可靠制动的运行要求。

为了达成上述目的，本发明的技术方案是：一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：保护装置测量变压器Y绕组侧输出端的三相电流，及中性点侧接地零序电流；采用和常规零序差动保护相同的方法，得到差动电流和制动电流，以及得到零序差动保护的动作方程；

步骤2：保护装置测量变压器Y绕组侧输出端的零序电压和零序电流，计算零序功率；

步骤3：根据零序功率计算的结果，动态调整零序差动保护动作方程中的制动特性曲线的斜率。

作为本发明进一步改进的技术方案，其中所述的步骤2中的零序功率参考方向，定义如下：

在变压器Y绕组侧输出端CT外侧发生接地故障时，零序功率方向为正；而变压器内部发生接地故障时，零序功率方向为负。

作为本发明进一步改进的技术方案，其中所述的步骤3，是按如下公式动态调整零序差动保护动作方程中的制动特性曲线的斜率：

k＝max{|k_0b1|,|k_0b2|}      式1

$k_{0b2}=k_{0b1}+k_{0b1}\×P_0^{*}$       式2

      式3

$P_0^{*}=\frac{P_0}{P_{\mathrm{base}}}$       式4

P_base＝U_n×I_jz      式5

      式6

其中式1-式6各符号的含义如下：

k为动态调整后的制动斜率；

k_0b1为动态调整前的制动斜率；

k_0b2为根据零序功率大小及方向自动调整的斜率；

P₀为当前零序功率；

为零序功率标幺值；

P_base为零序功率基准值；

U_n为Y绕组侧输出端PT二次相电压额定值；

I_jz为零序电流基准值；

为Y绕组侧输出端零序电压与校正后Y绕组侧输出端零序电流的夹角；

θ₀为Y绕组侧输出端零序电流校正角度。

当动态制动斜率k大于0.7后，保护装置将斜率置为1.2，并展宽40ms。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述的Y绕组侧输出端零序电流校正角度θ₀取值范围为60°～90°。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述的I_jz根据变压器中性点侧接地零序电流CT稳态测量误差线性区间上限时对应的二次电流，将此二次电流根据Y绕组侧输出端CT变比、中性点侧接地零序电流CT变比换算至Y绕组侧输出端零序电流后乘上可靠系数所得，以变压器中性点侧接地零序电流CT采用5P40为例，I_jz可根据下式所示：

$I_{\mathrm{jz}}=\mathrm{\β}\×\frac{40\×N_{\mathrm{ct}1}}{N_{\mathrm{ct}2}}\×I_{n2}$       式7

其中式7中各符号的含义如下：

N_ct1为变压器中性点侧接地零序电流CT变比；

N_ct2为变压器Y绕组侧输出端CT变比；

I_n2为变压器Y绕组侧输出端CT二次额定电流；

β为可靠系数，取值范围为0.1～0.5。

作为本发明进一步改进的技术方案，保护装置内部设置Y绕组侧输出端CT极性控制字CTP1和中性点侧接地零序电流CT极性控制字CTPn；CTP1取值0或者1；CTPn取值0或者1；当CTP1＝0时，不改变Y绕组侧输出端零序电流的计算结果；当CTP1＝1时，Y绕组侧输出端零序电流的计算结果乘以-1，即幅值不变，相位反相；CTP1的取值在变压器带载后，根据负荷流向，比较Y绕组侧输出端三相电压和三相电流的角度后进行整定；当CTPn＝0时，不改变中性点接地零序电流的计算结果；当CTPn＝1时，中性点接地零序电流的计算结果乘以-1，即幅值不变，相位反相。

作为本发明进一步改进的技术方案，利用变压器空冲产生的励磁涌流确定变压器中性点侧零序电流CT的极性，其方法是：

第一步，变压器空冲时，保护装置记录并计算变压器Y绕组侧输出端的零序电流和中性点侧接地零序电流；

第二步，对变压器Y绕组侧输出端零序电流和中性点侧接地零序电流的波形进行比较，如果两个波形能近似拟合，表示中性点侧接地零序电流CT的极性和Y绕组侧输出端CT的极性相一致，否则为不一致；

