输电线路电流差动保护抗电流互感器饱和的研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要电流差动保护原理简单可靠、灵敏度高、动作速度快，并具有天然的选相功能，是高压、超高压输电线路首选的主保护之一。然而电流互感器(CT)饱和会影响输电线路电流差动保护的可靠动作。特别是发生区外故障，CT饱和容易引起差动保护的误动作。如何有效防止区外故障造成CT饱和而导致电流差动保护误动是人们一直在探索的课题。论文分析了CT饱和对输电线路电流差动保护的影响，通过具体的仿真试验分析了几种典型的因素对CT饱和的影响，综述了CT饱和检测方法的研究现状，在此基础上提出基于数学形态学的改进形态梯

2、度的CT饱和检测算法。通过仿真试验，得到改进算法所需要的合适的结构元素种类与长度，使得改进算法同时具有较优异的消噪能力和奇异性检测能力。该算法能够有效地检测出故障时刻和CT铁心进入饱和时二次电流波形的奇异特征，从而求出故障发生的时刻和CT铁心进入饱和的时刻。然后在CT二次电流有无噪声两种情况下，进行对比仿真实验，试验结果验证了改进形态梯度算法的正确性和有效性。由于时差法算法简洁有效，能够有效地判别出区外故障时CT的饱和，而改进形态梯度算法能够有效地求出该时间差。故本文利用改进形态梯度法与时差法的结合，提出输电线路电流差

3、动保护抗CT饱和的方案。该方案能够有效防止区外故障CT饱和时的电流差动保护误动作，仿真试验证明了所提出方案的正确性和有效性。关键词：电流差动保护；CT饱和；数学形态学；改进形态梯度；时差法AbstractCurrentdifferentialprotectionprincipleissimpleandreliable，highsensitivity,operationfast，andwiththenaturalfeaturesoftheelection，theCurrentdifferentialprotectionh

4、asbeenwidelyusedtoHVandUHVtransmissionlineasoneofthemainprotections．However,currenttransformer(CT)saturationisstillaffectingthereliabilityoftransmissionlinedifferentialprotection．Especiallyatexternalfaultitwillcasemisoperationofcurrentdifferentialprotection．Soho

5、wtosolvethecurrentdifferentialmisprotectioncasedbyCTsaturationisasubjectthathasbeenexploring．ThepaperhasstudiedontheeffectsofcurrentdifferentialprotectiononthetransmissionlinethatcasedbyCTsaturation．Simulationthroughtheanalysisofspecificmodelsofseveralfactorsont

6、heimpactofCTsaturation，andthenanalysetheCTsaturationdetectionmethodsofthestatusquo，basedonimprovementgradientformofmathematicalmorphology,theCTsaturationdetectionalgorithmisproposed．TheappropriatekindandlengthofthestructuralelementsisproposedbySimulationTest，SOt

7、heimprovedalgorithmhasasuperiorde—noisingabilityandcapacityofsingularitydetection．ThealgorithmcaneffectivelydetectthetimewhentheCTcoreiSsaturatedandthefaulttime．thentheComparativesimulationtestsarecompletedwhentheCTsecondcurrentinthenoise-freedryandnoise，Thesimu

8、lationresultsindicatethattheimprovedalgorithmiscorrectandeffective．Duetothetimedifferencemethodissimpleandeffective，caneffectivelydetecttheCTsaturationwhentheexternal