差動保護(hù)用電流互感器的校核方法
【專利摘要】本發(fā)明為了解決現(xiàn)有差動保護(hù)用電流互感器在校核過程中，不僅應(yīng)考慮單個電流互感器是否合乎要求，也要考慮各側(cè)電流互感器的特性相互配合情況所存在的問題，提供一種差動保護(hù)用電流互感器的校核方法，所述校核方法在關(guān)注電流互感器本身性能的同時，校核電流互感器之間的性能差異，以保證投入運行的電流互感器繞組能滿足現(xiàn)場運行的要求，在實際運行中，本發(fā)明對于差動保護(hù)用電流互感器有十分重要的意義，更能準(zhǔn)確判斷電流互感器能否滿足現(xiàn)場運行需要。
【專利說明】差動保護(hù)用電流互感器的校核方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)設(shè)備校核相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】，進(jìn)一步地說，涉及一種電流互感器的校核方法，尤其是一種差動保護(hù)用電流互感器的校核方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段廣泛使用的電流互感器是電磁式電流互感器，具有鐵心，而電流互感器的鐵心具有非線性特征。一次電流很大、一次電流中含有較大直流分量、鐵心有很大剩磁、二次負(fù)載很大等情況均有可能引起電流互感器鐵心的嚴(yán)重飽和，工作點將進(jìn)入磁化曲線的飽和部分，勵磁電流成幾十倍甚至更高倍數(shù)增長，使二次電流的數(shù)值與波形嚴(yán)重失真。這樣就會造成傳變到二次的電流不準(zhǔn)確，可能導(dǎo)致差動保護(hù)等保護(hù)的誤動或拒動。
[0003]所以對于保護(hù)用電流互感器的校核就尤為重要，現(xiàn)有的校核方法是，首先利用儀器測量電流互感器繞組的各種參數(shù)，包括電流互感器比差、角差、電流互感器線圈直阻、電流互感器實際二次負(fù)載、電流互感器5%或10%誤差曲線、電流互感器準(zhǔn)確限制值系數(shù)和電流互感器伏安特性等，然后對電流互感器本身參數(shù)進(jìn)行校核，以判斷在正常工況下或發(fā)生故障時是否能滿足保護(hù)要求。校核依據(jù)以下兩個條件進(jìn)行。一是保護(hù)校驗用最大故障電流與額定電流之比是否小于誤差限值系數(shù)ALF，二是電流互感器實際二次負(fù)載是否小于額定二次負(fù)載。校核方式是，誤差限值曲線方式，二次極限電動勢校核方式。
[0004]而這樣校核方法僅僅對單個電流互感器本身的性能關(guān)注，而對于差動保護(hù)用電流互感器來說，可能牽扯到兩個以上的電流互感器，電流互感器性能之間的差異也是需要重點關(guān)注的對象，不同互感器特性也不可能完全相同，互感器之間的特性差異會形成差流，嚴(yán)重甚至?xí)鸩顒颖Ｗo(hù)地誤動。
[0005]因此，對于差動保護(hù)用電流互感器，不僅應(yīng)考慮單個電流互感器是否合乎要求，也要考慮各側(cè)電流互感器的特性相互配合情況。為減少差動保護(hù)的不平衡電流，提高差動保護(hù)動作的可靠性、靈敏性，理想情況下，差動保護(hù)應(yīng)能采用特性盡可能一致的電流互感器。但在實際工程中，差動保護(hù)所用的電流互感器的特性(勵磁特性、二次負(fù)載、二次時間常數(shù)、剩磁等)實際很難做到完全一致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有差動保護(hù)用電流互感器在校核過程中，不僅應(yīng)考慮單個電流互感器是否合乎要求，也要考慮各側(cè)電流互感器的特性相互配合情況所存在的問題，提供一種差動保護(hù)用電流互感器的校核方法。
