電流互感器飽和檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電流互感器飽和檢測(cè)方法，要解決的技術(shù)問(wèn)題是提高電流互感器CT飽和檢測(cè)的準(zhǔn)確性，本發(fā)明的電流互感器飽和檢測(cè)方法，包括以下步驟：繼電保護(hù)裝置計(jì)算Im、I2m、I3m、I5m、In、I2n、I3n和I5n的幅值，計(jì)算Id=Im+In，I2d=I2m+I2n，I3d=I3m+I3n，I5d=I5m+I5n，計(jì)算id=imp+inp，ir=imp-inp，dir=|(imp-im(p-N))|+|(inp-in(p-N))|，滿足：1）dir>0.8in，2）ir>0.8in的采樣數(shù)小于N，3）id>0.8in的采樣數(shù)小于3，條件2）與條件3）的采樣數(shù)之差大于3，不滿足I2d+I3d+I5d<0.15Id，判斷電流互感器飽和。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)合CT飽和時(shí)的諧波特性，通過(guò)判斷差動(dòng)電流、制動(dòng)電流的時(shí)間差和差流諧波特性，不僅保證了保證區(qū)外嚴(yán)重故障CT飽和時(shí)差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)作，還能提高區(qū)內(nèi)故障CT飽和時(shí)差動(dòng)保護(hù)的靈敏度。
【專利說(shuō)明】電流互感器飽和檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)方法，特別是一種檢測(cè)電流互感器飽和的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電流差動(dòng)保護(hù)原理簡(jiǎn)單可靠，已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的母線、發(fā)電機(jī)、變壓器等元件的主保護(hù)中。隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，高壓、超高壓以及特高壓輸電線路越來(lái)越多的采用光纖電流差動(dòng)保護(hù)來(lái)當(dāng)做線路的主保護(hù)。
[0003]電流互感器CT是各種繼電保護(hù)裝置的重要器件，它在電力系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程中能否真實(shí)傳變一次電流，對(duì)繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作起著決定性的作用。
[0004]高壓、超高壓以及特高壓輸電線路由于線路阻抗存在，區(qū)外故障一般不容易導(dǎo)致CT飽和，但在特殊情況下，如大系統(tǒng)短線路發(fā)生區(qū)外故障時(shí)可能引起CT飽和。由于CT飽和引起的電流波形畸變會(huì)產(chǎn)生很大的差流，使電流差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。通過(guò)檢測(cè)區(qū)外故障時(shí)CT飽和的程度，從而進(jìn)行相應(yīng)的處理:如抬高差動(dòng)門檻，提高比率系數(shù)或短時(shí)間閉鎖差動(dòng)保護(hù)，這樣雖然可以有效的防止差動(dòng)誤動(dòng)作，但是會(huì)降低區(qū)內(nèi)(內(nèi)部)故障時(shí)保護(hù)的靈敏度。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)的檢測(cè)CT飽和的方法有:飽和開(kāi)始差動(dòng)電流和制動(dòng)電流不同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)差法；通過(guò)計(jì)算諧波比確定CT飽和；利用小波變換判斷CT飽和。 [0006]雖然上述方法能夠判出CT飽和，但是在區(qū)外故障嚴(yán)重飽和時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)出差動(dòng)電流和制動(dòng)電流的時(shí)間差；對(duì)諧波比方法，區(qū)外故障嚴(yán)重飽和時(shí)差流在極飽和時(shí)諧波比較小，無(wú)法準(zhǔn)確判斷，區(qū)內(nèi)故障短路電流很大時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生較大的高次諧波，誤將保護(hù)閉鎖，造成拒動(dòng)；而小波變換法，對(duì)波形比較敏感，受線路諧波含量和直流分量的影響較大。以上的CT飽和檢測(cè)方法均不能準(zhǔn)確檢測(cè)出CT飽和的情況，既不能有效保證區(qū)外故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)作，也會(huì)降低內(nèi)部故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)的靈敏度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種電流互感器飽和檢測(cè)方法，要解決的技術(shù)問(wèn)題是提高CT飽和檢測(cè)的準(zhǔn)確性，保證區(qū)外故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)作，提高內(nèi)部故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)的靈敏度。
[0008]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種電流互感器飽和檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0009]一、繼電保護(hù)裝置采集輸電線路首段的本側(cè)各相電流、輸電線路末端的對(duì)側(cè)各相電流，計(jì)算本側(cè)各相電流的基波Im、二次諧波I2m、三次諧波I3m和五次諧波I5m的幅值，對(duì)側(cè)各相電流的基波In、二次諧波I2n、三次諧波I3n和五次諧波I5n的幅值；計(jì)算電流基波差流幅值Id=Im+In，二次諧波差流幅值Ι；Μ=Ι&Ι1+Ι&1，二次諧波差流幅值I:3d=I:3m+I:3n和五次諧波差流幅
值工5(1 =5111+1511 ?
