变压器差动保护中电流互感器饱和的综合判据
浅析电流互感器对变压器差动保护的影响

浅析电流互感器对变压器差动保护的影响摘要:在生产实践中,由于电流互感器极性错误或接线不正确等造成保护装置误动和拒动,由此而引起的停电事故时有发生且故障多发生在主变压器差动保护。
本文简要分析了电流互感器对变压器差动保护正确可靠动作的影响,并提出了相应的解决措施。
关键词:电流互感器差动保护影响解决措施1 概述电流互感器是电力系统重要的电气设备,它承担着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能。
其接线的正确与否,对系统的保护、测量、监控等设备的正常工作有极其重要的意义。
因此,正确判断电流互感器的极性及二次接线的正确性是非常重要的。
2 变压器差动保护基本概念2.1 保护范围变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。
2.2 接线变压器常采用yn/△-11接线。
此时变压器两侧的电流相位差为30°,因此两侧电流互感器次级电流虽然大小相等(当选用适当变比的互感器时),但相位不同,故仍会有差流流入继电器。
为消除此种不平衡电流,须将变压器一次星形侧的电流互感器接成三角形,而将变压器二次三角侧的电流互感器接成星形,以校正变压器二次电流的相位差。
3 电流互感器对差动保护的影响分析3.1 电流互感器极性接反对变压器差动保护的影响铁芯在同一磁通作用下,一次线圈和二次线圈将感应出电动势,其中两个同时达到高电位的一端或同时为低电位的那一端都称为同极性端。
当任何一侧(或两侧)的一相、二相或三相的电流互感器极性颠倒接反,会使其中一侧(或二侧)的电流相量反相,在正常运行条件下,即形成所谓“和接线”(即两侧电流不是相差180°,而两侧对应的电流同相位),导致在执行元件上产生很大的差压,从而在正常运行及外部穿越性故障时,差动保护均引起误动。
3.2 电流互感器接线组别错误对变压器差动保护的影响电流互感器接线组别错误时在过负荷及穿越性故障会使差动继电器误动作。
主变压器联结组别一般为yn/△-11,若高压侧接成逆相序,则变为yn/△-1。
电力系统继电保护题库-电力C(二次回路)

电⼒系统继电保护题库-电⼒C(⼆次回路)第四部分⼆次回路2734.1 选择题①1. ⼆次回路中对于某些特定的主要回路通常给予专⽤的标号组。
以下为跳闸回路中红灯回路编号的是(A )。
A. 35 B. 105 C. 1012. ⼆次回路绝缘电阻测定,⼀般情况下⽤(B )V 绝缘电阻表进⾏。
A. 500 B. 1000 C. 25003. 测量绝缘电阻时,应在绝缘电阻表(C )读取绝缘电阻的数值。
A. 转速上升时的某⼀时刻B. 达到50%额定转速,待指针稳定后C. 达到额定转速,待指针稳定后4. 某保护装置的出⼝回路如图4-1所⽰,已知电源电压为220V ,出⼝中间继电器CKJ 的直流电阻为10k Ω,信号继电器的参数如下表所⽰,如要保证信号继电器的灵敏度⼤于 1.5;信号继电器压降⼩于10%,可选⽤(B )号信号继电器。
图4-1①包括单选题和多选题,题号带*者为多选题。
电⼒系统继电保护题库2745.在操作箱中,关于断路器位置继电器线圈正确的接法是(B)。
A. TWJ在跳闸回路中,HWJ在合闸回路中B. TWJ在合闸回路中,HWJ在跳闸回路中C. TWJ、HWJ均在跳闸回路中D. TWJ、HWJ均在合闸回路中6.断路器的控制电源最为重要,⼀旦失去电源,断路器⽆法操作,因此断路器控制电源消失时应发出(C)。
A. ⾳响信号B. 光字牌信号C. ⾳响和光字牌信号7.灯光监视的断路器控制和信号回路,红灯亮表⽰(C)。
A. 断路器在跳闸状态,并表⽰其跳闸回路完好B. 断路器在合闸状态,并表⽰其合闸回路完好C. 断路器在合闸状态,并表⽰其跳闸回路完好8.⾳响监视的断路器控制和信号回路,断路器⾃动合闸时(B)。
A. 控制开关⼿柄在合闸位置,指⽰灯发平光B. 控制开关⼿柄在跳闸位置,指⽰灯发闪光C. 控制开关⼿柄在合闸位置,指⽰灯发闪光9.预告信号装置在电⼒系统发⽣不正常运⾏状态时,(A)。
