差动保护用电流互感器的校核方法
【专利摘要】本发明为了解决现有差动保护用电流互感器在校核过程中，不仅应考虑单个电流互感器是否合乎要求，也要考虑各侧电流互感器的特性相互配合情况所存在的问题，提供一种差动保护用电流互感器的校核方法，所述校核方法在关注电流互感器本身性能的同时，校核电流互感器之间的性能差异，以保证投入运行的电流互感器绕组能满足现场运行的要求，在实际运行中，本发明对于差动保护用电流互感器有十分重要的意义，更能准确判断电流互感器能否满足现场运行需要。
【专利说明】差动保护用电流互感器的校核方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统设备校核相关【技术领域】，进一步地说，涉及一种电流互感器的校核方法，尤其是一种差动保护用电流互感器的校核方法。
【背景技术】
[0002]现阶段广泛使用的电流互感器是电磁式电流互感器，具有铁心，而电流互感器的铁心具有非线性特征。一次电流很大、一次电流中含有较大直流分量、铁心有很大剩磁、二次负载很大等情况均有可能引起电流互感器铁心的严重饱和，工作点将进入磁化曲线的饱和部分，励磁电流成几十倍甚至更高倍数增长，使二次电流的数值与波形严重失真。这样就会造成传变到二次的电流不准确，可能导致差动保护等保护的误动或拒动。
[0003]所以对于保护用电流互感器的校核就尤为重要，现有的校核方法是，首先利用仪器测量电流互感器绕组的各种参数，包括电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器实际二次负载、电流互感器5%或10%误差曲线、电流互感器准确限制值系数和电流互感器伏安特性等，然后对电流互感器本身参数进行校核，以判断在正常工况下或发生故障时是否能满足保护要求。校核依据以下两个条件进行。一是保护校验用最大故障电流与额定电流之比是否小于误差限值系数ALF，二是电流互感器实际二次负载是否小于额定二次负载。校核方式是，误差限值曲线方式，二次极限电动势校核方式。
[0004]而这样校核方法仅仅对单个电流互感器本身的性能关注，而对于差动保护用电流互感器来说，可能牵扯到两个以上的电流互感器，电流互感器性能之间的差异也是需要重点关注的对象，不同互感器特性也不可能完全相同，互感器之间的特性差异会形成差流，严重甚至会引起差动保护地误动。
[0005]因此，对于差动保护用电流互感器，不仅应考虑单个电流互感器是否合乎要求，也要考虑各侧电流互感器的特性相互配合情况。为减少差动保护的不平衡电流，提高差动保护动作的可靠性、灵敏性，理想情况下，差动保护应能采用特性尽可能一致的电流互感器。但在实际工程中，差动保护所用的电流互感器的特性(励磁特性、二次负载、二次时间常数、剩磁等)实际很难做到完全一致。
【发明内容】
[0006]本发明为了解决现有差动保护用电流互感器在校核过程中，不仅应考虑单个电流互感器是否合乎要求，也要考虑各侧电流互感器的特性相互配合情况所存在的问题，提供一种差动保护用电流互感器的校核方法。
[0007]—种差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0008]1、利用电流互感器测试仪对多个差动用电流互感器绕组参数进行测试，获取实测的电流互感器参数，所述实测的电流互感器参数至少包括额定短路电流倍数、电流互感器直阻、电流互感器二次负载和电流互感器励磁特性曲线；
[0009]2、对实测参数与电流互感器铭牌参数对比校验；[0010]3、根据差动保护用电流互感器所在的网络结构，计算所需要校验的电流互感器所安装位置的最大短路电流，并校核电流互感器是否满足要求；
[0011]4、计算校核用当地电源的一次时间常数和网络电源的一次时间常数；
[0012]5、选取额定工作循环和实际工作循环作为后续的校核用工作循环；
[0013]6、根据实测的额定短路电流倍数、电流互感器直阻、电流互感器二次负载，计算并校核每个差动用电流互感器绕组在步骤5实际工作循环中的等效二次感应电动势，是否小于该电流互感器的额定等效二次极限电动势，使得差动用电流互感器能满足实际工作循环中不饱和的要求；
[0014]7、计算每个差动用电流互感器绕组在最大短路电流下的二次电动势，并根据步骤I中获取的每个差动用电流互感器励磁特性曲线，获得每个差动用电流互感器绕组的励磁电流，并比较每个差动用电流互感器绕组励磁电流的差值；
[0015]8、以额定工作循环，计算每个差动用电流互感器绕组的暂态饱和时间，并比较每个差动用电流互感器绕组的暂态饱和时间的差值。
[0016]本发明中，步骤I中，当差动用电流互感器为P级电流互感器，实测的电流互感器参数还包括:电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器5%或10%误差曲线、电流互感器准确限制值系数和电流互感器伏安特性；
[0017]步骤I中，当差动用电流互感器为TPY级电流互感器，实测的电流互感器参数还包括:电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器伏安特性、最大峰值瞬时误差、二次时间常数、电流互感 器剩磁系数和电流互感器暂态面积系数。
[0018]本发明中，所述步骤5中，实际工作循环包括单次通电工作循环和双次通电工作循环。
[0019]本发明中，所述步骤6中，选取的实际工作循环，包括:
[0020]a、一次故障电流持续时间为IOOms的单次通电工作循环，
[0021]b、一次故障电流持续时间为250ms的单次通电工作循环，
[0022]C、一次故障电流持续时间为100ms、无电流间隙时间为800ms、二次故障电流持续时间为IOOms的双次通电工作循环。
[0023]本发明中，所述步骤6中，电流互感器的额定等效二次极限电动势Eal=KtdKsscJsn(Rc^Rbn),其中，Ktd为额定暂态面积系数，Kss。为对称短路电流倍数，Isn为电流互感器额定二次电流，Ret为电流互感器直阻，Rbn为电流互感器额定二次负载。
[0024]本发明中，所述步骤6中，计算实际二次负载，进而获取实际二次时间常数
T (R + /?)