[0010]二、繼電保護(hù)裝置采集輸電線路兩側(cè)的二次電流，模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到電流inp，inp，計(jì)算采樣值差動(dòng)電流id=imp+inp，采樣值制動(dòng)電流if imp-1np，突變量制動(dòng)電流df | (imp_im(p_N))+ (inp-1n(p-N)) I ;P=0，1，2，…，N_1，N為一個(gè)周期的采集數(shù)，m為輸電線路本側(cè)，n為輸電線路對(duì)側(cè)，P為采樣點(diǎn)；
[0011]三、初步判斷電流互感器飽和，同時(shí)滿足以下條件:1) dir>0.8in，2) ir>0.8in的采樣數(shù)小于N，3) id>0.8in的采樣數(shù)小于3，條件2)與條件3)的采樣數(shù)之差大于3 ;in為電流互感器二次額定電流值；
[0012]四、判斷差流諧波含量，不滿足I2d+I3d+I5d〈0.15Id，判斷電流互感器飽和。
[0013]本發(fā)明的繼電保護(hù)裝置安裝在輸電線路首端的本側(cè)。
[0014]本發(fā)明步驟一繼電保護(hù)裝置采集輸電線路首段的本側(cè)電流、輸電線路末端的對(duì)側(cè)電流，每周波采集24點(diǎn)。
[0015]本發(fā)明步驟一計(jì)算本側(cè)各相電流的基波Im、二次諧波I2m、三次諧波I3m和五次諧波I5m的幅值，對(duì)側(cè)各相電流的基波In、二次諧波I2n、三次諧波I3n和五次諧波I5n的幅值，采用全周傅式算法。
[0016]本發(fā)明步驟二繼電保護(hù)裝置采集輸電線路兩側(cè)的二次電流，一個(gè)周期的采集數(shù)為24。
[0017]本發(fā)明步驟三初步判斷電流互感器飽和，不同時(shí)滿足以下條件:1) C^XXSin, 2)ir>0.8in的采樣數(shù)小于N，3) id>0.8in的采樣數(shù)小于3，條件2)與條件3)的采樣數(shù)之差大于3 ;電流互感器不處于飽和狀態(tài)。
[0018]本發(fā)明步驟四判斷差流諧波含量，滿足I2d+I3d+I5d〈0.15Id，判斷電流互感器處于不飽和狀態(tài)。
`[0019]本發(fā)明步驟四判斷電流互感器飽和，繼電保護(hù)裝置閉鎖差動(dòng)保護(hù)。
[0020]本發(fā)明的電流互感器處于不飽和狀態(tài)，繼電保護(hù)裝置開(kāi)放差動(dòng)保護(hù)。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)合CT飽和時(shí)的諧波特性，通過(guò)判斷差動(dòng)電流、制動(dòng)電流的時(shí)間差和差流諧波特性，不僅保證了保證區(qū)外嚴(yán)重故障CT飽和時(shí)差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)作，還能提高區(qū)內(nèi)故障CT飽和時(shí)差動(dòng)保護(hù)的靈敏度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的電流互感器飽和檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0024]一、計(jì)算保護(hù)裝置安裝處的電流基波差流幅值Id、二次諧波差流幅值I2d、三次諧波差流幅值I3d和五次諧波差流幅值I5d。
[0025]安裝在輸電線路首端的本側(cè)的繼電保護(hù)裝置(保護(hù)裝置)，按每周波采集24點(diǎn)，采集輸電線路首段的本側(cè)各相電流、輸電線路末端的對(duì)側(cè)各相電流，采用全周傅式算法計(jì)算出本側(cè)各相電流的基波Im、二次諧波I2m、三次諧波I3m和五次諧波I5m的幅值，對(duì)側(cè)各相電流的基波In、二次諧波I2n、三次諧波I3n和五次諧波I5n的幅值:
[0026]全周傅式算法公式如下:
[0027]首先計(jì)算η次諧波的實(shí)部an、虛部bn如下:
【權(quán)利要求】
