线路电流差动保护自适应CT变比的方法
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差动保护校验方法差动保护是电气系统中一种重要的保护方式,主要用于保护电气设备免受电流不平衡和相间短路等故障的损害。
为了确保差动保护的正确运行,需要进行校验。
下面将介绍差动保护校验的几种常见方法。
1.进行接线检查:差动保护装置需要正确地接入电气系统中,其输入和输出端子的接线不容忽视。
首先需要检查装置的供电电源是否正确接入,以确保装置正常运行。
另外,还要检查接线盒或插头的连接情况,确保差动信号正常传输。
2.检查CT的连接:差动保护装置中通常使用电流互感器(CT)来感应电流信号,然后进行差动计算。
因此,CT的正确连接与安装非常重要。
需要检查CT的接线是否正确,连接处是否牢固,是否存在接触不良等问题。
此外,还要确保CT的极性正确,以保证差动保护装置能够正确地测量电流。
3.进行参数设置:差动保护装置需要根据实际工程情况进行参数设置。
这些参数包括仪表变比、相位差、动作电流等。
正确设置这些参数,可以确保差动保护装置对故障的检测和动作正确。
因此,在校验差动保护装置时,需要检查这些参数的设置是否正确,并根据需要进行调整。
4.进行保护重合校对:在差动保护装置中,通常有多个保护回路,对应不同的电力设备。
而这些回路的动作电流一般是不同的,需要根据实际情况进行设置。
在校验过程中,需要确保不同保护回路之间的动作电流大小和设定值的关系正确,以确保在故障发生时,差动保护能够选择正确的保护回路进行动作。
5.进行功能检查:除了上述的硬件参数校验外,还需要对差动保护装置的功能进行检查。
这包括对装置的各个功能进行测试,例如对差动保护动作的测试、对重合闸功能的测试等。
通过这些功能检查,可以确保差动保护装置的各项功能正常运行。
总结起来,差动保护校验方法主要包括进行接线检查、CT连接检查、参数设置检查、保护重合校对和功能检查等。
这些方法可以有效地保证差动保护装置的正确运行,提高电气系统的可靠性和安全性。
220kV等级变电站母差保护CT极性的探讨手表回收摘要:母线是电力系统最重要的元件之一,母线一旦故障,接在母线上的所有电气设备都要停电,从而直接影响电力系统的安全稳定运行,因此必须选择适当的母线保护方式。
本文主要针对220kV等级变电站母差保护CT极性进行分析。
为双母线接线,如主接线二次母线差动回路的接线时,必须有相应的开关,母线差动保护的方法有两种:第一种方法,母线隔离开关辅助触点开关电路元件母线过程,电流互感器二次回路的开关。
另一种方法是手动切换到相应的母线差动电路开关元件母线电流互感器二次回路的过程。
切换,以确保在正常操作期间,接收基回路差动电流接近零[1]。
1 220kV的母线差动保护当220kV总线耦合器开关,开关220kV或110kV旁路工作母线,备用总线或110kV母线,备用母线分成不同期的独立系统时,母差保护应停用;当利用发电机变压器组对母线电气设备零升压或用电源开关向空母线冲击合闸时,母线差动保护应停用;母线差动保护交流电流回路的操作应该是短期的,母线差动电路的工作或检查应停用母线差动保护;母线差动保护装置失灵时,应停用。
新的线路在进行第一次送电前要注意停用母差保护。
快速阻抗母差保护动作,有以下几个特点:1)双总线并行运行,一组总线上的故障,在任何情况下,有选择性的保护。
2)双总线并行运行,两组母线连续出现故障时,保护装置能相继跳开两条母线上所有连接开关。
3)双总线并行操作可以自动适应的总线连接元素的位置,保护误动的变化过程中的变化,不会造成的电流互感器开放。
4)充电合闸保护改正总线上的故障,考虑安装一个专门的母线充电保护。
5)交换总线故障保护的过程中,可以纠正行动。
6)适应的电流互感器变比不一致[2]。
2 220kV变电站母线差动保护的CT极性(1)单母线完全差动保护。
母线完全差动保护是母线连接元件的所有访问的差分电路中,与母线连接的每个元件上都装有变比相同的电流互感器,按环流法原理将其连接起来。