Ts= V广，其中，Tsn是额定二次时间常数，Rrt为电流互感器直阻，而Rbn是电流
K , + K,
CtD
互感器额定二次负载，Rb是电流互感器的实际二次负载。
[0025]本发明中，所述步骤7中，差动用电流互感器绕组在最大短路电流下的二次电动势Es=KprfIe (Ret+Rb)，其中，Kpcf为保护校验系数，Ret为电流互感器直阻，Rb电流互感器二次负载，Ie为电流互感器的额定二次电流。
[0026]本发明中，所述步骤8中，根据以下公式，计算每个差动用电流互感器绕组的暂态饱和时间t’’:[0027]
【权利要求】
1.差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)利用电流互感器测试仪对多个差动用电流互感器绕组参数进行测试，获取实测的电流互感器参数，所述实测的电流互感器参数至少包括额定短路电流倍数、电流互感器直阻、电流互感器二次负载和电流互感器励磁特性曲线； 2)对实测参数与电流互感器铭牌参数对比校验； 3)根据差动保护用电流互感器所在的网络结构，计算所需要校验的电流互感器所安装位置的最大短路电流，并校核电流互感器是否满足要求； 4)计算校核用当地电源的一次时间常数和网络电源的一次时间常数； 5)选取额定工作循环和实际工作循环作为后续的校核用工作循环； 6)根据实测的额定短路电流倍数、电流互感器直阻、电流互感器二次负载，计算并校核每个差动用电流互感器绕组在步骤5)实际工作循环中的等效二次感应电动势，是否小于该电流互感器的额定等效二次极限电动势，使得差动用电流互感器能满足实际工作循环中不饱和的要求； 7)计算每个差动用电流互感器绕组在最大短路电流下的二次电动势，并根据步骤I)中获取的每个差动用电流互感器励磁特性曲线，获得每个差动用电流互感器绕组的励磁电流，并比较每个差动用电流互感器绕组励磁电流的差值； 8)以额定工作循环，计算每个差动用电流互感器绕组的暂态饱和时间，并比较每个差动用电流互感器绕组的暂态饱和时间的差值。
2.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于:步骤I)中，当差动用电流互感器为P级电·流互感器，实测的电流互感器参数还包括:电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器5%或10%误差曲线、电流互感器准确限制值系数和电流互感器伏安特性； 当差动用电流互感器为TPY级电流互感器，实测的电流互感器参数还包括:电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器伏安特性、最大峰值瞬时误差、二次时间常数、电流互感器剩磁系数和电流互感器暂态面积系数。
3.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于:所述步骤5)中，实际工作循环包括单次通电工作循环和双次通电工作循环。
4.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于:所述步骤6)中，选取的实际工作循环，包括: a、一次故障电流持续时间为IOOms的单次通电工作循环， b、一次故障电流持续时间为250ms的单次通电工作循环， C、一次故障电流持续时间为100ms、无电流间隙时间为800ms、二次故障电流持续时间为IOOms的双次通电工作循环。
5.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于:所述步骤6)中，电流互感器的额定等效二次极限电动势Eal=KtdKsscJsn(RJRbn)，其中其中，Ktd为额定暂态面积系数，Kss。为对称短路电流倍数，Isn为电流互感器额定二次电流，Rct为电流互感器直阻，Rbn为电流互感器额定二次负载。
6.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于:所述步骤6)中，计算实际二次负载，进而获取实际二次时间常数
7.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于:所述步骤7)中，差动用电流互感器绕组在最大短路电流下的二次电动势Es=KprfIe(RJRb)，其中，Kpcf为保护校验系数，Ret为电流互感器直阻，Rb电流互感器二次负载，Ie为电流互感器的额定二次电流。
8.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于:所述步骤8)中，根据以下公式，计算每个差动用电流互感器绕组的暂态饱和时间t’’:
9.根据权利要求8所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于:所述第一次短路电流偏移角Θ ’和第二次短路电流偏移角Θ ’ ’均取零。
【文档编号】G01R35/02GK103823201SQ201410072306
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】高博, 丁津津, 汪玉, 罗亚桥, 郑国强, 李远松, 谢毓广, 徐斌, 戴申华, 俞斌 申请人:国家电网公司, 国网安徽省电力公司电力科学研究院