第三步，如上第二步所述的中性点侧接地零序电流CT的极性和Y绕组侧输出端CT的极性相一致时，CTPn＝CTP1；不一致时，CTPn＝1-CTP1。

作为本发明进一步改进的技术方案，比较变压器Y绕组侧输出端零序电流与Y绕组侧输出端正序电流的比值，当比值大于设定的门槛值，才开放；变压器中性点侧接地零序电流CT二次值大于开放门槛。

为了达成上述目的，本发明的另一种技术方案是：一种自适应斜率的变压器零序差动保护装置，其特征在于包括采样模块、计算模块、判断模块，其中：

所述采样模块用于采集变压器Y绕组侧输出端零序电压和零序电流、变压器中性点侧接地零序电流，为保护装置提供电气量数据；

所述计算模块用于将采样模块采集的数据进行计算，计算出变压器零序差动保护动作方程中的差动电流、制动电流，并根据对当前的零序功率计算，动态调整差动方程中的制动斜率k；

所述判断模块用于根据计算模块的结果，代入零序差动保护的动作方程，判断变压器是否发生相应故障。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述的采样模块根据工程实际要求，支持模拟量输入及光纤数字量信号，针对于常规工程，采样模块分为两块系统：模拟量输入模块和模数转换模块；对于数字化工程，所述采样模块为光信号处理模块；采样模块采集变压器Y绕组侧输出端的零序电压和零序电流以及变压器中性点侧接地零序电流。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述的计算模块根据采样模块中所采集的变压器中性点侧接地零序电流值、变压器Y绕组侧输出端零序电压值和零序电流值，计算出零序差动保护动作方程中对应的差动电流、制动电流，以及根据零序功率方向元件计算出零序差动保护动作方程动态斜率。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述的判断模块将计算模块的数据代入变压器零序差动保护动作方程进行判断，如果判断结果为满足零序差动保护动作方程，则根据跳闸矩阵整定值，输出跳闸命令；如果判断结果不满足变压器差动保护动作方程，则认为本次无接地故障或接地故障点在保护区外。

本发明的有益效果在于：本发明针对传统定斜率变压器零序差动保护存在的不足，提出采用自适应斜率的变压器零序差动保护，该保护判据在区内故障时不失灵敏度，而区外故障时采用高斜率进行制动，防止保护发生误动。

附图说明

图1是本发明中所涉及的自适应斜率的变压器零序差动保护所需电气量接线示意图。图中，a-保护装置自适应斜率零序差动判别；CTa、CTb、CTc为变压器Y绕组侧输出端三相CT。

图2是本发明实施例的保护装置逻辑图；图中，b-压板；c-I_diff，其物理含义为变压器差动保护计算的差动电流；d-I_res，其物理含义为变压器零序差动保护计算的制动电流；e-零序功率标幺值；f-根据零序功率动态调整的制动斜率k；g-“与”门操作逻辑；h-定时限延时逻辑；i-变压器零序差动保护跳闸。

图3是本发明实施例的保护装置结构图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：保护装置测量变压器Y绕组侧输出端的三相电流，及中性点侧接地零序电流；采用和常规零序差动保护相同的方法，得到差动电流和制动电流，以及得到零序差动保护的动作方程；

