電流互感器飽和識別方法的研究

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1、2013年12月建材與裝飾電力建設(shè)電流互感器飽和識別方法的研究郭海燕（安徽省電力公司馬鞍山供電公司安徽馬鞍山243000）摘要：本文筆者主要闡述了電流互感器（TA）飽和的幾種識別方法以及影響TA飽和的方法，并提出利用小波變換原理對電流互感器傳變的二次電壓波形奇異點(diǎn)進(jìn)行檢測和Hilbert變換包絡(luò)提取的方法來準(zhǔn)確定位了TA鐵芯的飽和時刻，最終將小波變換和包絡(luò)提取結(jié)合起來分析TA的二次電壓的奇異性，從而較準(zhǔn)確地確定出了電流互感器飽和的時刻。該方法具有穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和有效性，以供參考。關(guān)鍵詞：電流互感器（TA）；暫態(tài)仿真；鐵心飽和；小波變換中圖分類號：TM452文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1673-0

2、038（2013）39-0115-031引言同時的，因此檢驗(yàn)時差就可以判斷差動保護(hù)是正確動作還是由電流互感器（TA）的暫態(tài)過程對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)有著相當(dāng)TA飽和引起的誤動作。實(shí)踐證明，嚴(yán)重情況下，TA飽和引起的啟重要的意義，目前微機(jī)母線保護(hù)最常用的原理為電流差動保護(hù)，動與動作之間的時差約為5ms，考慮一定裕度，只要取時差為而為提高保護(hù)速度，大多用瞬時值差動原理。為此進(jìn)行較為準(zhǔn)確3.75ms，就可正確判別TA飽和。但相關(guān)文獻(xiàn)的研究指出，當(dāng)TA的暫態(tài)過程仿真有利于TA的設(shè)計(jì)與性能分析。本文提出一種基極度飽和時，時差的精確測量存在一定困難，可能存在誤判TA于狀態(tài)模型的仿真方法，比較精確地對TA的暫

3、態(tài)過程進(jìn)行了仿不飽和的情況。真，取得的暫態(tài)波形與實(shí)際波形較為吻合。在時差法鑒別TA飽和的基礎(chǔ)上提出了對時差法的補(bǔ)充。這種方法仍然是基于對二次電流和差流的每個采樣值的識別和判2電流互感器飽和的識別方法斷的基礎(chǔ)上，通過對時差法增加輔助判據(jù)來解決TA極度飽和的2.1同步識別法判別問題。具體判據(jù)如下：同步識別法基于如下準(zhǔn)則：主判據(jù)：（1）無論一次電流有多大，在系統(tǒng)發(fā)生故障瞬間，TA不可能吟t躍3.75ms（時差法判據(jù)）（1）同時發(fā)生飽和。從故障發(fā)生到TA飽和至少有1/4周波，TA能正輔助判據(jù)：確的傳變一次電流。如果imax/imax-躍k1不成立：（2）TA進(jìn)入飽和后，二次電流波形出現(xiàn)畸變、缺損，但

4、一次電imax躍iset（2）流過零點(diǎn)附近，飽和TA二次側(cè)將產(chǎn)生一個線性傳變區(qū)。而同步N識別法的實(shí)質(zhì)就是判別“故障啟動”與“差流越限”是否同步發(fā)移count蓸im約0.2imax蔀躍k2（3）生。若判別到“故障啟動”與“差動越限”同步發(fā)生，則認(rèn)為“差動m-1否則：越限”是由差動保護(hù)區(qū)內(nèi)故障引起，此時差動保護(hù)在5ms以內(nèi)，即搶在TA未發(fā)生飽和前快速判別出區(qū)內(nèi)故障，發(fā)出差動出口信（imax+imin）/2=I（4）jl號并記憶下來，快速切除故障。若判別到“故障啟動”與“差動越移蓘I-in蓸蔀in約1蓡躍k3移蓘in蓸蔀in躍1-I蓡（5）限”不是同步發(fā)生，而是先發(fā)生“故障啟動”，后有“差動越限”

5、，則n-1n=j認(rèn)為“差動越限”是由區(qū)外故障或電流互感器飽和所引起的，此式中：imax：保護(hù)啟動后1周波內(nèi)的二次電流各采樣點(diǎn)中絕對時差動保護(hù)將閉鎖一個周波，然后在下一個周波內(nèi)判別區(qū)外故值最大者；imax+imin：保護(hù)啟動后1周波內(nèi)的二次電流各采樣點(diǎn)中障是否發(fā)展為區(qū)內(nèi)故障。若仍是區(qū)外故障，則繼續(xù)不斷地隨后的正負(fù)最大值；im：TA二次電流各采樣值；imax，imin：差流中各采樣值每個周波內(nèi)判別是否有故障發(fā)展，直到區(qū)外故障消失，若發(fā)展為最大和最小者；in：差流各采樣值；N：每周波采樣率；iset：可整定的區(qū)內(nèi)故障，則發(fā)出差動跳閘命令。電流門檻；k1，k2，k3：可整定比例系數(shù)。這種方法不需要進(jìn)

6、行復(fù)雜的運(yùn)算，只需對每個采樣值進(jìn)行簡單的加減運(yùn)算和大小比較，因此是一種簡單易行的方法，而且整定也比較容易。對于絕大部分TA飽和情況，時差法可以正確檢出，但對于TA極度飽和的情況，時差法可能無法作出正確判斷，這時兩個輔助判據(jù)可以進(jìn)行有效判斷。對于時差法無法作出判斷的情況，輔助判據(jù)都可以正確檢出，輔助判據(jù)完全可以作為時差圖1抗TA飽和的原理圖法的有效補(bǔ)充，但需要一定的時延。2.2改進(jìn)時差法2.3改進(jìn)三階差分法TA飽和是需要時間的，在短路剛發(fā)生的很短時間內(nèi)，TA是（1）基本差分法的原理與局限性未飽和的，因此對區(qū)外嚴(yán)重故障差動保護(hù)動作時間和啟動時間假設(shè)i2為TA二次電流，則i2的三階差分為：之間存在

7、時差。而區(qū)內(nèi)故障時，保護(hù)的啟動和保護(hù)的動作是基本·115·電力建設(shè)建材與裝飾2013年12月id3（n）=i（2n）-3i（2n-1）+3i（2n-2）-i（2n-3）（6）值可以隨時間變化轉(zhuǎn)為不能顯著隨時間變化，u的模值將迅速下TA不飽和或已經(jīng)飽和時，id3的模值很??；而TA入出飽和時降；在TA出飽和時段，B值由不能顯著隨時間變化轉(zhuǎn)為可以隨將出現(xiàn)由多個大模值點(diǎn)形成的大模值串。進(jìn)而提出了采用這種時間變化，u的