A. 警铃响,光字牌亮B. 蜂鸣器响,光字牌亮C. 警笛响,光字牌亮10.断路器控制回路断线时,应通过(B)通知值班⼈员进⾏处理。
变压器差动保护的P级电流互感器“同型”匹配方法

变压器差动保护的P级电流互感器“同型”匹配方法黄婷;郑涛;陆格野;刘连光;白加林;高昌培【摘要】为有效防止变压器区外故障时因各侧电流互感器饱和程度不一致引起的差动保护误动,基于电路、磁路分析,以变压器发生区外故障时各侧电流互感器同时进入饱和为原则,提出变压器差动保护中各侧P级电流互感器的“同型”匹配方案.该“同型”匹配方案可消除由变压器各侧电流互感器饱和程度不一致引起的不平衡电流,防止变压器发生区外故障时因电流互感器饱和引起的误动.利用所提方案得到了影响电流互感器“同型匹配”的因素.利用PSCAD/EMTDC进行了大量的仿真分析,验证了所提“同型”匹配方案的有效性.基于研究结果给出了变压器差动保护用电流互感器的选型建议.%Aiming at the misoperation of power transformer differential protection due to the saturation difference among theCTs(Current Transformers) of different sides during out-zone faults,a type-matching scheme is proposed for the P-class CTs at different sides of power-transformer differential protection,which,based on the analysis of electric and magnetic circuits,considers that the CTs at different sides enter saturation simultaneously as a principle to eliminate the unbalanced current caused by the saturation difference among the CTs of different sides and thus avoid the misoperation of power transformer differential protection during out-zone faults.The influencing factors of CT type-matching are attained.Numerous PSCAD/EMTDC simulations are carried out to verify the effectiveness of the proposed scheme and suggestions about CT type selection for power transformer differential protection are given based on the research results.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2017(037)007【总页数】8页(P213-219,223)【关键词】电流互感器;变压器;差动保护;电流互感器饱和;“同型”匹配;不平衡电流【作者】黄婷;郑涛;陆格野;刘连光;白加林;高昌培【作者单位】华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206;贵州电网有限责任公司电力调度控制中心,贵州贵阳550002;贵州电网有限责任公司电力调度控制中心,贵州贵阳550002【正文语种】中文【中图分类】TM77;TM4520 引言差动保护作为电气设备的主保护而得到了广泛应用,其动作性能受到差动回路不平衡电流的影响。
