计及直流偏磁的保护用电流互感器仿真与实验分析.pdf

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1、第43卷第13期电力系统保护与控制V01．43NO．132015年7月1日PowerSystemProtectionandControlJu1．1，2015计及直流偏磁的保护用电流互感器仿真与实验分析王振浩，王学斌，李国庆，陈洪涛，陶平虎(1．东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012；2．国网甘肃省电力公司兰州供电公司，甘肃兰州730070；3．国网吉林省电力公司松原供电公司，吉林松原138000；4．国网甘肃省电力公司刘家峡水电厂，甘肃永靖731600)摘要：保护用电流互感器(CurrentTransformer,CT)对电力系统继电保护的动作特性影响很大。直流偏磁会对CT的

2、传变特性产生影响，利用其T型等值电路推导出了直流偏磁条件下的励磁电流和磁通的表达式。通过PSCAD／EMTDC仿真软件对不同直流偏移系数条件下的CT传变特性进行仿真分析，结果表明，偏磁条件下CT的磁化曲线第三象限部分会减小，二次电流波形也会发生畸变，同时二次电流中谐波幅值也在增加，当偏磁电流增加到一定值时二次谐波将会大于三次谐波，随着直流偏移系数的增加各次谐波也呈线性增长，而基波幅值在减小。同时，设计了交流叠加直流的实验电路来模拟直流偏磁现象以保护用CT的传变特性进行实验分析。实验结果表明，在偏磁条件下CT不能正确传变一次电流，在偏磁条件下CT二次电流有效值会减小，同时基波幅值也相应

3、减小，而其余各次谐波的幅值呈线性增加，对角差的影响较电流误差而言更为严重。由此可见，直流偏磁改变了保护用CT的传变特性，对采用基波分量算法及谐波制动方案类型的保护构成严重威胁，降低继电保护的可靠性。关键词：直流偏磁；电流互感器；励磁特性；谐波；幅值AnalysisofsimulationandexperimentonthecharacteristicofthecurrenttransformerusedforprotectionafectedbyDCmagneticbiasWANGZhenhao，WANGXuebin一，LIGuoqing，CHENHongtao，TAOPinghu4

4、(1．SchoolofElectricalEngineering，NortheastDianliUniversity,Jilin132012，China；2．GansuProvinceLanzhouPowerSupplyCompany,Lanzhou730070，China；3．JilinProvinceSongyuanPowerSupplyCompany,Songyuan138000，China；4．GansuPronvinceLiujiaxiaHydropowerStation，Yongjing731600，China)Abstract：Thecurrenttransformer

5、fCT1usedforprotectionhasagreateffectonoperationcharacteristicsforprotectiverelaying．ItstransfercharacteristicscouldbeimpactedbvDCbiasanditsexcitationcurrentandmagneticfluxiSderivedbyT-shapedequivalentcircuit．ThentheanalysisofsimulationondiferentDCoffsetratiobymeansOfPSCAD／EMTDCsoftware．Thesimul

6、ationresultshowsthatitwillcauseCT’SmagnetizationchiveinthirdquadrantdecreaseanditssecondarycurrentdistortionmeanwhiletheharmonicofsecondarycurrentincreaseandwhentheDCofsetcoe伍cientincreasetoacertainvaluethesecondharmonicwillbegreaterthanthethirdharmonic．butthefundamentaliSreducedaccordingly．And

7、thetransfercharacteristicofprotectiveCTcouldbeanalyzedbysimulatingDCbiaswiththedesignedACsuperposedDCexperimentcircuit．TheresultofexperimentshowsthattheCTCannottransfertheprimarycurrentaccuratelyonDCbiascondition，thesecondaryeffec