基于虚拟制动电流采样点差动的CT饱和识别方法.pdf

维普资讯 第34卷 第13期 继 电器 Vo1．34 NO．13 50 2006年7月 1Et RELAY Ju1．1，2006 基于虚拟制动电流采样点差动的CT饱和识别方法 杨恢宏 ，谢百煌 ，毕大强。，张项安 ，王维俭。 (1．许继电气保护及 自动化事业部，河南 许昌461000；2．陕西省电力公司调度 中心，陕西 西安 710004； 3．清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京 100084) 摘要：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。 关键词：差动保护； 虚拟制动； CT饱和 中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1003-4897(2006)13-0050-04 发生区外转区内故障时适时解除闭锁信号，开放保 0 引言 护。基于小波变换的算法 CT饱和检测判据 由于 一 次系统用于变压器保护的电流互感器(CT) 受采样频率和计算时间的限制，在工程中较难实现。 一 般配置两组，一组为暂态特性好 的电流互感器 本文通过对差动电流采样波形的分析，构造 自 (TPY)，完成变压器的主保护功能，一组为暂态特性 适应虚拟制动电流，利用采样点差动识别 CT饱和， 相对差的电流互感器 (P级)，完成变压器的后备保 与时差法区分区内与区外故障配合使用，在区外故 护。现在对于220kV及其以上电压等级的变压器 障且CT发生饱和的情况下能够可靠闭锁保护，当 都采用双重化的配置 ，这样原来暂态特性较差的P 发生区外转区内故障时能够快速开放保护。 级 电流互感器也要完成变压器的主保护和后备保护 1 CT饱和产生的原理及其特征 功能。由于P级电流互感器铁心没有气隙，剩磁较 大，容易饱和。采用双重化配置后，P级电流互感器 1．1 CT饱和的原理 饱和已经是区外故障引起变压器差动保护误动的主 cT的等效电路图如图1所示，图中z。为cT的 要原因，为了进一步提高差动保护的可靠性，必须要 一 次阻抗，z 为cT的二次阻抗，z为 cT的二次负 解决P级电流互感器饱和问题。 载，Z 为 CT的励磁阻抗。 围绕电流互感器饱和的问题，已有提出多种鉴 别方法。目前主要应用的是基于故障后电流互感器 须经过一定时间才开始饱和的特点 ¨，提出的时差 Z 法(快速测量) 和附加制动法 J。前者根据当 发生区外短路故障时CT不会立即饱和，外部短路 图 1 CT的等效 电路 图 后的暂态不平衡 电流不会立即出现。而当变压器发 Fig．1 EquivalentcircuitofCT 生区内故障时，一开始差动电流很大。因此，利用差 由图1可得： 动电流出现时刻和故障发生时刻的不同，来区分是 E2=IxZ (1) 区内故障还是区外故障。后者是利用区内与区外故