变压器励磁涌流的识别方法综述

变压器励磁涌流的识别方法综述张小钒;兰生【摘要】变压器差动保护动作的正确率一直以来都受到励磁涌流的影响,近年来大量国内外继电保护工作者进行了深入的研究,并提出许多新的励磁涌流识别方法.本文将国内外各文献提出的识别励磁涌流与区内故障电流的方法进行整理归纳,分析总结出各种方法的优缺点及实用性,最后对将来解决励磁涌流问题的研究方向进行了展望.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2016(054)003【总页数】6页(P1-6)【关键词】变压器;励磁涌流;差动保护【作者】张小钒;兰生【作者单位】福州大学电气工程与自动化学院,福建福州350108;福州大学电气工程与自动化学院,福建福州350108【正文语种】中文【中图分类】TM41;TM771电力变压器在电力系统中承担着至关重要的作用,是发电厂和变电站中不可或缺的电气设备。
电力系统能否正常、稳定的运行,其中一个非常重要的前提是大型变压器要先能正常、稳定的工作。
此外,由于大型变压器本身的造价就十分昂贵,若因差动保护装置不能准确、及时的对发生严重内部故障的变压器动作跳闸,导致变压器内部结构严重损坏,经济上也将造成巨大的损失。
而且大型变压器损坏后,检修难度大,持续时间长,大范围区域的长时间停电,将给人民的经济带来巨大的损失。
因此,必须准确、有效的控制变压器差动保护装置的动作,既不能误动作,也不能拒动作。
变压器差动保护作为变压器的主保护,一直受到励磁涌流问题的困扰,在2002~2006年间,220kV及以上变压器保护的正确动作率仅为81.912%,远不如100MW及以上发电机保护的98.476%[1]。
因此,必须提高变压器纵差保护动作的正确率。
近年来,国内外继电器保护工作者进行了大量研究,并取得了一定的进展。
文中将各文献提出的识别励磁涌流,以防止差动保护误动作的方法进行整理归纳。
通过分析比较各方法的优缺点,指出其实用性,并展望了将来研究解决励磁涌流问题的主要方向。
TA在变压器微机差动保护装置中的应用

针对上述晴况,装置内应设有—个 A饱和 次绕组长的两端子 , K 、2 r 用 1 表示二次绕组 的肉 K L 和 1 2和 K 分别为同名端。我国规 【 2 变压器差动保护和线路纵差保护一样 , 把元 判据 , 以区分变压器内外故障 隋 , 况 其工作特性如 端子 , 1 K 、 件两侧的电流互感器 T A按差接法接线 , 在正常和 图 1 。对发生在破果护变压器外的故障 定, 同名端按减极性法原则标注 , 即一次电流 K 1 外部故障时, 人 流 继电器的电流接近于零 , 继电器 引起的T A饱和 ,可以通过高值的初始制动 由 L 端流 ^, L 1 从 2端流出, 二次电流 I K 端 2由 2 不动作。 内部故障时 , ^ 流 继电器的电流为短路电 电流检测出来 ,此电流会将工作点短暂的移至附 流人 , K 端流出。 从 1 即一、 二次绕组中电流的正方 铁芯中感应磁通想减( 方向相反) 按减极 。 流, 继电器动作。其物理原理都是基于“ 基尔霍夫 加稳定特性区内。反之 , 当变压器区内故障时 , 向相反 , 由 电流定律” 。而对于变压器差动保护来说 , 不完全 于制动 电流几乎不可能大于差动电流, 其工作点 性法原赙际 注同名端的优点是电流互感器的外特 满足该定律 ,因为变压器不是—个理想 的电路元 会立即进入动作区。 因此 , 可利用故障发生的最初 性与原系统相同, 从外观上看好象是直接通过的。 件, 其接点的各端点不仅存在电的联系, 还存在着 半个周期内, 测量值引发 的工作点是否在附加稳 现场 T 极 的判定常用直流法 , A 简单易行。而变 磁的联系, 以及内部的各种损耗。因此 , 变压器差 定特性区内来作出决定。一经检查出外部引起 的 压器差动保护与 Tt A 极性有关, 即与二次电流的流 动保护原理较为复杂。 