变压器比率差动保护校验技巧总结一般地,对于Y/△接线方式的变压器,定义电流的正方向为自母线流向变压器,其差动保护的接线如下图所示,由于Y/△接线方式,导致两侧CT 一次电流之间出现一定的相位偏移,所以应对Y 侧(或△侧)CT 一次电流进行相位补偿;而为了简化现场接线,通常要求变压器各侧CT均按星型接线方式,CT 极性端均指向同一方向(如母线侧),然后将各侧的CT 二次电流I1、I2 直接引入保护,关于相位和CT 变比的不平衡补偿则在保护内部通过软件进行补偿。
为消除各侧TA 二次电流之间的30°相位差。
相位校正主要有两种方式:星形侧向三角形侧调整(即Y→△)和三角形侧向星形侧调整(即△→Y)。
对于昂立继电保护测试软件来说,星形侧向三角形侧调整即为保护内部Y 侧校正;★(注意:此处的Y/△侧并非变压器高/低压侧,而是指保护内部需要补偿或者被补偿侧)一、采用Y→△变化的保护:如ISA系列、RCS-9000系列、DGT801B,PRS-778等方法一:保护装置△侧接入一个与Y侧同相位的线电流根据△侧相电流超前Y侧30°,直接加入保护装置会出现差流,所以我们可以在△侧凑一个与Y侧相电流方向相反的线电流,假设Y侧通入电流向量为IA,则△侧通入电流向量为:Ica=(Ia-Ic)/√3反向就是Y侧角度相加或相减180°其向量图为:I A I A I AIaI ca Ib I c IaIabI BIbICIcIbcIb同理:Iab=(Ib-Ia)/√3反向就是Y侧角度相加或相减180°Ibc=(Ic-Ib)/√3反向就是Y侧角度相加或相减180°而电流的大小,则可以根据装置的平衡系数和各测二次额定电流来确定。
以A相差动为例,试验接线如下高压侧:电流从A 相极性端进入,由A 相非极性端流回测试仪。
即:将测试仪的第 1 组电流输出端“Ia”与保护装置的高压侧电流“Iah”(极性端)端子相连;再将保护装置的高压侧电流“Iah'”(非极性端)端子接回测试仪的电流输出端“In”。
基于波形特点的母线保护抗CT饱和措施分析摘要电流互感器饱和一直是影响母线保护正确动作的主要问题,随着系统电压等级的不断升高,系统的暂态过程越来越长,使得电流互感器的饱和问题越来越严重,这也给母线保护的抗CT饱和能力提出了更高的要求。
本文以自行设计的小截面铁芯易饱和CT作为试验对象,对其在不同情况下的饱和波形特征进行了分析,并针对这些特征提出了基于饱和波形特点的抗CT饱和的方案。
关键词母线保护抗饱和波形特点对称识别谐波制动0 引言当母线发生区外故障时,故障线路流过全部短路电流,它的CT很可能由于短路时强大的短路电流以及较大的非周期分量进入深度饱和状态,励磁阻抗可能很小。
因而,一次电流大部分流入励磁支路,此时差回路中的不平衡电流很大,极易造成母线保护误动。
随着电力系统电压等级的升高,一次系统的时间常数也随之增大,这将使短路电流中的直流分量衰减更加缓慢,CT处于饱和状态的时间及饱和程度都将增加。
另外,在使用自动重合闸的情况下,电力系统故障被第一次切除时,CT铁芯中的磁通将沿着磁滞回线下降到剩磁值。
如果剩磁的极性与重合到永久性故障的短路电流所产生的磁通极性相同,CT铁芯将更快地趋于饱和,使CT二次波形产生更大的畸变。
因此,电力系统的发展要求母线保护具备更高的抗CT饱和的能力。
对于母线保护而言,当发生母线区外故障时若不计非故障线路CT饱和,此时差流即故障线路饱和CT的励磁电流,因此单一CT励磁电流波形特点可以代表母线保护区外故障差流的波形特点。
尽管人们已经在CT的计算机仿真上做了大量的工作,但由于铁磁特性的复杂性,在分析时使用解析法,或用模型法都作了过多的简化,仿真结果不可避免地存在一定误差。
这对于波形特点分析,尤其是定量分析是不能满足要求的,所以我们设计制作了一个易饱和CT,通过对试验的录波数据进行分析来确定抗饱和方案。
1 CT的暂态特性为简化分析,在研究电流互感器暂态过程时作如下假设:(1) 认为一次绕组漏抗属系统参数,即忽略一次漏抗对一次电流的影响;(2) 认为励磁支路是纯电感支路,即忽略铁芯损耗。
1.差动速断保护反映变压器内部或引出线严重短路故障,任一相电流大于整定值,保护跳闸并发信号,其动作方程为:Id>I1式中,Id为短路电流,I1差动保护定值。
Ih为高压侧电流,Il为低压侧电流TAP=(VWDG2×CT2×C)/(VWDG1×CT1)式中:VWDG1为高压侧线电压;VWDG2为低压侧线电压;CT1为高压侧CT变比;CT2为低压侧CT变比。
