电流互感器饱和的检测方法及在微机母线保护中的应用

通过对电流互感器(TA)饱和时电流特点的分析,说明电流互感器饱和对微机母线保护有影响,论述了各种电流互感器饱和的检测方法及其在微机母线保护中的应用,提出了对微机母线保护装置改进的建议。     

保护用电流互感器10%误差曲线现场测试及其二次负载校核

电流互感器饱和是微机保护装置不正确动作的主要原因之一.对电流互感器饱和进行了概述,分析了剩磁引起饱和对微机保护的影响,并着重介绍了保护用电流互感器10%误差曲线现场测试及其二次负载校核方法.     

浅谈母差保护微机化的几点感受

通过总结大量变电站母差保护微机化改造中发现的问题,从电流互感器、二次负载、抗饱和能力、保护动作时间、运行方式判别等几个方面,对继电器式和微机式母差保护进行了对比分析,指出工程人员往往只重视保护的更换,而忽略了电流互感器的更换,导致因电流互感器与保护不匹配而产生母差保护误动作,同时阐明了微机式母差保护的优点。     

浅谈母差保护微机化的几点感受

通过总结大量变电站母差保护微机化改造中发现的问题,从电流互感器、二次负载、抗饱和能力、保护动作时间、运行方式判别等几个方面,对继电器式和微机式母差保护进行了对比分析,指出工程人员往往只重视保护的更换,而忽略了电流互感器的更换,导致因电流互感器与保护不匹配而产生母差保护误动作,同时阐明了微机式母差保护的优点.     

微机式母线保护方案的研究

针对母线保护存在的问题，根据电流互感器饱和时间特性，提出了利用微机记录故障开始瞬间互感器饱和前的电流采样数据，并以此构成母线保护判据的保护方案。这样可大大提高母线保护的速动性和灵敏性，并可实现自动跟踪母线运行工况的自适应保护方式。     

P类电流互感器饱和原因分析及对策

微机保护被广泛使用后,电流互感器的二次负荷由阻感性变为电阻性,且故障切除时间缩短,使P类电流互感器残留剩磁大大增加,常引起下次故障时,电流差动保护区外误动和距离Ⅰ段延时动作.文中通过实例和理论分析,说明了剩磁和一次电流非周期分量对电流传变的不同影响,建议220 kV及以下电压等级线路保护使用PR类电流互感器,以消除剩磁对保护的影响,同时能够保证距离Ⅰ段范围内故障的快速切除.对于PR类电流互感器,在考核互感器饱和对保护的影响时,只需考虑非周期分量引起的暂态饱和,因此依据"故障发生5 ms后电流互感器出现暂态饱和"对保护进行考核是合理的.     

电动机差动保护误动事故的分析

分析了一起母线失电后快切装置动作时电动机起动过程中差动保护的误动事故。根据电动机首末端两侧电流波形及现场的实际情况,指出电流互感器饱和是导致这次事故的直接原因。分析了微机电动机保护装置在此次事故中的动作情况,并使用EMTP仿真工具仿真电动机在自起动过程中的电流波形。针对差动保护和电流互感器的特点,给出了避免因电流互感器饱和导致差动保护误动的措施和对策。     

适用于微机母线保护的电流互感器饱和的检测方法

通过对电流互感器(TA)饱和时电流特点的分析,提出了一种用于微机母线保护装置的TA饱和检测方案.该方案与基于瞬时值比率制动的差动保护相结合,在区外故障且TA饱和发生的情况下能够可靠闭锁保护,当发生区外转区内故障时能够快速开放保护.已有采用此方案的微机母线保护装置在电力系统中运行.     

电流互感器饱和对继电保护的影响及对策

简单介绍了电流互感器饱和的原理,分析了电流互感器(TA)饱和对电流保护、距离保护和母线保护动作行为的影响;给出了几种防止电流互感器饱和的方法。     

基于光电互感器的数字式母线保护

基于传统电流互感器的微机母线保护在母线发生区外故障时,常因对电流互感器饱和处理不周而引起保护不正确动作。为彻底解决电流互感器饱和对母线保护影响,开发了基于数字式光电互感器的数字式母线保护装置。对目前主流的光电互感器OET700进行充分研究后,从软硬件方面给出相应解决方案。硬件方面采用多CPU系统,将数据采集、保护逻辑、人机交互的功能分别由单独CPU处理,有效解决母差保护的资源问题。针对光电互感器无饱和、有谐波、有坏数、有削波等特点,软件方面采用比率制动、傅氏差动、坏点监测等机制,给出了相应解决方案。实际运行证明,该母差保护完全满足电力系统数字式变电站的要求。     

变压器外部故障切除后差动保护误动原因及防止对策

针对近年来相继出现的变压器差动保护在外部故障切除后发生误动的现象,研究了电流互感器(current transformer,CT)饱和以及Y/D接线变压器补偿方式对差动保护的影响。通过理论分析与仿真研究发现,变压器外部故障切除后CT发生局部暂态饱和时,由于只传变工频周期分量,误差很小,不足以引起差动保护误动。如果变压器一侧CT发生超饱和,而另一侧CT能正确传变时,由于两侧CT传变特性不一致可能引起差动保护误动;另外变压器Y侧电流的相位补偿也容易引起差动保护误动。通过对保护误动时的动作轨迹的分析,提出利用分区延时法以防止差动保护误动。通过大量的仿真实验,证明该方法既能保证差动保护在内部故障时的速动性,也能保证在外部故障切除后不误动。     