T A饱和,装置 自 动闭锁 了比率差动电流保护, 并 向有关 ,因 此变压器差动保护 T A极性必须准确, 1电流互感器T A二次回路相位的校正 会在整定时间 (C ) T T 内一直有效闭锁 , 直到整定 而一般规定变压器三侧或两侧的 T A是 以各侧 的 由于电力 系统 中变压 器常常采用 Y△一 1 时间到时才解除闭锁。工作点稳定地连续两个周 母线为正, 1 当变压器正常运行或外部故障时 , 流过 的接线方式 ,变压器两侧的电流相位差为 3 ̄此 期工作在动作区内 , 0, 诸会被立 即 解除 , 可靠地检查 变压器差动保护装置的电流很小 , 保护装置不应 时, 如果变压器两侧 T A仍采用通常的接线方式 , 出 被保护变压器发展中的故障而迅速动作。 动作, 而当变压器内部故障时, 流过变压器差动保 则 T 二次电流由于相位不 同会产生—个不平衡 A 检查出变压器区外故障引起 T 饱和闭锁了 护装置的电流很大 , A 保护装置应可靠动作。 另外在 电流流入保护装置。 如果不平衡电流太大, 就将降 比率差动电流保护的叛据公式如下 : 检查 T A极性时 ,一定要注意 A的接线方式, r 以 低内部故障时保护的灵敏度,因此需要进行相位 Id I T z≥ C 免发生极性错误。 校正。 常见的校正方法有两种:常规方式 : a . 将变压 5电流互感器二次线现场接线要求 Id (Bl )d e  ̄ K tl < 2z T≤ T CT 器Y 形侧 A r 接成△形 , 而将变压器 △ T 形 A接成 根据电力《 反事故措施要点》 的规定: “ 用于集 Y , 形 此方式适用常规保护。 微 机 b 保护方式 : 变压 式 中: 个 I —为检查 T c A饱 和制动 电流 门坎 成电路型 、 微机型保护的电流、电压和信号输入 器各侧 T A二次侧都接成 Y形 , 通过保护装置内 值 ; 线, 应采用屏蔽电缆 , 屏蔽层在开关场和主控室同 部 的软件进行相位调整 。 如变压器 Y侧 T A接成 Y T C T A饱和闭锁时间。 时接地” 因此变压 。 器铹 期保护装置的二次电缆也 形后, 二次侧三相电流采样值 I I、 由软件求得 abI 、 e 3现场电流互感器 T A试验测试 怯 应按此要求接线 , 以防外界电磁场对系统的干扰。 用 作差动计算的三相 I 、 、 , YA的转变。 A I I 实现 , Bc 电流互感器断线判据 : 在只有—侧相电流减 另外还需做到以下几 :电流输人线中各相 电流 a 2电流互感器饱和判据的原理 小到零 , 其它各侧不变的情况下 , T 判为 A断线。 在 线及中性线应分 别 置于同一电缆内; 流回路不 皎 电流互感器在大电流及系统时间常数大的 下面隋况下不进行 T A断线判别 :启动前某—侧  ̄- 直流回睡共用一根电缆 ;电流互感器的-0 a f - o - : 情况下会引起饱和, 对保护装置产生不利 的影响, 最大电流小于 Q I 则不判该 T 1 c A断线 ;启 动 回路就有 1 b 个接地点,并在配电装置附近经端子 特别是对变压器差动保护 , 应采用相应的识别方 后任一坝相 勤 耐 , J I 不判该侧 T 断线; 动后 排可靠接地; A c 启 对于有几组电流互感器联接在一起 法区分, 避免发生误动。 相电流大于 1 Ir 时 , 2d e 不进行 T A断线判别(c e 的保护装置 , IT 则应在保护屏上经端子排接地。 如果 对于发生在被保护变压器区内的故障 , 为二次侧 它引 r A的额定电流) 。 有多点接地将会造成不同地点的电位差窜入二次 起的T A饱和不易区分。 因为差动电流和制动电流 由于差动保护的特殊性 , 差动电流 的 形成与 回路,使保护装置检测到的数据不准确,波形畸 的测量值的失真情况一样。这时比率差动电流保 各侧 电流都有关 , 并且由于相位校正的关系 , 使得 变 , 保护不能准确动作。对于差动保护 , 天正常情 护的动作特 陛 还是有效的, 故障特征满足比率差 T A断线试验变得 比较复杂 , 鉴于现场条件 , 我们 况下多点接地带来的影响并不明显,通过差流及 动电流保护的动作条件。 