当相位调整选择“退”时,为外部接线补偿,C=3。
差动电流的计算方法为:Id=|Ih+ Il*TAP| ,其中Idh、Idl都为矢量。
制动电流的计算方法为:Ir= Imax |Ih、Il*TAP|。
(表示选择其中最大相)当相位调整选择“投”时,为内部软件补偿,。
C=1单加高压侧形成的差动电流的计算方法为:Idh=Ih线/3;单加低压侧形成的差动电流的计算方法为:Idl=Il*TAP;高压侧和低压侧同时施加,各相差动电流的计算方法为:Id=|Idh +Idl| ,其中Idh、Idl都为矢量。
高压侧和低压侧同时施加,各相制动电流的计算方法为:Ir=Imax |Idh、Idl|。
差动速断保护原理逻辑图如下:图6-1 差动速断保护原理逻辑图2.比率差动保护变压器在正常负荷状态下,差动保护的最小动作电流大于额定电流下流入差动回路的不平衡电流,保护不会误动。
随着外部短路电流的增大,电流互感器可能饱和,误差随之增大,不平衡电流也就不断增大。
为防止差动保护误动作,引入比率差动保护。
其能可靠地躲过外部故障时的不平衡差动电流。
其动作方程如下:Id>I2 Id>K*Ir式中: Id 为差动电流,Ir 为制动电流,K为比率制动系数。
I2为启动电流。
图6-3 比例差动保护的动作特性差动速断动作区比率差动动作Id I1I2/K1I2Ir K1比率制动区比率差动保护原理逻辑图如下:I2k*Ir图6-4 比率差动保护原理逻辑图3.二次谐波闭锁比率差动为了躲过变压器合闸瞬间的励磁涌流,本装置利用二次谐波作为励磁涌流闭锁判据,动作方程如下:Id2ψ>Kxb.Idψ式中:Id2ψ为A、B、C三相差动电流的二次谐波;Id•ψ为对应的三相差动电流;Kxb为二次谐波制动系数。
关于母线差动保护CT断线的处理措施一.母线差动保护简介我公司一、二期工程母线接线方式为220KV双母单分段接线,选用国电南自公司生产的WMZ—41A型母差保护装置,采用分相式“具有比率制动特性的完全电流差动保护原理”。
每相的差动判据:取各单元电流之和的绝对值作为差动电流,取各单元电流绝对值之和作为制动电流,当任一相的差动判据同时满足“启动元件(即差动电流≥差动定值)”和“动作元件(差动电流—制动系数×制动电流≥0)”时,即判为“差流越限”,差动保护动作于出口,出口跳闸命令保持400ms后返回,以确保各断路器可靠跳闸,若电流不返回,差动出口命令也不返回。
二.CT断线判据正常情况下,接入每条母线各单元的电流瞬时值之和等于0。
当发生CT二次传输严重畸变或发生CT断线时,检测到某相或三相有差流并达到CT断线定值时发出“CT断线”信号。
该保护不能提供具体哪一支路发生CT断线的信号。
CT断线监视及闭锁设置为“按段按相方式”,当某相的差流超过定值,经延时不返回,发“CT断线”信号,同时闭锁该段该相的差动保护,以防止将健全相的差动保护误闭锁。
当电流回路恢复正常后,自动解除差动保护的闭锁,CT 断线信号须手动复归。
三.CT断线的可能原因1、检修工作结束后,未将打开的CT连接片连上。
这种情况常发生在升压站开关端子箱,有时也会出现在母差保护屏。
2、检修工作中没有从CT根部开始对整个CT回路进行检查、紧固,使CT二次回路与端子、端子内部连片虚接、搭接引起小火花,时间长了就会烧断发生断线。
这种现象在CT回路每一个接点都容易存在。
3、因设备更新改造在回路复杂或其他情况下误剪断CT回路及电缆。
4、因为工程施工,将CT电缆砸断发生断线。
5、CT回路因长期连续运行发生的自然松动引起断线。
6、因CT二次电缆使用时间过长老化发生断裂引起断线。
7、保护装置内部接线开路发生断线。
四.因母线差动保护用CT变比较大,每条支路的一次电流也较大,发生CT断线后,开路的CT二次回路都有很高的电压,CT开路处的电压最高,会由开路处开始放电起火,顺着开路的电缆向CT根部烧去,极易引起火灾事故。
电流互感器变比选择EE Learning 2009-07-07 09:13:43 阅读2702 评论3 字号:大中小订阅保护用电流互感器(TA)主要与继电保护装置配合,在线路发生短路过载等故障时,向继电装置提供信号切断故障电路,保护电力系统的安全。
