3.4 區(qū)內(nèi)故障側判別
當故障發(fā)生在變壓器內(nèi)部時，一般縱差保護會動作，但縱差保護通常計算整體差流，并不包含側別信息，因此需要通過其他信息進行故障側判別。參考區(qū)外故障的定位方式，優(yōu)先選擇一些特征明顯的差動保護，其次是零序電流，最后是電流電壓信息判別。
1）特殊動作元件判別
部分自耦變壓器配置有小區(qū)差，當小區(qū)差動作時，可以認為是低壓側故障。此外，自耦變壓器分側差動保護動作時，雖然不能確定是高壓側還是中壓側故障，但是可以排除低壓側。部分兩圈/三圈變壓器可以使用中性點零序電流和本側開關/套管電流計算差流，該差動保護稱為零差或限制性接地（restricted earth fault, REF）保護。該差動保護按側配置，當其動作時，可以認為故障發(fā)生在其所在側。
2）電壓元件判別
發(fā)生區(qū)內(nèi)金屬性故障時，通常有一側相電壓或相間電壓較低，接近于0，而其他電源側受主變壓器漏抗的影響，電壓不會太低，使用電壓特征可以更好地判斷故障位置。當僅一側Up或Upp較小（門檻可取10%額定電壓）時，可選該側為故障側。
如果多側電壓都低，很有可能是電源側發(fā)生故障，導致負荷側電壓也降低。此時，可選電源側為故障側，電源側無法確定時選高電壓側。
3）電流元件判別
當所有側電壓均高時，可能為比較少見的輕微匝間故障或高阻故障。此時，進一步定位故障較困難，可以通過電流進行輔助判別。
對于多側電源的情況，變壓器區(qū)內(nèi)故障通常會有多側電流較大，受變壓器漏抗的影響，故障側的標幺化電流更大。因此，當有多側電流大于額定值或確認為多側電源時，可以選擇電流最大的一側作為故障側。
當前序判據(jù)仍然無法定位時，可以同時置各側均故障標志。如果故障發(fā)生在本體，由于要進行變壓器解體檢查，電氣量故障定位結果更多的是作為參考。
4 故障相判別
確認故障側后，進一步根據(jù)故障性質(zhì)進行故障相別定位。
4.1 區(qū)外故障相判別
首先判斷是否發(fā)生了接地故障。當任一側有零序電流時，可以認為發(fā)生了接地故障，并把故障相中的N置位。零序電流判別方法有多種，包括保護裝置的零序保護啟動、任一側零序電流一次值大于門檻值（按習慣可取300A）或有較大的零序電壓（可以取70%額定相電壓）。
區(qū)外故障通常有后備保護啟動或動作，可直接使用后備保護的啟動或動作相別。
若現(xiàn)場僅保護啟動，零序動作或無保護信息，此時需要通過故障側的電壓和電流量進一步判別。由于故障相電流通常較大，電壓有一定跌落，可考慮以下兩種選相方法。
方法1：計算各相電壓的DUp。選DUp/DUmin＞k的相別為故障相（k可取3），其中DUmin為三相電壓變化量的最小值，當三相都小于k時判別為三相故障。
方法2：通過各相電流的比例進行選相。Ip/Imin＞k的為故障相（Ip為相電流，k可取1.2），其中Imin為三相電流的最小值，當三相都小于k時判別為三相故障。
實際使用時，因為電壓包含更清晰的故障特征，所以優(yōu)先選擇電壓作為判據(jù)，也可以通過兩種算法加權得出結果。
4.2 區(qū)內(nèi)故障相判別
區(qū)內(nèi)選相同樣首先判別是否發(fā)生了接地故障。判別方法與區(qū)外故障類似，還可結合零序差動保護進行判別，零序差動保護動作也為接地故障。
發(fā)生區(qū)內(nèi)故障后通常差動保護動作，但不同差動保護對相別選擇的指示性并不相同。按從清晰到模糊排列，依次為分相差動、分側差動、小區(qū)差、REF零差、縱差。按此優(yōu)先級順序選相：分相和分側差動的動作相別可以直接指示故障相；小區(qū)差雖然有轉角，但是仍是基于基爾霍夫定律的分相差動，可以根據(jù)折算至低壓出線的差流得到相別；REF零差稍復雜，但其動作一般為接地故障情況，可以優(yōu)先選擇故障側電壓低于門檻值的相作為故障相，門檻值可取30%額定電壓；縱差保護有轉角和消零，相別選擇較為復雜，下面單獨進行討論。
由于星角變換和多側電源的影響，多數(shù)區(qū)內(nèi)金屬性故障通常僅一側電壓跌落比較嚴重，因此當僅一側的Up或Upp低于定值（可取10%額定電壓）時，選該相作為故障相。
如果電壓跌落不明顯，進一步通過差流進行判別。由于變壓器可能存在分接頭調(diào)整，正常運行時也可能有差流，因此選擇差流變化量進行判別。根據(jù)第3節(jié)的故障側判別結果，以及故障側的聯(lián)結方式進行不同處理。差流計算統(tǒng)一向故障側轉角。
對于故障側為Y側的情況，由于差流計算時會消零，所以典型單相故障時的故障相差流為非故障相差流的兩倍且相位相反。相間故障時故障相差流通常比非故障相差流大很多，因此可以用二者幅值進行判別。選DId/DIdmin>k的相作為故障相（其中，DId為差流變化量，DIdmin為三相差流變化量的最小值，k可取1.2），如果三相都不滿足，則選三相。
對于故障側為D側的情況，Y側電流均采用兩相相減的方式向D側轉，而D側故障時其故障差流可以指示故障相別，因此選擇向D側轉角后滿足動作條件的相別作為故障相。
文章來源：電工技術學報
作者：南京南瑞繼保電氣公司張曉宇、程驍
