有關(guān)電流互感器誤差對(duì)繼電保護(hù)裝置的相關(guān)探討

1、有關(guān)電流互感器誤差對(duì)繼電保護(hù)裝置的相關(guān)探討         <TABLE     style="PADDING-RIGHT: 10px; PADDING-LEFT: 10px; PADDING-BOTTOM: 10px; LINE-HEIGHT: 22px; PADDING-TOP: 10px"     cellSpacing=0 cellPadding=3 width="96%" alig

2、n=center     border=0>                                               

3、60;      摘要:分析電流互感器產(chǎn)生誤差的原因,確定檢驗(yàn)電流互感器誤差的方法,分析電流互感器誤差對(duì)繼電保護(hù)裝置的影響,找出減小誤差的具體措施。關(guān)鍵詞:電流互感器 勵(lì)磁電流 差動(dòng)保護(hù) 誤差曲線1 電流互感器誤差的產(chǎn)生計(jì)算電流互感器二次電流是用一次電流除以電流互感器的變化來(lái)獲取,是在忽略了勵(lì)磁電流的前提下得到的結(jié)果。實(shí)際上,由于電流互感器存在勵(lì)磁電流,產(chǎn)生了電流互感器的測(cè)量誤差。測(cè)量誤差就是電流互感器的二次輸出量(I2)與折算到二次側(cè)的一次輸入量(I1)之間大小不相等、幅角不同所造成的差值。因此,電流互感器的誤差可分為數(shù)值(變比)誤

4、差和相位(角度)誤差。我們重點(diǎn)討論電流互感器的變比誤差。勵(lì)磁電流是造成電流互感器二次電流和一次電流不成比例的直接原因。勵(lì)磁電流使一次折算至二次側(cè)的電流不等于二次電流,造成了電流互感器的變化誤差(fb),計(jì)算公式為: (fb)=(I2-I1/nL)/(I1/nL) (1)式中nL電流互感器的變比。電流互感器的等值電路如圖1所示,圖中各參數(shù)均折算到二次側(cè)。Z1s、Z2s電流互感器一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文二次側(cè)的漏抗;ZL勵(lì)磁阻抗;Zen負(fù)荷阻抗為了方便計(jì)算,定義Z2=Z2s+Zen為二次阻抗。由圖1可知二次電流與一次電流關(guān)系為:將式(3)代入式(1)得:二次漏抗Z2s變化很小,可以視為不變,根據(jù)式(4),

5、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),一次電流突然增大,在一次電流的非周期分量的影響下,電流互感器鐵心很快飽和,勵(lì)磁阻抗迅速下降,勵(lì)磁電流急劇上升,fb將明顯增大。在一次電流不變的情況下,如果負(fù)荷阻抗增大,使二次阻抗支路的分流減小,勵(lì)磁電流增大,也會(huì)使fb增加。此外,勵(lì)磁電流還能使二次電流在相位上偏離一次電流,造成電流互感器相位誤差。由于電流互感器存在勵(lì)磁阻抗,因此,電流互感器的誤差不能完全消除。為了使繼電保護(hù)裝置能夠正確感知故障量的大小,必須將電流互感器的誤差控制在一定范圍。繼電保護(hù)要求電流互感器在一次電流等于最大短路電流時(shí),其變比誤差小于10%。因而產(chǎn)生了電流互感器的10%誤差曲線。2 電流互感器的10%誤差

6、曲線電流互感器的10%誤差曲線是指變化誤差滿足fb=10%時(shí),一次電流(I1)與其額定電流(I1e)的比值(m10=I1/I1e)和二次負(fù)荷阻抗ZeN的關(guān)系特性曲線(如圖2所示)。由圖2可知,在電流互感器的10%誤差允許范圍內(nèi),一次電流和二次負(fù)荷阻抗是相互制約的,一次電流越大,允許的二次負(fù)荷阻抗就越小。另外新聞傳播學(xué)論文,10%誤差與角度誤差有一定的關(guān)系。理論分析和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)保護(hù)用的電流互感器滿足10%誤差曲線要求時(shí),角誤差不超過(guò)7°。通過(guò)給定電流互感器的10%誤差曲線可驗(yàn)證一次電流和負(fù)荷阻抗。當(dāng)已知電流倍數(shù)m10時(shí),由10%誤差曲線可方便地得出允許的負(fù)載阻抗。如果不小于實(shí)際負(fù)