它的工作条件与测量用互感器完全不同,后者正常一次电流工作范围有合适的准确度即可,当通过故障短路电流时,希望互感器尽早饱和,以保护测量仪表不受短路电流损害。
而前者在比正常电流大几倍或几十倍电流时才开始工作,其误差(电流和相位误差)要求在误差曲线范围内,而同时考核电流误差和相位差时用复合误差。
保护用TA一次电流i1较小时,二次电流i2线性变化;当i1增大到一定时,互感器铁心中的磁密很高。
由于铁磁材料的非线性,励磁电流i0中高次谐波含量很大,波形呈尖顶形,与正弦波相去甚远,即使il是理想的正弦波,i2也不是正弦的。
非正弦小波不能用相量图分析,需采用复合误差的(概念分析),这使i0迅速增大,相当于部分i1未能转换成i2,i2与i1不再成正比变化,从而增加TA误差。
当电力系统发生短路故障而引起继电保护动作时,短路电流i很大,一般为额定电流的10几倍,使误差增大,危及保护装置的灵敏性和选择性。
另外,从原理上讲,TA本身是个特殊的变压器,变压器都有在额定负荷下运行的要求。
因此,如TA 二次侧负荷超过其额定二次负荷值,同样会增加其误差。
如上所述,TA误差不可避免,其大小与TA铁心励磁特性及二次侧负荷有关。
要控制好这个误差,须处理TA所在位置最大故障i、该电流与额定i1的比值、额定电流比及额定二次负荷的关系。
因此需准确了解准确级及与其相关的准确级限值、额定电流比和额定负荷的概念。
要解决此问题,就要根据变电站的实际情况选择合适的准确级。
对保护用TA,准确级以该级在额定准确限值i1下的最大允许复合误差的百分数标称,其后标以字母"P"表示保护,它实际上是人为规定的TA制造的误差等级要求。
浅谈差动保护CT二次接线分析摘要:随着我国电力系统规模不断的扩大,影响变压器正常运行的事故常常发生,例如区外故障、CT开路等,采取切实有效的措施防止变压器区外故障误动具有重要意义。
电能的生产、输送、分配的整个过程中,都离不开电压和电流互感器,它们和二次测量仪表一起,时刻在监视着电力系统的运行状况。
针对电流互感器(CT)在运行中发生的故障进行分析,并阐述一些处理方法。
关键词:差动保护、CT二次接线一、CT二次开路原因和处理方法根据CT的基本原理知道,在正常工作情况时,CT的一次线圈与二次线圈之间没有电联系。
因此,互感器以及与之相连接的二次测量仪表是电力系统的耳朵和眼睛,是电力系统不可缺少的重要设备。
CT二次开路原因和处理方法:1、二次开路的原因(1)、室外端子接线盒受潮,端子螺丝和垫片绣蚀过重。
造成开路;(2)、二次线端子接头压接不紧。
回路中电流很大时,发热烧断或氧化过甚造成开路;(3)、由于电流回路中试验端子压板的胶木接头过长,旋转端子金属片未压在金属片上,而误压在胶木套上致使开路;(4)、检修调试人员工作中的失误,如忘记将继电器内部及表计内部的电流回路接头接好,或接头脱焊的等造成二次回路开路。
2、二次开路产生的后果(1)、CT的主绝缘如果击穿,一次高电压就会进入二次回路,危及人身与设备安全.保护可能闪无电流而不能反映故障,对于差动保护和零序保护,则可能因开路时产生不平衡电流而误动作,所以《安全规范》规定.CT在运行中严禁开路;(2)、使用中的CT不允许二次侧开路,如果二次线圈开路一次电流变成激磁电流,其数值比正常的增加数两倍,铁芯中的磁能中由正常的数十毫特斯拉剧增到饱和时的至特斯拉,感应电压峰值可达几千伏,危机设备与人身安全。
3、CT二次开路时所发生的现象(1)、认真听CT本体有无噪声,震动等不均匀的声音,这种现象在负荷小时不太明显,当发生开路时,因磁通强度的增加和磁通的非正弦性,硅钢片震动力加大,将产生较大的噪声;(2)、检测CT二次回路端子。
关于高压电动机差动保护CT 配置的探讨【摘要】本文就高压电动机差动保护CT 配置重要性进行了论述,通过比较目前通用的三种的配置方式的优缺点,依次进行了排序,并推荐了最佳配置选择方案。
【关键词】高压电动机差动保护 CT 配置1 引言高压电动机,是发电厂重要的辅机设备,其故障将严重威胁机组的正常运行。
2000kW 及以上的高压电动机,或电流速断保护灵敏度不能满足要求的高压电动机,且电动机的中性点侧有引出线时,一般都采用差动保护作为主保护。
