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《鐵心剩磁對電流互感器性能的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、鐵心剩磁對電流互感器性能的影響電流互感器作為電力系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，其性能對計量、測量、監(jiān)控、保護、錄波測距都有重要影響，由于運行中的電流互感器普遍存在剩磁，剩磁對電流互感器的危害較大，且剩磁一旦產(chǎn)生，不會自動消失，在正常運行條件下將長期存在，因而電流互感器剩磁影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運行及準確計量、測量。但是目前并沒有對此引起足夠的重視。根據(jù)JJG313－94《測量用電流互感器檢定規(guī)程》，在對電流互感器進行誤差測量時，應(yīng)先退磁，并以退磁后的測量結(jié)果作為判斷互感器合格與否的依據(jù)，實質(zhì)上忽略了剩磁對測量用互感器的影響。試驗結(jié)果表明，
2、對于常用的0.2(S)級、0.5(S)級電流互感器，剩磁可能使誤差向負方向偏移0.1％~0.2％，導致測量、計量偏小。目前保護用電流互感器廣泛采用P級互感器，此類互感器采用冷扎硅鋼片，對剩磁沒有規(guī)定，冷扎硅鋼片的剩磁系數(shù)可達80％以上。當系統(tǒng)短路故障處于暫態(tài)過程時，若剩磁通方向與暫態(tài)非周期分量產(chǎn)生的磁通方向一致，電流互感器的性能將嚴重惡化。因而剩磁是導致保護誤動、拒動的原因之一。當前，由于對保護用互感器剩磁的影響重視不夠，并且這種影響在事故發(fā)生后不易分析清楚，目前有關(guān)規(guī)程、標準及電力事故調(diào)查、分析中往往忽視了電流互感器剩磁的影響
3、。因此，對剩磁影響進行理論分析、試驗研究、積累運行經(jīng)驗，并在設(shè)計、生產(chǎn)、試驗環(huán)節(jié)對互感器剩磁進行控制是非常必要的。1、電流互感器存在剩磁的原因剩磁產(chǎn)生的原因是由于鐵磁材料固有的磁滯現(xiàn)象，圖1是鐵心的磁化曲線,當勵磁電流Im(或磁場強度Ｈ，對于低漏磁型互感器，可以認為ＨＬ＝ＮＩｍ，N是繞組匝數(shù))從0上升到Ｉａ，鐵心沿0a曲線被磁化,當Im從Ｉａ下降到０時，磁化回線沿ａｂ下降，由圖可以看出，當Ｉｍ下降到０,磁密B(或磁通Φ)不為0,而等于Ｂｒ，Ｂｒ（或Φｒ）就是通常所說的“剩磁”。從理論上說，勵磁電流Ｉｍ若不是交變地以由大到小降為0
4、的方式對鐵心進行磁化，都會導致鐵心存在剩磁。電流互感器的剩磁大小用剩磁系數(shù)（Ｋｒ）來表示。Kr＝Br/Bs×100％，Bs是鐵心飽和磁密2、根據(jù)剩磁產(chǎn)生的原因，電流互感器在實際使用時，下述情況會產(chǎn)生剩磁。1)對斷路器進行跳閘、合閘操作時；2)在系統(tǒng)發(fā)生短路時，往往會導致電流互感器存在較大的剩磁；3)曾經(jīng)開路運行過的電流互感器也可能存在較大的剩磁；4)在對電流互感器進行試驗時也可能會產(chǎn)生剩磁，例如：直流電阻測量、直流法檢測互感器極性。系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，往往會導致電流互感器存在較大的剩磁，電流互感器剩磁大小取決于一次電流開斷瞬間鐵
5、心中的磁通。在短路故障時，磁通由穩(wěn)態(tài)周期性短路電流、暫態(tài)非周期分量及二次回路阻抗決定，當一次電流在互感器處于飽和時斷路器跳閘產(chǎn)生的剩磁可能最大。下面對穩(wěn)態(tài)周期性短路電流進行分析，假設(shè)鐵心不飽和，忽略一次、二次繞組電阻、漏抗以及鐵損。由于斷路器一般在短路電流過零點跳閘，此時二次電流也基本上處于過零點。根據(jù)電流互感器的T形等效電路圖（圖略），可作短路故障時的相量圖，如圖2所示，下面對不同二次負載的情況進行分析。圖中各參數(shù)：E2為二次感應(yīng)電勢；U2為二次電壓；I2為二次電流；I1′為折算到二次側(cè)的一次穩(wěn)態(tài)周期性短路電流；Φ為鐵心中的磁
6、通量。1)互感器二次阻抗為純電感時，見圖2（a），由于忽略二次繞組電阻及漏抗的影響，則E2＝U2，根據(jù)電磁感應(yīng)定律e2＝－N2()dttΦ,Ф超前E290°。由于斷路器在短路電流過零點跳閘，跳閘時i1′≈i2＝0，因為二次阻抗為純電感，此時
7、e2
8、為最大值，則Ф（t）為0，因而，對于二次純電感負載的電流互感器，系統(tǒng)發(fā)生短路故障跳閘，基本上不會導致電流互感器存在剩磁。2)若互感器二次阻抗為純電阻，見圖2（b），跳閘時i1′≈i2＝0，可得e2＝0，則
9、Ф（t）
10、為最大值，因而將導致電流互感器存在較大的剩磁。3)大量電流互感器二次負
11、荷現(xiàn)場帶電測試結(jié)果顯示：實際運行中的電流互感器二次負載功率因數(shù)一般比較高，在0.8以上，因此短路故障將導致電流互感器存在較大剩磁。若短路電流伴隨著非周期分量，鐵心磁密更高，斷路器跳閘后產(chǎn)生的剩磁可能更大。實際上短路故障造成的剩磁影響不僅僅局限于故障間隔的電流互感器，這種影響會波及變電站臨近間隔的電流互感器。表1是IEEEStdC37.110-1996《Guidefortheapplicationofcurrenttransformerusedforprotectiverelayingpurpose》列舉的對230kV系統(tǒng)141組
12、電流互感器的調(diào)查結(jié)果，表明運行中的電流互感器剩磁分布不均，不易確定典型值，剩磁系數(shù)最高可達80％。表1IEEEStdC37.110-1996列舉的電流互感器剩磁系數(shù)調(diào)查表Tab.1InvestigationdataaboutKrinIEEEStdC37.110-
