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影响保护用电流互感器饱和的主要因素

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  • 发布时间:2016/9/20 17:21:45
  • 作者:hb_yinhe

  电力系统不可避免的会发生短路,一旦发生短路,回路电流就会急剧增大,对配电设备和用电设备都将产生非常大的影响,严重时甚至会烧毁一次设备。保护用电流互感器的作用就是在电力系统中发生短路情况,迅速将短路信号发送给继电保护装置切断回路,保证电网安全稳定运行。

  保护用电流互感器的饱和直接影响保护用电流互感器的性能,造成继电保护装置动作的正确性。那么哪些因素是影响影响保护用电流互感器饱和的主要原因。

保护用电流互感器饱和的影响因数

  电流互感器的饱和决定了互感器的准确限值。

01P类保护用电流互感器饱和的影响因数

  P类电流互感器的准确限值由对称故障电流下的误差确定,影响电流互感器饱和的因素主要是:

  短路电流幅值;

  二次回路(包括互感器二次绕组)的阻抗;

  电流互感器的工频二次励磁阻抗;

  电流互感器匝数比等。

02TP类保护用电流互感器饱和的影响因数

  短路电流偏移程度;

  短路电流中直流分量衰减的时间常数;

  铁心中的剩磁等。

  由于电流互感器励磁阻抗与频率成比例,按工频励磁特性设计的互感器铁心,在传变短路电流中缓慢衰减的直流分量时,特性将严重恶化,即所需励磁电流(磁链)大大增加,极容易导致互感器饱和。特别在超高压系统和发电厂附近等一次时间常数较大的回路,这是影响电流互感器饱和的极重要因素。

减少电流互感器饱和影响的措施

  减少电流互感器饱和影响的措施主要是两类:一类是适当选择电流互感器参数,以减少互感器饱和程度,包括采用TP类电流互感器。另一类是在保护动作原理和特性采取措施减少饱和影响。措施内容及应用情况如下:

01保护装置采取措施降低保护用电流互感器饱和影响

  对某些受饱和影响严重的保护装置,如母线保护,已开发了一批能克服互感器饱和影响的保护装置,例如高阻抗保护,中阻抗保护及某些微机母线保护等,并已得到广泛应用。特别是微机保护,可以采用多种原理通过软件实现减轻饱和影响。实际工程中,有条件时应优先采用这类保护。对于重要的微机保护装置,如母线保护、发电机或发电机变压器组差动保护、线路电流差动保护和超高压系统其他重要保护,应要求研制单位采取措施避免或降低电流互感器饱和的影响,并提供使用单位选择电流互感器的方法。

02恰当选择互感器措施降低饱和影响

  保护用电流互感器尽量采用较大的额定一次电流,以减少短路电流倍数;

  减少电流互感器二次负荷;

  差动保护的各侧尽量选用饱和特性一致或近似的电流互感器,各侧互感器所接负荷尽量匹配,以减少差流;

  适当提高对互感器的要求。根据运行经验,互感器二次极限电势大于计算对称故障电流下要求的电势一倍以上,可以取得较好效果。这相当于考虑暂态系数K≧2。

03采用TP类考虑暂态特性的电流互感器

  恰当选用TP类电流互感器,保证互感器在故障时不饱和,即选用电流互感器的额定等效二次极限电势应大于实际工作循环要求的等效二次极限电势。

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