步骤2：保护装置测量变压器Y绕组侧输出端的零序电压和零序电流，计算零序功率；

步骤3：根据零序功率计算的结果，动态调整零序差动保护动作方程中的制动特性曲线的斜率。

作为优选方案，其中所述的步骤2中的零序功率参考方向，定义如下：

在变压器Y绕组侧输出端CT外侧发生接地故障时，零序功率方向为正；而变压器内部发生接地故障时，零序功率方向为负。

其中所述的步骤3，是按如下公式动态调整零序差动保护动作方程中的制动特性曲线的斜率：

k＝max{|k_0b1|,|k_0b2|}    式1

$k_{0b2}=k_{0b1}+k_{0b1}\×P_0^{*}$     式2

    式3

$P_0^{*}=\frac{P_0}{P_{\mathrm{base}}}$     式4

P_base＝U_n×I_jz    式5

    式6

其中式1-式6各符号的含义如下：

k为动态调整后的制动斜率；

k_0b1为动态调整前的制动斜率；

k_0b2为根据零序功率大小及方向自动调整的斜率；

P₀为当前零序功率；

为零序功率标幺值；

P_base为零序功率基准值；

U_n为Y绕组侧输出端PT二次相电压额定值；

I_jz为零序电流基准值；

为Y绕组侧输出端零序电压与校正后Y绕组侧输出端零序电流的夹角；

θ₀为Y绕组侧输出端零序电流校正角度。

当动态制动斜率k大于0.7后，保护装置将斜率置为1.2，并展宽40ms。

所述的Y绕组侧输出端零序电流校正角度θ₀取值范围为60°～90°。所述的I_jz根据变压器中性点侧接地零序电流CT稳态测量误差线性区间上限时对应的二次电流，将此二次电流根据Y绕组侧输出端CT变比、中性点侧接地零序电流CT变比换算至Y绕组侧输出端零序电流后乘上可靠系数所得，以变压器中性点侧接地零序电流CT采用5P40为例，I_jz可根据下式所示：

$I_{\mathrm{jz}}=\mathrm{\β}\×\frac{40\×N_{\mathrm{ct}1}}{N_{\mathrm{ct}2}}\×I_{n2}$     式7

其中式7各符号的含义如下：

N_ct1为变压器中性点侧接地零序电流CT变比；

N_ct2为变压器Y绕组侧输出端CT变比；

I_n2为变压器Y绕组侧输出端CT二次额定电流；

β为可靠系数，取值范围为0.1～0.5。

保护装置内部设置Y绕组侧输出端CT极性控制字CTP1和中性点侧接地零序电流CT极性控制字CTPn；CTP1取值0或者1；CTPn取值0或者1；当CTP1＝0时，不改变Y绕组侧输出端零序电流的计算结果；当CTP1＝1时，Y绕组侧输出端零序电流的计算结果乘以-1，即幅值不变，相位反相；CTP1的取值在变压器带载后，根据负荷流向，比较Y绕组侧输出端三相电压和三相电流的角度后进行整定；当CTPn＝0时，不改变中性点接地零序电流的计算结果；当CTPn＝1时，中性点接地零序电流的计算结果乘以-1，即幅值不变，相位反相。

利用变压器空冲产生的励磁涌流确定变压器中性点侧零序电流CT的极性，其方法是：

第一步，变压器空冲时，保护装置记录并计算变压器Y绕组侧输出端的零序电流和中性点侧接地零序电流；

第二步，对变压器Y绕组侧输出端零序电流和中性点侧接地零序电流的波形进行比较，如果两个波形能近似拟合，表示中性点侧接地零序电流CT的极性和Y绕组侧输出端CT的极性相一致，否则为不一致；

第三步，如上第二步所述的中性点侧接地零序电流CT的极性和Y绕组侧输出端CT的极性相一致时，CTPn＝CTP1；不一致时，CTPn＝1-CTP1。

比较变压器Y绕组侧输出端零序电流与Y绕组侧输出端正序电流的比值，当比值大于设定的门槛值，才开放；变压器中性点侧接地零序电流CT二次值大于开放门槛。

进一步的，本发明一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，包括如下步骤：

(1)选择变压器Y绕组侧输出端PT的二次电压和CT的二次电流、变压器中性点侧接地零序电流CT的二次电流作为保护装置自适应斜率的变压器零序差动保护判断模拟量输入；

(2)保护装置将接收到的模拟量信号通过A/D转换成数字量信号，数字化变电站可从合并单元选择保护所需数字量信号；

(3)保护装置根据变压器Y绕组侧输出端零序电压和零序电流构成零序功率方向元件，并将零序功率方向元件作为动态调整当前制动斜率依据，利用零序差动保护动作方程实时计算，以判断当前变压器对地绝缘状况；