可用变压器差动保护中相位校正功能来实现此功 相量检查不易发现 , 但是在有接地故障发生时可 对于发生在被保护变压器区外的故障, 其穿 能 : a 修改配置将 T A断线判据投入 , 修改定值 , 整 能会导致差动保护不正确动作。因此在安装或检 越性短路 电流引起的 T A饱和会产生很大的虚假 定变压器接线型式 。如高压侧和低压侧全部转角 修过程中要专门检查, 确保符合要求。d 电流互感 差动电流, 这在各侧的 T A饱和 况不 同时更为严 和整定差动定值 l = A 高压侧试验: c 2 。h d 将测试仪 器的二次回路不行开路,否则在二次回路中将产 重。如果由此产生的量值引发的工作点落在了比 三相电流分别加到装置的高压侧 A B C三相中 , 生很高的电压, 、、 危及人身安全和烧坏二次设备, 还 率差动电流保护的动作特性区内, 如不采取措施, 低压侧没有电流输入, 测试 仪输出 设置为: = A 可能造成变压器保护误动或拒动,影响电网平稳 I 5 A 保护会误动。 : , = A/= , - A/ 0输出 , | I 5 _ 0I - _= DB CS 由于高压侧转 运行。 结束语 角 关 系 ,d IA B q I B I B I C I A- H = e =H -H e H d I C I C I A 0 相差流值为零 , c =H - = 三 d H 停止输出测试 电流互感器及二次 回路中各种技术要求是 仪三相输出中的 一相 , 此时满足 T A断线的判据, 否符合生产实际 , 直接关系到变压器微机差动保 装置报 T A断线 , 告警灯亮 , 目 试验完毕。 压侧 护能否可靠工作。上述关于电流互感器在变压器 试验方法和高压侧相同。 微机差动保护装置 中的几个技术问题 的讨论是对 4电流互感器极性 T A一、二次绕组有同一符号的两端子称为 参 考文献 同名端或是 同 极性端。同名端现端 同时注 ^ [能源部. 电 1 】 电力工程设计手册. 流时, 铁芯中所产生的磁通相互增强 , 所以同名端 [继电��
浅谈CT饱和对差动保护的影响

浅谈CT饱和对差动保护的影响摘要:随着我国电网输电等级的提高,大量TP类互感器和电子类互感器的应用于电网,抗CT饱和性能日益提高。
然而,CT饱和仍然是对差动保护有较大干扰作用的因素。
由于CT(电流互感器)的传变特性不一,尤其当其出现饱和时,差动保护感受到的电流波形出现畸变,差动电流与实际一次侧的情况出现偏差,可能引起差动保护误动作。
文章结合实践经验,分析了CT饱和对差动保护的影响。
关键词:CT饱和;差动保护;影响近年来,随着我国建设坚强智能电网的战略目标提出,以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的电网建设规模不断扩大。
220 kV及以上电压等级成为我国电网的主干网架,差动保护的应用日益普及。
在此背景下,关注差动保护的动作性能,研究CT饱和对差动保护的影响,具有重要的意义。
1 CT饱和现象CT饱和是指电流互感器饱和,互感器是指在电力系统中,为了对电力系统及其中各电力设备进行必要的计算、监控和保护,用来将高电平的电力参数按比例变换到低电平的参数或信号,再接到相应的继电保护及测量装置上的装置。
电流互感器就是将高电压电路中大电流变换为低电压电路中的小电流,并将高压和低压电路隔离,使它们之间不存在电的直接联系的主要元件。
在一般情况下,电流互感器能够准确将一次回路电流传变到二次回路电流,然而,当电力系统发生故障时,一次回路电流往往远大于正常负荷电流,且经常存在大量的衰减直流分量,导致电流互感器铁芯进入饱和状态,导致电流互感器的二次回路电流出现畸变,称为CT饱和现象。
2 CT饱和对差动保护的影响差动保护基于基尔霍夫电流定律,由于其原理简单,使用电气量单纯,保护范围明确,已广泛用于电力系统发电机、变压器、母线、线路、电抗器等电力系统主要设备,并作为主保护使用。
差动保护对电力系统的安全稳定运行起到至关重要的作用。
