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《非周期分量導(dǎo)致電流互感器暫態(tài)飽和延時計算分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、非周期分量導(dǎo)致電流互感器暫態(tài)飽和延時計算分析鄭國強，羅亞橋，宋卓，高博（安徽省電力科學研究院，安徽合肥230601）摘要：電流互感器暫態(tài)飽和問題是目前系統(tǒng)中普遍存在的一個問題，電流互感器的暫態(tài)飽和與電流互感器中的剩磁、以及互感器短路電流中的非周期分量密切相關(guān)。當一次電流包含有長時間的非周期分量時，可能使鐵心深度飽和，但飽和出現(xiàn)的時間有時延。文中通過實例計算分析了CT暫態(tài)延時飽和過程，并論述了減小互感器飽和對保護裝置影響的改進措施。關(guān)鍵詞：電流互感器暫態(tài)延時飽和CalculationandAnalysisonTransientSaturationofC
2、urrentTransformerCausedbyNon-periodicComponentsZhengGuo-qiang,LuoYa-qiao(AnhuiElectricPowerResearchInstitute,AnhuiHefei230601)ABSTRACT:Transientsaturationofcurrenttransformerisanubiquitousproblemwhichisinconnectionwithnon-periodiccomponentsandresidualmagnetism.Non-periodiccompo
3、nentsofcurrenttransformerwillcausethesaturationofCTcore,andthesaturationappearswithtime-delay.Thispaperanalyzestransientsaturationofcurrenttransformerandalsodiscussesthecountermeasures.KEYWORDS:currenttransformer;transientsaturation;time-delay1引言電流互感器的暫態(tài)飽和與電流互感器中的剩磁、以及互感器短路電流中的
4、非周期分量密切相關(guān)。當一次電流包含有長時間的非周期分量時(稱為強制性直流分量)，可能使鐵心深度飽和，但飽和出現(xiàn)的時間有時延，且時延大小與系統(tǒng)一次時間常數(shù)、互感器二次回路時間常數(shù)、非周期分量幅值、CT的工作循環(huán)以及CT的暫態(tài)面積系數(shù)等有關(guān)。這主要是因為電流互感器的勵磁回路是一個大電感，發(fā)生故障時，按衰減的一次電流非周期分量(強迫分量)突然作為勵磁電流，為滿足電流互感器勵磁電感中電流不能突變的要求，二次回路必然產(chǎn)生自由直流分量，來保證電感電流不能突變。此自由直流分量按衰減，于是出現(xiàn)了勵磁電流按一定規(guī)律延時上升的現(xiàn)象。與電壓等級及故障點位置有關(guān)，與互感器的
5、勵磁電感及二次負荷有關(guān)。直流勵磁電流不產(chǎn)生變化磁通，但能作為勵磁電流而改變鐵心的工況。如果非周期分量存在時間長，則很容易使互感器出現(xiàn)暫態(tài)飽和，其鐵芯中磁通變化的情況如圖1所示[1][2]。圖1互感器鐵芯中磁通變化情況Fig.1ChangesinFluxofCTcore電流互感器的暫態(tài)飽和過程是鐵心磁鏈隨著一次電流非周期分量的時間積分作用而逐漸進入飽和的過程，即電流互感器一開始能夠線性傳變一次信息，即電流互感器在非周期分量影響下進入暫態(tài)飽和存在有延時[3]。1CT暫態(tài)延時飽和實例計算分析2.1某220kV變電站CT暫態(tài)延時飽和實例2009年4月，某22
6、0kV變電站110kV旁路550開關(guān)（帶線路1）線路保護動作跳閘，重合不成，后加速保護動作跳閘，同時，重合后該變電站220kV#1主變差動保護，因110kV側(cè)CT飽和，在區(qū)外故障時越級動作出口跳閘（變電站一次系統(tǒng)接線圖如圖2所示）。此次故障為線路近端的三相永久性金屬接地故障。圖2變電站一次系統(tǒng)接線圖Fig.2Diagramofapowersystem該變電站#1主變保護110kV側(cè)CT，在本次線路故障過程中，其二次電流波形如圖3所示。圖3#1主變保護110kV側(cè)CT二次電流錄波圖Fig.3Recordofsecondarycurrentfor110k
7、Vsideoftransformer從圖3上可以明顯地看出，在旁路開關(guān)重合于三相永久性故障后，CT電流波形發(fā)生偏移，存在有非周期分量，該非周期分量最終導(dǎo)致了CT暫態(tài)飽和，且飽和延時約兩周波。2.2飽和延時計算分析該變電站#1主變保護110kV側(cè)B相采用的CT型號為LB7-110W2，保護所用繞組準確級為10P19，變比為600/5，額定二次負荷為50VA，實測二次負載阻值為，CT二次繞組電阻值為。CT的實際工作循環(huán)為：。由于該CT歷史運行情況良好，因此，不考慮CT剩磁的影響。對于飽和的延時，在不考慮剩磁的情況下，可以從下式計算得到[4]：為暫態(tài)系數(shù)，
8、為暫態(tài)裕度系數(shù)，當時，認為CT開始飽和，此時為飽和延時。此外，式中：為一次時間常數(shù)，采用經(jīng)典參數(shù)80-120
