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电流互感器饱和对距离保护探讨

电流互感器饱和对距离保护探讨

点击数:7896 次   录入时间:03-04 11:39:27   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
摘 要:通过电磁暂态仿真程序(ATP)的仿真计算,研究在电流互感器CT饱和情况下,基于傅氏算法的距离保护测量阻抗的变化规律,发现CT饱和可能会引起输电线路距离保护的超越。对CT不同饱和程度下距离保护超越的起始时刻、持续时间和严重程度进行了详细的讨论。
  
关键词:电流互感器饱和;距离保护;傅氏算法;暂态超越

0引言
  
流入电流互感器CT一次侧的电流信号是50 Hz的工频信号,如果电流互感器发生饱和,则二次电流会出现波形缺损和畸变。防止CT饱和引起保护的误动一直是电流差动保护的核心问题。但对于输电线路的距离保护,通常认为在线路出口附近故障时CT才会发生饱和,线路末端故障时不会引起饱和,并且由于CT饱和后二次测量电流减小,测量阻抗增大,不会发生误动的问题。随着电力系统的发展,系统短路容量不断增大、短线增多,线路末端故障时CT饱和的现象已引起人们的注意。事实上线路电流差动保护中均采取了防止CT饱和引起误动的措施。数字式保护都是采用一定的算法来计算电压和电流,在CT饱和后,距离保护是否会超越有必要进行深入研究。

1距离保护算法简介
  
距离保护算法是在得到基频电压向量和基频电流向量的基础上,取两者的比值计算出保护安装处到故障点之间的故障阻抗,即Z=UI,然后根据测量阻抗判断保护是否动作。为了消除故障暂态过程中非周期分量和高次谐波分量对测量阻抗的影响,目前广泛采用傅氏算法计算电压和电流相量,在实际应用中常常采用下面三种算法:
  
1) 全波傅氏算法。基频向量的实部和虚部分别为:
  

  2)
加差分的全波傅氏算法。采用差分是为了进一步抑制信号中衰减非周期分量的影响。
  

  3) 加差分的半波傅氏算法。
  

  本文以上面三种算法为对象,研究CT饱和时距离保护的超越情况。

2仿真计算
  
由于线路末端故障时发生CT饱和的现象通常只在短线中发生,故在仿真计算中采用500 kV40 km的短线模型。输电线路的参数为:正序参数
  
所示。



  CT采用LCLWDG-220型,其变比为1200/5,励磁曲线的数据如表1所示,其模型如图2所示,其中采用98号非线性电感元件来模拟该CT的饱和励磁曲线。
  
仿真数据由电磁暂态仿真程序(ATP

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