2.1 电流互感器饱和对线路光纤差动保护的影响电流光纤差动保护已经成为高压、超高压输电线路首选的主保护之一。
2020年继电保护作业模拟考试题库试
1、(判断题)在电力系统事故情况下,可能出现较大的有功功率缺额,造成电力系统频率较大幅度下降。
()参考答案:正确2、(判断题)变压器主保护包括气体保护、纵差动保护或电流速断保护等。
()参考答案:正确3、(判断题)对于反应故障参数降低而动作的欠量继电保护装置,灵敏度计算为保护装置的动作参数除以保护范围末发生金属性短路时故障参数最大计算值。
()参考答案:正确4、(判断题)当本线路限时电流速断保护与下级线路限时电流速断保护配合整定时,具有动作电流降低、灵敏度提高、保护范围增长及动作时间延长的特点。
()参考答案:正确5、(判断题)高压电动机运行中可能发生的主要故障有电动机定子绕组的相间短路故障、起动时间过长以及一相绕组的匝间短路。
()参考答案:错误6、(判断题)电动机堵转保护在电动机起动结束后投入。
()参考答案:正确7、(判断题)重合闸成功率计算为重合闸失败次数除以重合闸应该动作的总次数的百分数。
()参考答案:错误8、(判断题)电力系统中母线和变压器发生故障,必须采用重合闸。
()参考答案:错误9、(判断题)电流互感器是将交流一次侧高电压转换成可供控制、测量、保护等二次设备使用的二次侧电压的变压设备。
()参考答案:错误10、(判断题)我国电力系统中性点接地方式分为中性点直接接地与非直接接地两大类。
()参考答案:正确11、(判断题)跌落式熔断器在短路电流流过后,装有电流互感器的管子自由落下,是一种短路和过负荷保护装置。
()参考答案:错误12、(判断题)通常继电保护对电流互感器的误差要求其综合误差不超过5%。
()参考答案:错误13、(判断题)自动重合闸按照辅助接点与断路器位置不对应的原理起动。
()参考答案:错误14、(判断题)对上、下级保护之间进行灵敏度配合时,下级保护灵敏度应比上级保护灵敏度高。
()参考答案:正确15、(判断题)备用电源自动投入装置动作时间应考虑故障点有一定的去游离和恢复绝缘时间。
()参考答案:正确16、(判断题)断路器“防跳”措施有机械防跳和电气防跳两种。
电流互感器饱和
抗电流互感器饱和电流继电器的研究与应用摘要: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。
关键词:电流互感器;间断角;JL—K抗饱和电流继电器电流互感器(TA)广泛应用于电力系统,供测量及保护装臵采样用。
测量、保护系统根据TA二次值换算成一次侧电流值。
TA工作于非饱和区时,比值误差小于10% 。
当TA一次电流大于额定值数十倍时,铁芯饱和,输出波形畸变,有效值减小,误差增大,电流继电器触点抖动。
TA深度饱和时无输出,电流继电器不动作,会造成拒动或越级跳事故。
1 、抗TA饱和方案目前国内外研究或应用的抗TA饱和方案:(1)波形判据法:以电流量为判别量,采用瞬时值算法,对饱和电流进行波形相位比较,判别区内、区外故障。
(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。
(3)基于采样值的TA饱和同步识别法与电流比相法,在TA 饱和时闭锁差动保护出口躲过故障非周期分量,避免母差保护误动。
(4)国外有采用中阻抗原理或“饱和发生器”抗TA 饱和,避免装臵在TA 饱和时误动,如ABB公司及瑞典ASEA公司部分保护装臵。
(5)其他方案:利用速饱和变换器延时将电流送人差动回路以躲开故障电流的暂态过程来实现抗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臵的启动元件,电流继电器在TA饱和时触点抖动或拒动,由电流继电器启动的时间继电器便处于启动→返回→启动→返回…,保护无法出口跳闸,导致越级跳闸事故。
目前电力系统主要从两方面着手解决中低压输电系统TA 饱和问题:一是更换TA,增大变比或采用有气隙TA:二是提高TA带载能力,同时降低TA二次负载,避免TA饱和。