[0007]—種差動保護(hù)用電流互感器的校核方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0008]1、利用電流互感器測試儀對多個差動用電流互感器繞組參數(shù)進(jìn)行測試，獲取實測的電流互感器參數(shù)，所述實測的電流互感器參數(shù)至少包括額定短路電流倍數(shù)、電流互感器直阻、電流互感器二次負(fù)載和電流互感器勵磁特性曲線；
[0009]2、對實測參數(shù)與電流互感器銘牌參數(shù)對比校驗；[0010]3、根據(jù)差動保護(hù)用電流互感器所在的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，計算所需要校驗的電流互感器所安裝位置的最大短路電流，并校核電流互感器是否滿足要求；
[0011]4、計算校核用當(dāng)?shù)仉娫吹囊淮螘r間常數(shù)和網(wǎng)絡(luò)電源的一次時間常數(shù)；
[0012]5、選取額定工作循環(huán)和實際工作循環(huán)作為后續(xù)的校核用工作循環(huán)；
[0013]6、根據(jù)實測的額定短路電流倍數(shù)、電流互感器直阻、電流互感器二次負(fù)載，計算并校核每個差動用電流互感器繞組在步驟5實際工作循環(huán)中的等效二次感應(yīng)電動勢，是否小于該電流互感器的額定等效二次極限電動勢，使得差動用電流互感器能滿足實際工作循環(huán)中不飽和的要求；
[0014]7、計算每個差動用電流互感器繞組在最大短路電流下的二次電動勢，并根據(jù)步驟I中獲取的每個差動用電流互感器勵磁特性曲線，獲得每個差動用電流互感器繞組的勵磁電流，并比較每個差動用電流互感器繞組勵磁電流的差值；
[0015]8、以額定工作循環(huán)，計算每個差動用電流互感器繞組的暫態(tài)飽和時間，并比較每個差動用電流互感器繞組的暫態(tài)飽和時間的差值。
[0016]本發(fā)明中，步驟I中，當(dāng)差動用電流互感器為P級電流互感器，實測的電流互感器參數(shù)還包括:電流互感器比差、角差、電流互感器線圈直阻、電流互感器5%或10%誤差曲線、電流互感器準(zhǔn)確限制值系數(shù)和電流互感器伏安特性；
[0017]步驟I中，當(dāng)差動用電流互感器為TPY級電流互感器，實測的電流互感器參數(shù)還包括:電流互感器比差、角差、電流互感器線圈直阻、電流互感器伏安特性、最大峰值瞬時誤差、二次時間常數(shù)、電流互感 器剩磁系數(shù)和電流互感器暫態(tài)面積系數(shù)。
[0018]本發(fā)明中，所述步驟5中，實際工作循環(huán)包括單次通電工作循環(huán)和雙次通電工作循環(huán)。
[0019]本發(fā)明中，所述步驟6中，選取的實際工作循環(huán)，包括:
[0020]a、一次故障電流持續(xù)時間為IOOms的單次通電工作循環(huán)，
[0021]b、一次故障電流持續(xù)時間為250ms的單次通電工作循環(huán)，
[0022]C、一次故障電流持續(xù)時間為100ms、無電流間隙時間為800ms、二次故障電流持續(xù)時間為IOOms的雙次通電工作循環(huán)。
[0023]本發(fā)明中，所述步驟6中，電流互感器的額定等效二次極限電動勢Eal=KtdKsscJsn(Rc^Rbn),其中，Ktd為額定暫態(tài)面積系數(shù)，Kss。為對稱短路電流倍數(shù)，Isn為電流互感器額定二次電流，Ret為電流互感器直阻，Rbn為電流互感器額定二次負(fù)載。
[0024]本發(fā)明中，所述步驟6中，計算實際二次負(fù)載，進(jìn)而獲取實際二次時間常數(shù)
T (R + /?)
