CT饱和特性对继电保护的影响分析.pdf

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1、《电气开关》(2013．No．3)文章编号：1004—289X(2013)03—0096—04CT饱和特性对继电保护的影响分析覃燕凤(广西电网公司河池供电局，广西河池547000)摘要：详细分析了电流互感器(CT)的工作原理和对继电保护影响。建立了CT的电路模型，根据理论分析和仿真结果比较了不同条件下电流互感器的特性，分析了一次幅值大小、非周期分量大小、一次侧时间常数和二次侧负载的大小等因素对电流互感器饱和造成的影响，从而有针对性地提出了防止cT饱和的方法。关键词：电流互感器；特性；饱和；仿真分析中图分类号：TM452文献标识码：BAnalysisoftheEfectofCTSatura

2、tionCharacteristiconRelayProtectionTANYan-feng(HechiPowerSupplyBureau，Hechi547000，China)Abstract：Thepaperanalyzestheworkingprincipleofacurrenttransformerandtheeffectonrelayprotectionandacurrenttransformermodelhasbeensetup．Accordingtothetheoreticalanalysisandsimulationresults，comparethecur-renttra

3、nsformercharacteristicsunderdifferentconditions．Analyzeprimaryamplitudesize，aperiodiccomponentsize，pri—marysidetimeconstandandsecondarysideloadtotheeffectoncurenttransformersaturation，thusputtingforwardstop—pingamethodfromcurenttransformersaturation．Keywords：curenttransformer；characteristic；satur

4、ation；simulationanalysis1引言年来一直未能得到很好地解决。2CT工作原理电流互感器(CT)广泛应用于电力系统监控、保护、故障录波和故障测距等技术领域，是电力系统中电2．1CT的等效电路流测量、系统控制、特别是继电保护装置的重要设备。如图1所示，图中z为CT的一次阻抗，z为cT目前大量使用电流互感器为电磁型，通过电磁感应的的二次阻抗，z为CT的二次负载，Z为CT的励磁阻抗。原理，将系统一次侧的电流按照一定比例关系转换成二次电流。当磁通饱和时，励磁电流增大，二次输出电流发生畸变，一次侧电流与二次侧电流的不再严格按照原有的比例关系，此时，CT出现饱和状态，对保护装置的正

5、确动作造成影响，可能造成继电保护误动作、拒动或延迟动作，也会降低故障测距的准确度。随着我国电力系统容量的不断增大，在220～500kV变电站低压侧出线近处发生故障时，线路上的CT可能图1CT等效电路出现饱和，从而导致继电保护装置拒动，并越级使主变，1Z12一Z+Z的低后备保护动作跳闸，这不仅使保护失去了动作选2+Z择性，而且还进一步扩大了事故的停电范围。由cT，Jl(Z2+Z)10一Z+Z饱和而引起的继电保护越级动作的情况时有发生，多2+Z《电气开关》(2013．No．3)CT铁心中磁通与磁感应强度并不是线性的关系。当铁心处于不饱和状态时，磁导率很大且近似为常数，z数值很大且基本不变，因

6、此励磁电流很小。当CT一次电流增大后，尤其是一次电流中含有较大直流分量，铁心开始饱和，磁导率不再为常数，励磁阻抗z迅速下降，励磁电流增加。当流人CT的一次电流大到一定程度，CT进人饱和状态，感应到CT二次侧的电流变小，而CT励磁电流增大。由上式可知，，2随着耀(tot+0+b一)一z减少而减少，这实际是由z减少时励磁回路分流(0+b一6)+作用加大引起。当CT严重饱和时，z急剧减少至接近零，一次电流全部变成励磁电流，二次电流几乎接近lpmCOSOL(一)e一Tp一(一)e-t／Ts]于零。此时，保护装置因采集不到故障电流而出现拒Jp—Js动。传统的电磁式电流互感器是利用电磁感应原理通式中

7、：二次负载时间常数；二次闭合回路时间常过耦合实现一、二次电流变换的。在正常运行情况下，数；二次负载阻抗角；6二次闭合回路阻抗角电流互感器能够保证所在电气回路电流量的准确传2．3影响CT饱和的因素变，但是由于铁心具有磁饱和特性，是非线性组件，当(1)故障发生的初始阶段，励磁电流中的非周期一次电流很大时，特别是一次电流中大量非周期分量分量从无到有，然后逐渐增大使铁心饱和。CT进入饱的存在将使CT的铁心严重饱和，励磁电流成十倍、几和的时间