《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB/T14285-2006)第4.13.2条规定:对电动机的定子绕组及其引出线的相间短路故障,应按下列规定装设相应的保护:2MW 以下的电动机,装设电流速断保护,保护宜采用两相式。
2MW 及以上的电动机,或2MW 以下,但电流速断保护灵敏系数不符合要求时,可装设纵联差动保护。
纵联差动保护应防止在电动机自起动过程中误动作。
上述保护应动作于跳闸,对于有自动灭磁装置的同步电动机保护还应动作于灭磁。
《火力发电厂厂用电设计技术规定》(DL/T5153-2002)也同样有如下规定:采用断路器作为保护及操作电器的高压厂用异步电动机应装设下列保护:1、纵联差动保护,用于保护电动机绕组内及引出线上的相间短路故障。
2MW 及以上的电动机应装设本保护。
对于2MW 以下中性点具有分相引线的电动机,当电流速断保护灵敏性不够时,也应装设本保护。
保护装置采用两相两继电器式接线,瞬时动作于断路器跳闸。
目前高压电动机差动保护均采用微机保护装置。
微机保护装置其优点是集保护、测量、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体;一台装置即可完成开关柜内所有的保护及自动化功能,简化了高压开关柜二次设计和施工,代替了各种常规继电器和测量仪表,节省了大量的安装空间和控制电缆。
配备保护和控制可编程功能,通用性强,内置保护库,用户可根据运行需要选配相应保护,以DSP 数字信号处理器为核心,具有先进内核结构、高速运算能力和实时信号处理等优良特性,过去由于CPU 性能等因素而无法实现的保护算法可轻松实现。
上一期我们和大家一起了解了变压器的接线组别,定量分析了变压器高低压侧一次电流的相位、幅值关系。
我们的继电保护装置在进行差流计算时使用的是二次电流,因此需要经过电流互感器(CT)将一次电流转换为供保护使用的二次电流。
本期我们和大家一起来讨论一下变压器CT的接线方式。
1、CT的极性我们先来了解一下CT接线的极性问题。
这就需要搞清楚几个名词:极性端、同名端、减极性。
极性端一般用“*”标记,在图中,一次侧P1为极性端,P2为非极性端,一般设计P1装于母线侧(或变压器侧),P2装于负荷侧。
二次侧S1为极性端,S2为非极性端。
P1和S1(P2和S2)互为同名端。
至于减极性,我们只需要简单的记住:若CT采用减极性,对于一次绕组电流从极性端流入,对于二次绕组电流从极性端流出。
如果将CT二次回路断开,将保护装置直接串联在一次回路中,流过装置的电流方向与CT减极性标注的二次电流方向相同。
所以减极性标注对于判断二次电流的流向非常直观。
所以我国CT均采用减极性标注。
2、变压器两侧CT的接线方式在模拟型变压器保护中,为了相位校正的需要CT有些情况下需要接成三角形。
现在的微机型保护中,相位校正都在软件中实现,所以变压器两侧CT均使用Y接线。
以下图所示的Yd-11变压器两侧CT的接线方式为例:如图所示的CT接线形式,其高压侧及低压侧电流互感器二次绕组中,靠近变压器侧的端子连在一起,我们称为封CT的变压器侧。
如果是靠近母线侧的二次绕组端子连在一起,则称为封CT的母线侧。
设高压侧电流互感器变比为nH,低压侧电流互感器变比为nL。
分析流入保护装置的二次电流(Iha,Ihb,Ihc,Ila,Ilb,Ilc)与变压器一次电流(IHa,IHb,IHc,ILa,ILb,ILc)的对应关系。
从图中可以看出高压侧二次电流从极性端流出,流入保护装置。
低压侧二次电流从保护装置流出,从极性端流入CT二次绕组。
若程序设定二次电流的方向以流入保护装置的(A,B,C)端为正方向,则有:低压侧二次电流与一次电流反向。
自平衡差动ct变比自平衡差动电流互感器(简称自平衡CT)是一种广泛应用于电力系统中电流测量和保护的重要设备。
它的主要特点是具有自我平衡能力,可以在安装和使用过程中简化操作流程,提高工作效率。
下面将对自平衡差动CT的变比进行详细介绍。
一、自平衡差动CT的基本原理自平衡CT是通过机械结构和电磁原理实现电流转换的设备。
它由一次线圈、二次线圈以及铁芯组成。
