抗电流互感器饱和电流继电器的研究与应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2001年第2期华东电力抗电流互感器饱和电流继电器的研究与应用蔡耀红，缪仙荣(1浙江省电力试验研究所，浙江310014；2．乐清市爰光电气有限公司，325600)美麓词：电流互感器}间断角；JL—K抗饱和电流继电器摘要：提出了新的电流互感器饱和判据——间断角饱和判别法，介绍了根据此原理研制的JL—K抗饱儿电流继电器原理及实际应用，并说明该产品的应用前景。中围分类号rTM452tTM588文献标识码：B文章编号1001—9529(2001)02—0047—03电流互感器(TA)广泛应用于电力系统，供测一启动一返回⋯⋯，保护无

2、法出口跳闸，导致越级量及保护装置采样用。跳闸事故。测量、保护系统根据TA二次值换算成一次目前电力系统主要从两方面着手解决中低压侧电流值。TA工作于非饱和区时，比值误差小于输电系统TA饱和问题：一是更换TA，增大变比l0。当TA一次电流大于额定值数十倍时，铁芯或采用有气隙TA：二是提高TA带载能力，同时饱和，输出波形畸变，有效值减小，误差增大，电流降低TA二次负载，避免TA饱和。继电器触点抖动。TA深度饱和时无输出，电流继上述方案有明显的不利之处；换TA以增大电器不动作，会造成拒动或越级跳事故-。变比或采用有气隙TA，不但投资大，工作量大，停电时间长，社会效益和经济效益不

3、佳，而且测量l抗TA饱和方案表计需配套更换，保护定值精度受影响(大变比目前国内外研究或应用的抗TA饱和方案：TA和有气隙TA正常输出值较小)。降低TA负(1)波形判据法：以电流量为判别量，采用瞬担．只能提高饱和电流值，抗饱和能力有限，因此，时值算法，对饱和电流进行波形相位比较，判别区研制抗TA饱和电流继电器，应是理想解决方案。内、区外故障。2JL—K抗饱和电流继电器设计和组成(2)局部测算法：利用过零点后2～3ms真实传变区采点计算，推算电流有效值。若能开发出抗饱和电流继电器，那么，只需简(3)基于采样值的TA饱和同步识别法与电单地更换电流继电器，无需更换TA即可解决流

4、比相法，在TA饱和时闭镇差动保护出口躲过TA饱和问题。这样既可节约资金，减少工作量，故障非周期分量，避免母差保护误动。又不会降低保护测量精度，无需更换测量表计系(4)国外有采用中阻抗原理或“饱和发生器”统，更重要的是可大大减小停电时间，具有很好的抗TA饱和，避免装置在TA饱和时误动，如经济效益与社会效益，这是最受用户欢迎的技术ABB公司及瑞典ASEA公司部分保护装置。方案。(5)其他方案：利用速饱和变换器延时将电2．1电流互砬器特性分析流送人差动回路以躲开故障电流的暂态过程来实等效电路见图l。现抗TA饱和目的；利用饱和时有较大谐波量作为TA饱和检测判别等。上述方案各有侧

5、重，主要针对非周期暂态分量进行判别，适用于微机型母线差动保护，大多应用于高压、超高压输电线路中，一般中低压输电系统中采用电流继电器作为继电保护装置的启动元圈】TA等效电路件，电流继电器在TA饱和时触点抖动或拒动，由励磁电=电流继电器启动的时间继电器便处于启动—+返回维普资讯http://www.cqvip.com毕东电力2001年第2期正常时，TA输出正弦波电流，此时，抗饱和励磁阻抗z，一2，Ⅳ；电流继电器与常规电流继电器特性一致，当激励正常时，励磁阻抗很大，，近似为零；铁心饱量大于整定值时动作出口，动作依据：TA二次电和时，U减小，Z减小，增大，误差增加；铁心流有效值

6、。定值精度：整定误差小于3，深度饱和时，，全部流人励磁回路，TA无输出。饱和时，TA输出畸变饱和波形，此时抗饱和TA饱和时，一、二次电流的波形如图2。电流继电器能正确识别出TA饱和并出口动作。动作判据：TA饱和间断角特征判据。定值精度：不要求，因为饱和时TA一次电流超过额定值几、一十至几百倍，远远大于动作定值。2．3JL-K抗饱和电流继电器电路组成一／／以现有JI电流继电器为基础，另增设TA饱和判别回路，两者分别完成TA不饱和与饱和时故障判别并通过逻辑或驱动出口。TA饱和判别围zTA饱和后的一、二电流故彤TA饱和后，二次电流波形有如下特征：回路包括：(1)鏊幅闭锁电路：

7、当电流幅值较小，不会导(1)饱和电流含大量高次谐波，波形畸变，输致TA饱和时，将TA饱和判别回路退出，电流大出有效值减小}(2)二次阻抗越大，TA负荷越大，TA越容于阈值时才投入。(2)饱和特征甄别电路：用于甄别过零点与易饱和；(3)饱和时，TA输出几乎为零(图2中BC、问断角，输出真实饱和判据。EF段)，可视作问断点。深度饱和时，过零点前(3)脉冲展延电路：确认饱和判据，防止脉冲移，间断角增大(从36。左右增至126。)；干扰误判，(4)每次过零点时，TA退出饱和，过零点后(4)EMI抗干扰电路：截止并吸收窄尖峰干2～3ms内仍有一段真