(4)保护装置根据变压器带载后负荷流向，比较Y绕组侧输出端三相电压和三相电流的角度后整定Y绕组侧输出端CT极性；并通过变压器空冲时励磁涌流特性，比较Y绕组侧输出端零序电流CT和中性点侧接地零序电流CT相位差，确定中性点侧接地零序电流CT极性，整定保护装置相应定值。

以下根据国内某大型水电厂Yn-d接线双绕组变压器具体参数，结合附图详细介绍一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法。变压器参数如下：

变压器容量：270MVA；

变压器Y绕组侧输出端一次额定相间电压：550kV；

变压器Y绕组侧输出端PT变比：288.68kV/57.74V；

变压器Y绕组侧输出端CT变比：400A/1A；

变压器中性点侧接地零序电流CT变比：100A/1A，采用5P40；

图1给出了自适应斜率的变压器零序差动保护装置所需电气量系统接线图。采集变压器Y绕组侧输出端PT二次电压计算Y绕组侧输出端零序电压，采集变压器Y绕组侧输出端三相CT二次电流计算Y绕组侧输出端零序电流，变压器Y绕组侧输出端零序电流可以选择变压器Y绕组侧输出端套管CT二次电流或者变压器Y绕组侧输出端开关CT二次电流。对于一个半断路器，选择Y绕组侧输出端开关CT时，将边开关CT与中开关CT二次电流矢量做和，求解出Y绕组侧输出端二次零序电流。

上述方案中参与变压器零序差动保护计算的相关电气量可以为现场常规电压互感器、电流互感器传递过来的模拟量，也可以是电子式互感器经合并单元处理后的数字量信号，如图3所示。

上述方案中根据零序功率方向元件，计算出当前制动斜率，以上述变压器为例，变压器中性点侧接地零序电流CT稳态测量误差线性区间上限时对应的二次电流为40A，将此二次电流根据Y绕组侧输出端CT变比、中性点侧接地零序电流CT变比换算至Y绕组侧输出端零序电流后乘上可靠系数β，可靠系数β本处取0.5，可得计算式7中与动态调整斜率k相关的参数：

$I_{\mathrm{jz}}=\mathrm{\β}\×\frac{40\×N_{\mathrm{ct}1}}{N_{\mathrm{ct}2}}\×I_{n2}=0.5\×\frac{40\×100/1}{400/1}\×1=5A$     式8

将式8结果代入式5中，可得：

$U_n=\frac{U_{1n}/\sqrt{3}}{N_{\mathrm{pt}}}=\frac{550\×{10}^3/\sqrt{3}}{288.68\×{10}^3/57.74}=63.514V$     式9

P_base＝U_n×I_jz＝63.514×5＝317.57VA    式10

其中式9中各符号的含义如下：

U_1n为Y绕组侧输出端PT一次额定相间电压值；

N_pt为Y绕组侧输出端PT变比；

根据此变压器某次区外C相接地故障时Y绕组侧输出端零序电压和零序电流，计算变压器Y绕组侧输出端零序功率P₀，故障时刻变压器Y绕组侧输出端零序电压有效值3U0约40V，变压器Y绕组侧输出端零序电流有效值3I0约4A，零序电流滞后零序电压角度约90°，约定装置中此时定值设置k_0b1取0.5，θ₀取75°，可得：