当一次线圈中流过被测电流时,会在铁芯中产生磁通,从而在二次线圈中感应出与一次电流成比例的电流。
自平衡CT的优点在于其结构简单、测量准确、稳定性高以及抗干扰能力强等。
二、自平衡差动CT的变比自平衡CT的变比是指一次线圈与二次线圈之间的电流比值。
通常情况下,变比为1:1,即一次线圈中的电流与二次线圈中的电流相等。
然而,在实际应用中,为了满足不同的测量需求,自平衡CT的变比可以进行调整。
变比调整的方法通常是通过改变二次线圈的匝数来实现。
例如,如果需要将一次电流缩小10倍进行测量,可以在二次线圈上增加10倍的匝数,从而使得一次线圈中的电流与二次线圈中的电流比值变为1:0.1。
这样,二次线圈中的电流即为被测电流的十分之一,从而实现电流的缩小测量。
此外,自平衡CT的变比还可以通过改变一次线圈的匝数进行调整。
但是,这种方式会同时改变一次线圈和二次线圈的电流比例,因此需要同时调整二次线圈的匝数来保持变比恒定。
这种调整方法相对复杂,但在某些特定情况下,如需要将一次电流扩大进行测量时,可以采用此方法。
三、自平衡差动CT变比的应用自平衡CT的变比在电力系统中具有广泛的应用价值。
首先,在电流测量方面,通过合理的选择变比,可以满足不同电流范围的需求。
例如,对于较大的输电线路或设备,其一次电流可能非常高,这时可以通过选择较小的变比来进行测量,以避免测量设备的饱和和损坏。
而对于较小的电流测量,则可以选择较大的变比来进行测量,以提高测量的准确性和分辨率。
其次,在电力系统保护方面,自平衡CT的变比也具有重要作用。
电流互感器变比选择EE Learning 2009-07-07 09:13:43 阅读2702 评论3 字号:大中小订阅保护用电流互感器(TA)主要与继电保护装置配合,在线路发生短路过载等故障时,向继电装置提供信号切断故障电路,保护电力系统的安全。
它的工作条件与测量用互感器完全不同,后者正常一次电流工作范围有合适的准确度即可,当通过故障短路电流时,希望互感器尽早饱和,以保护测量仪表不受短路电流损害。
而前者在比正常电流大几倍或几十倍电流时才开始工作,其误差(电流和相位误差)要求在误差曲线范围内,而同时考核电流误差和相位差时用复合误差。
保护用TA一次电流i1较小时,二次电流i2线性变化;当i1增大到一定时,互感器铁心中的磁密很高。
由于铁磁材料的非线性,励磁电流i0中高次谐波含量很大,波形呈尖顶形,与正弦波相去甚远,即使il是理想的正弦波,i2也不是正弦的。
非正弦小波不能用相量图分析,需采用复合误差的(概念分析),这使i0迅速增大,相当于部分i1未能转换成i2,i2与i1不再成正比变化,从而增加TA误差。
当电力系统发生短路故障而引起继电保护动作时,短路电流i很大,一般为额定电流的10几倍,使误差增大,危及保护装置的灵敏性和选择性。
另外,从原理上讲,TA本身是个特殊的变压器,变压器都有在额定负荷下运行的要求。
因此,如TA 二次侧负荷超过其额定二次负荷值,同样会增加其误差。
如上所述,TA误差不可避免,其大小与TA铁心励磁特性及二次侧负荷有关。
要控制好这个误差,须处理TA所在位置最大故障i、该电流与额定i1的比值、额定电流比及额定二次负荷的关系。
因此需准确了解准确级及与其相关的准确级限值、额定电流比和额定负荷的概念。
要解决此问题,就要根据变电站的实际情况选择合适的准确级。
对保护用TA,准确级以该级在额定准确限值i1下的最大允许复合误差的百分数标称,其后标以字母"P"表示保护,它实际上是人为规定的TA制造的误差等级要求。
1、引言
高压输电线路采用基于基尔霍夫定理分相电流差动,做为线路保护的主保护,越来越多在高压、超高压输电线路中采用,它具有良好的选择性,能灵敏地、快速地切除保护区内地故障。
输电线路双端差动电流保护中,需要两侧的电流,两侧电流在同一基准值下比较,即两侧电流统一到同一标么值。
如果线路保护两侧CT变比不同,保护装置直接采用采样的二次电流差动运算,在正常运行状态负荷电流的影响会出现差动电流,区外故障保护装置亦会出现差动电流,导致保护装置误动作,线路差动保护需解决两侧CT 变比不一致的问题。
2.解决CT变比不一致的常规方法
