有關(guān)電流互感器誤差對繼電保護(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,確定檢驗電流互感器誤差的方法,分析電流互感器誤差對繼電保護(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 勵磁電流 差動保護(hù) 誤差曲線1 電流互感器誤差的產(chǎn)生計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獲取,是在忽略了勵磁電流的前提下得到的結(jié)果。實際上,由于電流互感器存在勵磁電流,產(chǎn)生了電流互感器的測量誤差。測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。我們重點討論電流互感器的變比誤差。勵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)計論文二次側(cè)的漏抗;ZL勵磁阻抗;Zen負(fù)荷阻抗為了方便計算,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,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,勵磁阻抗迅速下降,勵磁電流急劇上升,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,勵磁電流增大,也會使fb增加。此外,勵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,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,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。理論分析和運行經(jīng)驗表明,當(dāng)保護(hù)用的電流互感器滿足10%誤差曲線要求時,角誤差不超過7°。通過給定電流互感器的10%誤差曲線可驗證一次電流和負(fù)荷阻抗。當(dāng)已知電流倍數(shù)m10時,由10%誤差曲線可方便地得出允許的負(fù)載阻抗。如果不小于實際負(fù)

7、載阻抗,誤差就滿足要求;否則,應(yīng)設(shè)法降低實際負(fù)載阻抗,直到滿足要求為止。當(dāng)已知實際負(fù)載阻抗時,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)場電流互感器的10%誤差曲線可由試驗求取,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。勵磁電壓:勵磁阻抗: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)短路時電流增大而動作的,短路時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 電流互感器誤差對繼電保護(hù)的影響3.1 距離保護(hù)電流互感器誤差會影響阻抗繼電器測量阻抗的精確性,從而對距離保護(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,從而影響測量精度。就阻抗繼電器的測量阻抗來說,因其

9、使用的電流是通過電流互感器接人一次系統(tǒng),電流互感器的誤差將影響測量阻抗的數(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)。繼電器測量阻抗,繪畫藝術(shù)論文而右 (nYH拼為電壓互感器變比),根據(jù)式(5)有:可見,由于電流互感器誤差的存在,造成了測量阻抗在數(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方向阻抗繼電器保護(hù)區(qū)長度的影響,在ZCL方向上繼電器的實際動作阻抗為:整定阻抗為:式中:IZ整定的保護(hù)區(qū)長度。實際保護(hù)區(qū)長度(Id)與整定保護(hù)區(qū)長度(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