    式11

式11结果代入式3

    式12

式12结果代入式4

$P_0^{*}=\frac{P_0}{P_{\mathrm{base}}}=0.48$     式13

将式13结果代入式1-式2中，得出当前Y绕组侧输出端零序功率对应的动态制动斜率为

    式14

k＝max{|k_0b1|,|k_0b2|}＝max{|0.5|,|0.74}＝0.74    式15

由于当前动态斜率大于0.7，程序将斜率自动调整为1.2，防止区外故障时中性点侧接地零序电流CT饱和，导致变压器零序差动保护误动，保护装置将计算所得的k值代入零序差动保护动作方程，判断变压器运行状况。图2给出了自适应斜率的变压器零序差动保护逻辑图，通过动态调整当前的制动斜率k，区内故障时由于为负值，计算所得的k_0b2将小于k_0b1，制动斜率采用k_0b1低斜率，满足高灵敏度要求；区外故障时为正值，计算所得的k_0b2将大于k_0b1，如式14、式15所示，采用动态调整的高斜率，随着故障的严重程度，动态调整制动斜率，满足可靠性要求。变压器零序差动保护受装置功能压板、自适应斜率的变压器零序差动保护动作方程限制，构成与门，经延时输出跳闸信号。

上述方案中Y绕组侧输出端CT极性和中性点侧接地零序电流CT极性可以根据以下方法测试并设置：保护装置内部设置Y绕组侧输出端CT极性控制字CTP1和中性点侧接地零序电流CT极性控制字CTPn；CTP1取值0或者1；CTPn取值0或者1；当CTP1＝0时，不改变Y绕组输出端零序电流的计算结果；当CTP1＝1时，Y绕组侧输出端零序电流的计算结果乘以-1，即幅值不变，相位反相；当CTPn＝0时，不改变中性点侧接地零序电流的计算结果；CTP1的取值在变压器带载后，根据负荷流向，比较Y绕组侧输出端三相电压和三相电流的角度后进行整定；当CTPn＝1时，中性点侧接地零序电流的计算结果乘以-1，即幅值不变，相位反相。

上述方案中利用变压器空冲产生的励磁涌流确定CT的极性，其方法是：

第一步，变压器空冲时，保护装置记录并计算变压器Y绕组侧输出端的零序电压、零序电流和中性点侧接地零序电流；

第二步，对变压器Y绕组侧输出端零序电流和中性点侧接地零序电流的波形进行比较，如果两个波形能近似拟合，表示中性点接地零序电流CT的极性和Y绕组侧输出端CT的极性相一致，否则为不一致；

第三步，如上第二步所述的中性点侧接地零序电流CT的极性和Y绕组侧输出端CT的极性相一致时，CTPn＝CTP1；不一致时，CTPn＝1-CTP1。

采用本发明的方法后，可有效区分变压器区外接地、区内接地故障，满足灵敏度的同时提高了变压器零序差动保护的可靠性，同时根据变压器空冲时励磁涌流的电气特性，核实各侧CT极性，并给予整定。

实施例2

本一种自适应斜率的变压器零序差动保护装置，包括采样模块、计算模块、判断模块，其中：

所述采样模块用于采集变压器Y绕组侧输出端零序电压和零序电流、变压器中性点侧接地零序电流，为保护装置提供电气量数据，采样模块可以根据工程实际要求，支持模拟量输入及光纤数字量信号，针对于常规工程，采样模块分为两块系统：模拟量输入模块和模数转换模块；对于数字化工程，所述采样模块为光信号处理模块；

所述的计算模块根据采样模块中所采集的变压器中性点侧接地零序电流值、变压器Y绕组侧输出端零序电压值和零序电流值，计算出零序差动保护动作方程中对应的差动电流、制动电流，以及根据零序功率方向元件计算出零序差动方程动态斜率k等数据；

所述判断模块用于根据计算模块的结果，代入零序差动保护的动作方程进行判断，如果判断结果为满足变压器差动保护动作方程，则根据跳闸矩阵整定值，输出跳闸命令；如果判断结果不满足变压器差动动作方程，则认为本次无接地故障或接地故障点在保护区外。