7、載阻抗,誤差就滿足要求;否則,應(yīng)設(shè)法降低實(shí)際負(fù)載阻抗,直到滿足要求為止。當(dāng)已知實(shí)際負(fù)載阻抗時(shí),也可由曲線求出電流倍數(shù)m10,與流經(jīng)電流互感器繞組的最大短路電流進(jìn)行比較,判斷是否滿足誤差要求。電流互感器的10%誤差曲線一般由制造廠給出,在現(xiàn)場(chǎng)電流互感器的10%誤差曲線可由試驗(yàn)求取,具體步驟如下:收集保護(hù)類型、整定值、電流互感器的變比和接線方式等數(shù)據(jù)。用電橋測(cè)量電流互感器的二次繞組直流電阻(R2),近似代替電流互感器二次繞組漏抗Z2s(110220kV電流互感器取R2=Z2s,35kV貫穿式或廠用饋線電流互感器取3R2=Z2s)。將電流互感器一次側(cè)開(kāi)路,刑法論文用伏安特性法作出二次側(cè)電壓曲線。用以

8、下公式求出相應(yīng)的數(shù)值。勵(lì)磁電壓:勵(lì)磁阻抗:電流倍數(shù):允許二次負(fù)荷阻抗:以m10為縱坐標(biāo)、Z2s為橫坐標(biāo),將求得的m10和Z2s的值逐點(diǎn)繪制在坐標(biāo)紙上,即可得到10%誤差曲線Z2s=f(Z2s)。由于接在電流互感器二次側(cè)的繼電保護(hù)裝置多是反應(yīng)短路時(shí)電流增大而動(dòng)作的,短路時(shí)需要電流互感器正確反映一次側(cè)的電流,因此重要保護(hù)裝置用的電流互感器都需要滿足10%誤差曲線的要求。3 電流互感器誤差對(duì)繼電保護(hù)的影響3.1 距離保護(hù)電流互感器誤差會(huì)影響阻抗繼電器測(cè)量阻抗的精確性,從而對(duì)距離保護(hù)產(chǎn)生影響。電流互感器誤差將引起阻抗繼電器端子電流的相位誤差及數(shù)值誤差,從而影響測(cè)量精度。就阻抗繼電器的測(cè)量阻抗來(lái)說(shuō),因其

9、使用的電流是通過(guò)電流互感器接人一次系統(tǒng),電流互感器的誤差將影響測(cè)量阻抗的數(shù)值和相角(不考慮電壓誤差)。如圖3所示,設(shè)在被保護(hù)線路上距保護(hù)安裝處的距離為ld處發(fā)生了金屬性短路故障(如AB兩相短路故障),則保護(hù)安裝處母線殘壓UAB(A、B相間電壓)為式中Z1被保護(hù)線路單位長(zhǎng)度的正序阻抗值;、由母線流向線路的A、B相電流(流經(jīng)保護(hù))?？紤]到電流互感器的誤差,繼電器的測(cè)量電流為式中:nLH電流互感器變比; ki考慮變比誤差的系數(shù); 角誤差(二次電流超前一次電流為正)。繼電器測(cè)量阻抗,繪畫(huà)藝術(shù)論文而右 (nYH拼為電壓互感器變比),根據(jù)式(5)有:可見(jiàn),由于電流互感器誤差的存在,造成了測(cè)量阻抗在數(shù)值上發(fā)生1/ki倍的變化,相角發(fā)生了(-)的變化。(圖4)為電流互感器誤差對(duì)方向阻抗繼電器保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度的影響,在ZCL方向上繼電器的實(shí)際動(dòng)作阻抗為:整定阻抗為:式中:IZ整定的保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度。實(shí)際保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度(Id)與整定保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度(IZ)比為準(zhǔn)k整定阻抗角;準(zhǔn)XL線路阻抗角;準(zhǔn)角誤差電流互感器誤差的存在,使繼電器的