基于暂态拟合制动特性的发电机差动保护算法

从电流互感器饱和励磁电流和发电机差动保护工作点随时间变化特点分析入手,提出了一种基于暂态拟合制动特性原理的差动保护算法。算法通过拟合电流互感器饱和时差动不平衡电流随时间变化规律得到制动曲线斜率K随时间变化曲线,给出了初始K值曲线表达式及初始K值曲线的调整方法。该制动特性既反映了电流互感器饱和暂态过程引起的差动不平衡电流随时间变化的规律,又兼顾电流互感器正常传变时的稳态误差,使得保护动作门槛值在区外故障电流互感器饱和暂态过程中能够包络差动不平衡电流,增加了保护的可靠性。同时电流互感器正常线性传变时间段K值曲线的值可低于传统比率制动差动保护制动曲线斜率值,保护更加灵敏。理论分析和仿真结果表明,算法比传统比率制动差动保护有更好的区外故障抗电流互感器饱和能力和区内故障的灵敏性。     

基于波形识别的变压器自适应制动比率差动保护原理

带多段折线或非线性特性的比率差动保护引起了广泛的关注，其中三折线比率制动特性的差动保护已在变压器保护中得到了应用，但是，如何整定各段折线拐点及非线性特性依然是一难题。文中分析了差动不平衡电流、电流互感器(TA)饱和、TA传变误差及波形相关系数之间的关系，并通过大量的仿真计算，得到了TA传变误差与相关系数的比率关系，在此基础上，提出了一种根据波形相关系数自动调整制动比率特性的变压器差动保护原理。     

P级TA饱和对数字式比率制动特性差动保护的影响

长期以来，比率制动曲线的比率制动部分历来都和电流互感器（TA）的抗饱和能力联系在一起，认为只要有了比率制动特性，差动保护就不会误动，但事实并非如此，长期统计表明有些原因不明的误动或多或少地和TA的暂态饱和有关，通过对非TPY级TA饱和的变压器区外故障动模数据分析，得出比率制动特性差动保护在P级TA暂态饱和情况下可能会误动的结论。同时，还详细阐述了选择合理的出口判据次数，数字滤波算法，数据窗的长度能提高差动保护抗TA暂态饱和能力的影响。     

基于小波变换的母线保护CT暂态饱和实时检测方法

在分析电流互感器（current transformer,CT）暂态饱和特性的基础上,根据CT饱和电流信号存在奇异性的特征,采用小波变换定量计算出CT进出饱和点的时刻,在进入饱和点后闭锁保护,而在出饱和点后开放保护,以提高保护的动作可靠性和速度,并对其进行了仿真,结果表明该方法可以准确测量出CT发生饱和和退出饱和的时刻,避免引起保护发生误动作。     

基于瞬时电流特征的电流互感器饱和识别改进方法

电力系统发生区外故障时电流互感器饱和可能引起差动保护误动,常用的解决方法选取的开放差动保护门槛值固定,未考虑差动电流畸变程度的影响,在饱和程度较轻时门槛值偏大,使得开放保护延时较大。针对这一问题,提出了一种基于瞬时电流特征的电流互感器饱和识别的方法。该方法在虚拟制动电流识别电流互感器饱和的基础上,通过分析电流互感器的传变特性得到电流互感器饱和程度与一次电流及其导数的关系,利用BP神经网络拟合算法建立一次电流特征与最优门槛值之间的映射关系,从而可以自适应选取开放差动保护门槛值,以减少差动保护闭锁时间。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

母线保护中电流互感器饱和检测新判据

基于瞬时值差动的母线保护由于受电流互感器饱和的影响而容易误动作。本文提出一种新型判据可用于检测ＣＴ饱和，一旦检测到ＣＴ饱和，就停止瞬时值差动计算，改用向量差动或插入延时。仿真结果表明新判据能够正确灵敏地检测出ＣＴ饱和时刻。     

基于虚拟制动电流采样点差动的CT饱和识别方法

分析了CT饱和产生的机理以及CT饱和后二次电流的本质特征,根据一次电流过零点附近CT二次电流存在线性传递区的特点,提出基于虚拟制动电流采样点差动的识别CT饱和方法。理论分析与动模试验结果表明,该方法能够很好地解决变压器区外故障时由于电流互感器饱和造成变压器比率差动保护误动的问题,进一步提高了差动保护的可靠性,具有实际应用的价值。     

电流互感器的暂态饱和及应用计算

讨论保护用电流互感器的暂态饱和及工程应用中的问题。互感器暂态饱和对保护装置性能有严重影响 ,为保证继电保护在暂态饱和条件下正确动作 ,工程应用中应合理选用电流互感器的类型和参数 ,保护装置必要时应采取减缓互感器饱和影响的措施。文中还列举大型发电机变压器组差动保护用电流互感器的选择计算示例     

On the Coordination of Current Transformers and Relay Protection and Automation Operation of Electric-Power Systems in Transient Short-Circuit States

Due to the increasing number of incorrect actions of relay protection in transient processes accompanied by saturation of current-transformer (CT) cores, there is a need for developing a domestic standard for protective CTs designed to operate in transient states. The following ways to provide proper relay protection operation in transient states accompanied by saturation of CTs in operation are considered: (a) CT shedding that includes an increase in control cables’ cross sections, (b) development of relay-protection and automation algorithms based on the recognition of crash conditions in an appropriate CT transformation time interval of 2–3 ms, (c) development of relay-protection and automation algorithms with virtual CT error compensation, and (d) development and introduction of new primary-current converters. It is concluded that, for existing large power plants with installed TPX current transformers, it is advisable to use improved digital relay-protection algorithms for information processing obtained from CTs, for example, by methods (b) and/or (c).