为了阐述本发明的保护方法，举出以下实施例，此实施例仅对几种变压器的运行情况进行说明：

1)当变压器正常运行时，Y绕组侧输出端零序电流为不平衡电流，相对于正序电流幅值较小，同时中性点侧接地零序电流小于程序设置电流开放门槛，保护装置不会误动作。

2)当变压器发生区内接地故障时，零序功率方向为负，保护装置零序差动采用低斜率，可以灵敏反应出区内故障，快速切除故障。

3)当变压器发生Y绕组侧输出端CT外侧接地故障时，零序功率方向为正，保护装置零序差动采用动态调整的高斜率，可以利用高斜率可靠进行制动。

4)当变压器空载合闸时，零序电流为穿越性电流，差动电流较小，保护装置零序差动保护不会误动，同时通过录取Y绕组侧输出端零序电流与中性点侧接地零序电流进行拟合比较，整定中性点侧接地零序电流CT极性，满足整定与实际接线一致性要求。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方法基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

其他部分与实施例1相同，不再详述。

Claims (12)

1.一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：保护装置测量变压器Y绕组侧输出端的三相电流，及中性点侧接地零序电流；采用和常规零序差动保护相同的方法，得到差动电流和制动电流，以及得到零序差动保护的动作方程；

步骤2：保护装置测量变压器Y绕组侧输出端的零序电压和零序电流，计算零序功率；

步骤3：根据零序功率计算的结果，动态调整零序差动保护动作方程中的制动特性曲线的斜率。

2.如权利要求1所述的一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，其特征在于：其中所述的步骤2中的零序功率参考方向，定义如下：

在变压器Y绕组侧输出端CT外侧发生接地故障时，零序功率方向为正；而变压器内部发生接地故障时，零序功率方向为负。

3.如权利要求1所述的一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，其特征在于：其中所述的步骤3，是按如下公式动态调整零序差动保护动作方程中的制动特性曲线的斜率：

k＝max{|k_0b1|,|k_0b2|}    式1

$k_{0b2}=k_{0b1}+k_{0b1}\×P_0^{*}$       式2

     式3

$P_0^{*}=\frac{P_0}{P_{\mathrm{base}}}$             式4

P_base＝U_n×I_jz        式5

      式6

其中式1-式6中各符号的含义如下：

k为动态调整后的制动斜率；

k_0b1为动态调整前的制动斜率；

k_0b2为根据零序功率大小及方向自动调整的斜率；

P₀为当前零序功率；

为零序功率标幺值；

P_base为零序功率基准值；

U_n为Y绕组侧输出端PT二次相电压额定值；

I_jz为零序电流基准值；

为Y绕组侧输出端零序电压与校正后Y绕组侧输出端零序电流的夹角；

θ₀为Y绕组侧输出端零序电流校正角度。

当动态制动斜率k大于0.7后，保护装置将斜率置为1.2，并展宽40ms。

4.如权利要求1和3中任一项所述的一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，其特征在于：所述的Y绕组侧输出端零序电流校正角度θ₀取值范围为60°～90°。

5.如权利要求1和3中任一项所述的一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，其特征在于：所述的I_jz根据变压器中性点侧接地零序电流CT稳态测量误差线性区间上限时对应的二次电流，将此二次电流根据Y绕组侧输出端CT变比、中性点侧接地零序电流CT变比换算至Y绕组侧输出端零序电流后乘上可靠系数所得，以变压器中性点侧接地零序电流CT采用5P40为例，I_jz可根据下式所示：

$I_{\mathrm{jz}}=\mathrm{\β}\×\frac{40\×N_{\mathrm{ct}1}}{N_{\mathrm{ct}2}}\×I_{n2}$        式7