基于考虑CT饱和特性对变压器差动保护的影响的判据分析
基于考虑CT饱和特性对变压器差动保护的影响的判据分析摘要:针对一种具有抗CT饱和而影响变压器差动保护的正确动作的算法,在区外故障时能够及时闭锁差动保护的新原理进行分析,该原理简单可靠地实现区外故障实时闭锁,区内故障可靠开放保护。
关键词:CT饱和、变压器、差动保护、突变量1引言变压器差动保护是其内部故障的主保护。
与线路纵差、母线差动保护等不同,变压器各侧的电压等级不一致,使得变压器各侧CT在容量、变比、铁心结构和传变特性等方面均存在较大差异,会对差动保护性能带来负面影响。
2CT饱和对保护的影响2.1 CT暂态饱和在实际电力系统中,变压器保护用CT在设计上已经避免了稳态饱和,但在合闸瞬间或发生故障后总会存在一个暂态过程,该过程一般持续数十毫秒至数秒,在此过程中CT的性能与稳态情况下相比有较大差别,也可能发生饱和,此时即为CT的暂态饱和。
在暂态过程中,一次电流中一般都会含有一定的非周期分量,对CT的暂态特性造成不利影响,其饱和特性会使二次电流畸变与相对减小,复合误差显著增大。
2.2 CT饱和对保护的影响[1]变压器两侧或三侧CT饱和程度不同时,即使变压器内部无故障,一次回路电流相对差动值很小,二次回路也可能因各侧CT型式、性能或剩磁不同而出现较大不平衡电流,该电流可能导致差动保护误动。
CT饱和对差动继电器影响取决于继电器类型以及故障类型。
对于区内故障,即使电流波形畸变或减小,差动继电器也容易实现可靠动作。
重要的是必须保证区外故障时,不会因为各侧CT饱和程度不同而出现大差流时保护误动作。
为此,需要采用特殊的抗CT饱和的措施。
3抗CT饱和措施[2]3.1 比率制动比率制动是使用最广泛的防止差动保护误动的措施。
差动保护动作电流取各自分支电流的向量和,或称为差电流,即。
保护动作条件是和。
其中为最小动作电流,为制动系数。
制动系数可采用多个数值实现不同制动特性。
采用比率制动的初衷是穿越短路电流越大,CT误差形成的差流也越大,需要相应增大制动电流,以防止差动保护误动。
电流互感器饱和问题
电流互感器饱和问题集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-电流互感器饱和引起的保护误动分析及试验方法近年来,广东省内多个发电厂出现过高压厂用变压器或起动-备用变压器在区外故障时或厂用大容量电动机起动时差动保护误动作的情况。
究其原因,除个别是因为整定值的问题外,大多数是因电流互感器特性不理想甚至饱和而导致的。
众所周知,设计规程中对电流互感器的选型有严格的规定,要求保护用的电流互感器在通过15倍甚至是20倍额定电流的情况下,误差不超过5%或10%,即不出现饱和。
而上面提及的出现差动保护误动的情况,无一例外地都选用了保护级的电流互感器。
经过对几个电厂的大容量电动机起动电流的核算,最大容量的电动机起动时电流大概是变压器额定电流的3~5倍,远达不到电流互感器额定电流的15倍。
那为什么差动保护还会因为电流互感器饱和而误动呢?下面就电流互感器的工作原理、工作特性对保护的影响及其检验方法进行探讨。
1电流互感器工作原理简述电流互感器的工作原理与变压器基本相同,因此可以使用变压器的等值电路分析电流互感器。
电流互感器的等值电路如图1所示[1]。
图1中,Z1为电流互感器原方漏抗,Z2为电流互感器副方漏抗,ZL为电流互感器二次回路的负载阻抗,其次侧的参量。
正常运行时,漏抗Z1和Z2很小,负载阻抗ZL也很小,而励磁阻抗Zm因为电流互感器铁心磁通不饱和而很大。
因此,可忽略励磁电流Im。
根据磁势平衡原理,原、副方电流成固定的比例关系为其中N1和N2分别为原、副方绕组匝数。
当铁心磁通密度增大至饱和时,励磁阻抗Zm会随着饱和的程度而大幅下降。
此时Im已不可忽略,即I1与I2不再是线性的比例关系。
电流互感器饱和的原因有两种[2]:一是一次电流过大引起铁心磁通密度过大;二是二次负载(即ZL)过大,在同样的一次电流下,要求二次侧的感应电动势增大,也即要求铁心中的磁通密度增大,铁心因此而饱和。