Ts= V廣，其中，Tsn是額定二次時間常數(shù)，Rrt為電流互感器直阻，而Rbn是電流
K , + K,
CtD
互感器額定二次負(fù)載，Rb是電流互感器的實際二次負(fù)載。
[0025]本發(fā)明中，所述步驟7中，差動用電流互感器繞組在最大短路電流下的二次電動勢Es=KprfIe (Ret+Rb)，其中，Kpcf為保護(hù)校驗系數(shù)，Ret為電流互感器直阻，Rb電流互感器二次負(fù)載，Ie為電流互感器的額定二次電流。
[0026]本發(fā)明中，所述步驟8中，根據(jù)以下公式，計算每個差動用電流互感器繞組的暫態(tài)飽和時間t’’:[0027]
【權(quán)利要求】
1.差動保護(hù)用電流互感器的校核方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)利用電流互感器測試儀對多個差動用電流互感器繞組參數(shù)進(jìn)行測試，獲取實測的電流互感器參數(shù)，所述實測的電流互感器參數(shù)至少包括額定短路電流倍數(shù)、電流互感器直阻、電流互感器二次負(fù)載和電流互感器勵磁特性曲線； 2)對實測參數(shù)與電流互感器銘牌參數(shù)對比校驗； 3)根據(jù)差動保護(hù)用電流互感器所在的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，計算所需要校驗的電流互感器所安裝位置的最大短路電流，并校核電流互感器是否滿足要求； 4)計算校核用當(dāng)?shù)仉娫吹囊淮螘r間常數(shù)和網(wǎng)絡(luò)電源的一次時間常數(shù)； 5)選取額定工作循環(huán)和實際工作循環(huán)作為后續(xù)的校核用工作循環(huán)； 6)根據(jù)實測的額定短路電流倍數(shù)、電流互感器直阻、電流互感器二次負(fù)載，計算并校核每個差動用電流互感器繞組在步驟5)實際工作循環(huán)中的等效二次感應(yīng)電動勢，是否小于該電流互感器的額定等效二次極限電動勢，使得差動用電流互感器能滿足實際工作循環(huán)中不飽和的要求； 7)計算每個差動用電流互感器繞組在最大短路電流下的二次電動勢，并根據(jù)步驟I)中獲取的每個差動用電流互感器勵磁特性曲線，獲得每個差動用電流互感器繞組的勵磁電流，并比較每個差動用電流互感器繞組勵磁電流的差值； 8)以額定工作循環(huán)，計算每個差動用電流互感器繞組的暫態(tài)飽和時間，并比較每個差動用電流互感器繞組的暫態(tài)飽和時間的差值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動保護(hù)用電流互感器的校核方法，其特征在于:步驟I)中，當(dāng)差動用電流互感器為P級電·流互感器，實測的電流互感器參數(shù)還包括:電流互感器比差、角差、電流互感器線圈直阻、電流互感器5%或10%誤差曲線、電流互感器準(zhǔn)確限制值系數(shù)和電流互感器伏安特性； 當(dāng)差動用電流互感器為TPY級電流互感器，實測的電流互感器參數(shù)還包括:電流互感器比差、角差、電流互感器線圈直阻、電流互感器伏安特性、最大峰值瞬時誤差、二次時間常數(shù)、電流互感器剩磁系數(shù)和電流互感器暫態(tài)面積系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動保護(hù)用電流互感器的校核方法，其特征在于:所述步驟5)中，實際工作循環(huán)包括單次通電工作循環(huán)和雙次通電工作循環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動保護(hù)用電流互感器的校核方法，其特征在于:所述步驟6)中，選取的實際工作循環(huán)，包括: a、一次故障電流持續(xù)時間為IOOms的單次通電工作循環(huán)， b、一次故障電流持續(xù)時間為250ms的單次通電工作循環(huán)， C、一次故障電流持續(xù)時間為100ms、無電流間隙時間為800ms、二次故障電流持續(xù)時間為IOOms的雙次通電工作循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動保護(hù)用電流互感器的校核方法，其特征在于:所述步驟6)中，電流互感器的額定等效二次極限電動勢Eal=KtdKsscJsn(RJRbn)，其中其中，Ktd為額定暫態(tài)面積系數(shù)，Kss。為對稱短路電流倍數(shù)，Isn為電流互感器額定二次電流，Rct為電流互感器直阻，Rbn為電流互感器額定二次負(fù)載。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動保護(hù)用電流互感器的校核方法，其特征在于:所述步驟6)中，計算實際二次負(fù)載，進(jìn)而獲取實際二次時間常數(shù)
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動保護(hù)用電流互感器的校核方法，其特征在于:所述步驟7)中，差動用電流互感器繞組在最大短路電流下的二次電動勢Es=KprfIe(RJRb)，其中，Kpcf為保護(hù)校驗系數(shù)，Ret為電流互感器直阻，Rb電流互感器二次負(fù)載，Ie為電流互感器的額定二次電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動保護(hù)用電流互感器的校核方法，其特征在于:所述步驟8)中，根據(jù)以下公式，計算每個差動用電流互感器繞組的暫態(tài)飽和時間t’’:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的差動保護(hù)用電流互感器的校核方法，其特征在于:所述第一次短路電流偏移角Θ ’和第二次短路電流偏移角Θ ’ ’均取零。
【文檔編號】G01R35/02GK103823201SQ201410072306
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】高博, 丁津津, 汪玉, 羅亞橋, 鄭國強, 李遠(yuǎn)松, 謝毓廣, 徐斌, 戴申華, 俞斌 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院