其中式7中各符号的含义如下：

N_ct1为变压器中性点侧接地零序电流CT变比；

N_ct2为变压器Y绕组侧输出端CT变比；

I_n2为变压器Y绕组侧输出端CT二次额定电流；

β为可靠系数，取值范围为0.1～0.5。

6.如权利要求1所述的一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，其特征在于：保护装置内部设置Y绕组侧输出端CT极性控制字CTP1和中性点侧接地零序电流CT极性控制字CTPn；CTP1取值0或者1；CTPn取值0或者1；当CTP1＝0时，不改变Y绕组侧输出端零序电流的计算结果；当CTP1＝1时，Y绕组侧输出端零序电流的计算结果乘以-1，即幅值不变，相位反相；CTP1的取值在变压器带载后，根据负荷流向，比较Y绕组侧输出端三相电压和三相电流的角度后进行整定；当CTPn＝0时，不改变中性点接地零序电流的计算结果；当CTPn＝1时，中性点接地零序电流的计算结果乘以-1，即幅值不变，相位反相。

7.如权利要求6所述的一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，其特征在于：利用变压器空冲产生的励磁涌流确定变压器中性点侧零序电流CT的极性，其方法是：

第一步，变压器空冲时，保护装置记录并计算变压器Y绕组侧输出端的零序电流和中性点侧接地零序电流；

第二步，对变压器Y绕组侧输出端零序电流和中性点侧接地零序电流的波形进行比较，如果两个波形能近似拟合，表示中性点侧接地零序电流CT的极性和Y绕组侧输出端CT的极性相一致，否则为不一致；

第三步，如上第二步所述的中性点侧接地零序电流CT的极性和Y绕组侧输出端CT的极性相一致时，CTPn＝CTP1；不一致时，CTPn＝1-CTP1。

8.如权利要求1所述的一种自适应斜率的变压器零序差动保护方法，其特征在于：比较变压器Y绕组侧输出端零序电流与Y绕组侧输出端正序电流的比值，当比值大于设定的门槛值，才开放；变压器中性点侧接地零序电流CT二次值大于开放门槛。

9.一种自适应斜率的变压器零序差动保护装置，其特征在于包括采样模块、计算模块、判断模块，其中：

所述采样模块用于采集变压器Y绕组侧输出端零序电压和零序电流、变压器中性点侧接地零序电流，为保护装置提供电气量数据；

所述计算模块用于将采样模块采集的数据进行计算，计算出变压器零序差动保护动作方程中的差动电流、制动电流，并根据对当前的零序功率计算，动态调整差动方程中的制动斜率k；

所述判断模块用于根据计算模块的结果，代入零序差动保护的动作方程，判断变压器是否发生相应故障。

10.如权利要求9所述的一种自适应斜率的变压器零序差动保护装置，其特征在于：所述的采样模块根据工程实际要求，支持模拟量输入及光纤数字量信号，针对于常规工程，采样模块分为两块系统：模拟量输入模块和模数转换模块；对于数字化工程，所述采样模块为光信号处理模块；采样模块采集变压器Y绕组侧输出端的零序电压和零序电流以及变压器中性点侧接地零序电流。

11.如权利要求9所述的一种自适应斜率的变压器零序差动保护装置，其特征在于：所述的计算模块根据采样模块中所采集的变压器中性点侧接地零序电流值、变压器Y绕组侧输出端零序电压值和零序电流值，计算出零序差动保护动作方程中对应的差动电流、制动电流，以及根据零序功率方向元件计算出零序差动保护动作方程动态斜率。

12.如权利要求9所述的一种自适应斜率的变压器零序差动保护装置，其特征在于：所述的判断模块将计算模块的数据代入变压器零序差动保护动作方程进行判断，如果判断结果为满足零序差动保护动作方程，则根据跳闸矩阵整定值，输出跳闸命令；如果判断结果不满足变压器差动保护动作方程，则认为本次无接地故障或接地故障点在保护区外。