线路差动保护解决CT变比不一致常规的方法有两种,均为需要本侧整定一项定值,该项定值为本侧CT变比与对侧变比的相互关系。
以下介绍这两种方法:
1)整定两侧CT变比的比值
保护装置定值中的一项定值为两侧TA变比系数K CT,K CT=CT M/CT N,即两侧CT变比的比值,CT M为本侧CT变比,CT N为对侧CT变比。
例如:本侧一次电流互感器变比为1250/5,对侧变比为2500/1,则本侧变比系数K CTM=0.1,对侧变比系数K CTN=10,假设区外故障系统一次电流5000A,本侧二次电流20A,对侧二次电流2A,本侧二次电流与本侧变比系数相乘为2A,与对侧传送过来的二次电流相等,为同一基准值,对侧也同样处理。
2)整定大的一侧为1,小的一侧为与大的一侧之比
将电流一次额定值大的一侧整定为1,小的一侧整定为本侧电流一次额定值于对侧电流一次额定值的比值,该方法与两侧的电流二次额定值无关。
例如:本侧一次电流互感器变比为1250/5,对侧变比为2500/1,则本侧TA变比系数K CT=0.5,对侧K CT=1。
假设区外故障系统一次电流5000A,本侧二次电流20A,对侧二次电流2A,本侧二次电流与本侧变比系数相乘为10A,除以本侧额定电流为2A,与对侧传送过来的二次电流相等,为同一基准值,对侧也同样处理。
该两种方法均需知道本侧CT与对侧的关系,通道传送的是二次电流值,传输数据不需处理,传输数据不会溢出,缺点是本侧定值与对侧CT变比有关,不便于运行管理。
3.整定本侧CT变比、传送一次电流法
采用了自动适应于CT变比不一致的方法,仅整定本侧CT变比与对侧CT变比无关。
利用输电线路一次电流相同的基本原理,在保护通道中不再传输电流二次采样值,而是传输由二次采样值根据本侧CT变比而处理后得到的一次电流值。
保护装置本侧采样所得二次电流I M值不再直接通过通道传到对侧,而要根据本侧的CT变比CT M将二次电流值I M转化为系统一次电流值,把转换后的本侧一次电流值通过差动通道传到对侧。
转换公式如下:
I M1=I M CT M(1)
其中:I M1为本侧一次电流值。
在实际的应用中,需要考虑I M1在很大时可能溢出的问题。
一般要求在满足电力系统最大CT变比及保护装置最大精工电流的条件下,有I M1<I Mmax,且有一定的冗余度,而且还要保证所传输的电流参数满足误
差要求,为满足上述要求,因此需要对公式(1)进行调整,具体如下:
其中:I M11为调整后在通道中传输的电流值;k为调整参数。
调整后在通道中传输的电流值I M11实际就是系统一次电流值的k倍。
调整后的电流值通过差动通道传到对侧。
本侧在收到调整后的对侧电流值I N11后,根据本侧的CT变比CT M对I N11进行数据处理,公式如下:
其中:I N2是经过本侧CT变比CT M转换后得对侧二次电流值。
k为调整参数,与式(2)中的k值相同。
公式(3)的实际含义就是将对侧一次电流采样值按照本侧的CT变比CT M转换后得到对侧二次电流值,也就是说I N2是经过与I M相同的CT变比转换后得到的对侧二次电流值,因而可以将I M和I N2按照差动公式进行差流计算。
对侧的数据处理方法和本侧相同,如图1。
本侧(M侧)一次电流互感器变比为1250/5,对侧(N侧)变比为2500/1。
假设区外故障系统一次电流5000A,本侧二次电流20A,对侧二次电流2A,通道传输电流5000A,本侧收到通道电流除以本侧TA变比(250)为20A,与本侧二次电流相同,差动电流为零,对侧也同样处理。
该方法的关键技术是在差动通道中传输处理后的一次电流值,该值为系统一次电流值的特定的线性倍数,本侧电流值在通过通道传输前的数据处理中,仅需要本侧CT变比,无需对侧参数参与。
本侧收到通道传来的对侧数据后的数据处理,也仅需要本侧CT变比,无需对侧参数参与。
按照本侧TA变比转换为二次电流值,再作差流运算,这样与对侧的CT变比无关,从而提高了对CT变比不一致自适应能力。
该方法的难点是要考虑通道传输的电流很大,考虑电力系统最大CT变比及最大短路电流下的冗余度,以及保证所传输的电流参数满足误差要求。
该方法对运行管理非常方便。
该方法已应用于许继电气研制开发的基于32位DSP的WXH-803数字式光纤电流差动保护。
4.结论
