电流互感器饱和识别方法的研究

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1、2013年12月建材与装饰电力建设电流互感器饱和识别方法的研究郭海燕（安徽省电力公司马鞍山供电公司安徽马鞍山243000）摘要：本文笔者主要阐述了电流互感器（TA）饱和的几种识别方法以及影响TA饱和的方法，并提出利用小波变换原理对电流互感器传变的二次电压波形奇异点进行检测和Hilbert变换包络提取的方法来准确定位了TA铁芯的饱和时刻，最终将小波变换和包络提取结合起来分析TA的二次电压的奇异性，从而较准确地确定出了电流互感器饱和的时刻。该方法具有稳定性、准确性和有效性，以供参考。关键词：电流互感器（TA）；暂态仿真；铁心饱和；小波变换中图分类号：TM452文献标识码：B文章编号：1673-0

2、038（2013）39-0115-031引言同时的，因此检验时差就可以判断差动保护是正确动作还是由电流互感器（TA）的暂态过程对电力系统继电保护有着相当TA饱和引起的误动作。实践证明，严重情况下，TA饱和引起的启重要的意义，目前微机母线保护最常用的原理为电流差动保护，动与动作之间的时差约为5ms，考虑一定裕度，只要取时差为而为提高保护速度，大多用瞬时值差动原理。为此进行较为准确3.75ms，就可正确判别TA饱和。但相关文献的研究指出，当TA的暂态过程仿真有利于TA的设计与性能分析。本文提出一种基极度饱和时，时差的精确测量存在一定困难，可能存在误判TA于状态模型的仿真方法，比较精确地对TA的暂

3、态过程进行了仿不饱和的情况。真，取得的暂态波形与实际波形较为吻合。在时差法鉴别TA饱和的基础上提出了对时差法的补充。这种方法仍然是基于对二次电流和差流的每个采样值的识别和判2电流互感器饱和的识别方法断的基础上，通过对时差法增加辅助判据来解决TA极度饱和的2.1同步识别法判别问题。具体判据如下：同步识别法基于如下准则：主判据：（1）无论一次电流有多大，在系统发生故障瞬间，TA不可能吟t跃3.75ms（时差法判据）（1）同时发生饱和。从故障发生到TA饱和至少有1/4周波，TA能正辅助判据：确的传变一次电流。如果imax/imax-跃k1不成立：（2）TA进入饱和后，二次电流波形出现畸变、缺损，但

4、一次电imax跃iset（2）流过零点附近，饱和TA二次侧将产生一个线性传变区。而同步N识别法的实质就是判别“故障启动”与“差流越限”是否同步发移count蓸im约0.2imax蔀跃k2（3）生。若判别到“故障启动”与“差动越限”同步发生，则认为“差动m-1否则：越限”是由差动保护区内故障引起，此时差动保护在5ms以内，即抢在TA未发生饱和前快速判别出区内故障，发出差动出口信（imax+imin）/2=I（4）jl号并记忆下来，快速切除故障。若判别到“故障启动”与“差动越移蓘I-in蓸蔀in约1蓡跃k3移蓘in蓸蔀in跃1-I蓡（5）限”不是同步发生，而是先发生“故障启动”，后有“差动越限”

5、，则n-1n=j认为“差动越限”是由区外故障或电流互感器饱和所引起的，此式中：imax：保护启动后1周波内的二次电流各采样点中绝对时差动保护将闭锁一个周波，然后在下一个周波内判别区外故值最大者；imax+imin：保护启动后1周波内的二次电流各采样点中障是否发展为区内故障。若仍是区外故障，则继续不断地随后的正负最大值；im：TA二次电流各采样值；imax，imin：差流中各采样值每个周波内判别是否有故障发展，直到区外故障消失，若发展为最大和最小者；in：差流各采样值；N：每周波采样率；iset：可整定的区内故障，则发出差动跳闸命令。电流门槛；k1，k2，k3：可整定比例系数。这种方法不需要进

6、行复杂的运算，只需对每个采样值进行简单的加减运算和大小比较，因此是一种简单易行的方法，而且整定也比较容易。对于绝大部分TA饱和情况，时差法可以正确检出，但对于TA极度饱和的情况，时差法可能无法作出正确判断，这时两个辅助判据可以进行有效判断。对于时差法无法作出判断的情况，辅助判据都可以正确检出，辅助判据完全可以作为时差图1抗TA饱和的原理图法的有效补充，但需要一定的时延。2.2改进时差法2.3改进三阶差分法TA饱和是需要时间的，在短路刚发生的很短时间内，TA是（1）基本差分法的原理与局限性未饱和的，因此对区外严重故障差动保护动作时间和启动时间假设i2为TA二次电流，则i2的三阶差分为：之间存在

7、时差。而区内故障时，保护的启动和保护的动作是基本·115·电力建设建材与装饰2013年12月id3（n）=i（2n）-3i（2n-1）+3i（2n-2）-i（2n-3）（6）值可以随时间变化转为不能显著随时间变化，u的模值将迅速下TA不饱和或已经饱和时，id3的模值很小；而TA入出饱和时降；在TA出饱和时段，B值由不能显著随时间变化转为可以随将出现由多个大模值点形成的大模值串。进而提出了采用这种时间变化，u的