1.一種電流互感器飽和檢測(cè)方法，包括以下步驟: 一、繼電保護(hù)裝置采集輸電線路首段的本側(cè)各相電流、輸電線路末端的對(duì)側(cè)各相電流，計(jì)算本側(cè)各相電流的基波Im、二次諧波I2m、三次諧波I3m和五次諧波I5m的幅值，對(duì)側(cè)各相電流的基波In、二次諧波I2n、三次諧波I3n和五次諧波I5n的幅值；計(jì)算電流基波差流幅值IdU，二次諧波差流幅值I；Ed=Ian+Iai，二次諧波差流幅值IM= I:3m+1:3n和五次諧波差流幅值工5(1 I5m+l5n ? 二、繼電保護(hù)裝置采集輸電線路兩側(cè)的二次電流，模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到電流imp，inp，計(jì)算采樣值差動(dòng)電流斤^+^采樣值制動(dòng)電流^^-^突變量制動(dòng)電流屯=! amp-1m(p_N)) | + | (inp-1n(p-N)) I ;P=0,1,2,…，N-1, N為一個(gè)周期的采集數(shù)，m為輸電線路本側(cè)，n為輸電線路對(duì)側(cè)，P為采樣點(diǎn)； 三、初步判斷電流互感器飽和，同時(shí)滿足以下條件:1)(^>0.8in，2) ir>0.8in的采樣數(shù)小于N，3) id>0.8in的采樣數(shù)小于3，條件2)與條件3)的采樣數(shù)之差大于3 ;in為電流互感器二次額定電流值； 四、判斷差流諧波含量，不滿足I2d+I3d+I5d〈0.15Id，判斷電流互感器飽和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器飽和檢測(cè)方法，其特征在于:所述繼電保護(hù)裝置安裝在輸電線路首端的本側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器飽和檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟一繼電保護(hù)裝置采集輸電線路首段的本側(cè) 電流、輸電線路末端的對(duì)側(cè)電流，每周波采集24點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器飽和檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟一計(jì)算本側(cè)各相電流的基波Im、二次諧波I2m、三次諧波I3m和五次諧波I5m的幅值，對(duì)側(cè)各相電流的基波In、二次諧波I2n、三次諧波I3n和五次諧波I5n的幅值，采用全周傅式算法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器飽和檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟二繼電保護(hù)裝置采集輸電線路兩側(cè)的二次電流，一個(gè)周期的采集數(shù)為24。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器飽和檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟三初步判斷電流互感器飽和，不同時(shí)滿足以下條件:1) dir>0.8in，2) ir>0.8in的采樣數(shù)小于N，3)id>0.8in的采樣數(shù)小于3，條件2)與條件3)的采樣數(shù)之差大于3 ;電流互感器不處于飽和狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器飽和檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟四判斷差流諧波含量，滿足I2d+I3d+I5d〈0.15Id，判斷電流互感器處于不飽和狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流互感器飽和檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟四判斷電流互感器飽和，繼電保護(hù)裝置閉鎖差動(dòng)保護(hù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電流互感器飽和檢測(cè)方法，其特征在于:所述電流互感器處于不飽和狀態(tài)，繼電保護(hù)裝置開(kāi)放差動(dòng)保護(hù)。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK103529321SQ201310469563
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】劉宏君, 俞偉國(guó), 寧濤, 高小全, 趙亮, 周陽(yáng) 申請(qǐng)人:長(zhǎng)園深瑞繼保自動(dòng)化有限公司