本文介绍了一种仅整定本侧CT变比,保护传送及接收的不是电流二次采样值,而是由二次采样值根据本侧CT变比而处理后得到的一次电流值,技术关键是传输一次电流值不能溢出。
解决了两侧同一套保护定值不一致的问题,具有简单易行、方便运行管理等优点。
通过WXH-803数字式光纤电流差动保护实际验证,该方法简单可靠,实用性强。
摘要:线路电流差动保护需要两侧的电流,线路保护两侧CT变比不一致,要解决两侧电流在同一基准值的比较。
常规方法是通过定值整定两侧CT变比关系,两侧电流统一到同一标么值。
这种方法给运行、管理带来不便。
本文提出了一种仅整定本侧CT变比,保护传送及接收的不是电流二次采样值,而是由二次采样值根据本侧CT变比而处理后得到的一次电流值,技术关键是传输一次电流值不能溢出。
解决了两侧同一套保护定值不一致的问题,方便运行及管理。
该方法已应用于许继电气研制开发的基于32位DSP 的WXH-803数字式光纤电流差动保护。
关键词:线路保护,差动保护,CT变比,自适应
A method of Line differential protection TA ratio self-adaptation
Lu xiaojun, Nie huijun, Huang fucai
(Yinnan Power Supply Bureau,Ningxia, 751100)
Abstract:Line current differential protection needs the currents of both sides. CT ratios of two sides in the line protection are not unanimous. If the currents of both sides want to compare on the basis of the same reference value, traditionally, it's carried out through adjusting theCT ratios of both sides and unifying the currents of two sides to the same nominal value. But this method troubles the operation and management. In this article, a new method of only adjusting the CT ratio at the current side is given out. Values transmitted and received by the protection are not the current secondary sampled value, but the primary current value which comes from treated secondary sampled value according to the CT ratio at the current side. The key point of this technology is that the transmission of primary current value cannot overflow. It solves the problem of settings conformity of the same complex protections in two sides, and makes the operation and management convenient. This method has been applied in WXH-803 digital optical fiber current differential protection based on 32 bit DSP made by XJ Electric Co. ltd..
Key words: Line protection, Differential protection, CTratio self-adaptation。