[實(shí)用新型]抗電流互感器飽和靜態(tài)集成電流繼電器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00262524.5
• 申請(qǐng)日: 2000-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN2457724Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2001-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆仙榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 樂(lè)清市愛(ài)光電氣有限公司
• 主分類號(hào): H01H47/02
• 分類號(hào): H01H47/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型涉及一種電流繼電器，尤其是指一種抗電流互感器飽和靜態(tài)集成電流繼電器，該繼電器用于電力系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)中對(duì)一次大電流的保護(hù)與測(cè)量都要用到電流互感器(CT)，正常情況下，CT二次側(cè)電流波形與一次側(cè)相同，均為正弦波，幅值為I₂＝I₁/n(n為變比)，保護(hù)測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)CT二次值換算CT一次側(cè)電流值。CT一般都工作于非飽和區(qū)，當(dāng)CT一次電流大于額定值十幾倍以上時(shí)，鐵芯飽和，輸出幅值減小，誤差增大。

近幾年，隨著電網(wǎng)容量的增大，短路電流大幅增加(由幾KA增至幾十KA)，CT飽和導(dǎo)致保護(hù)裝置拒動(dòng)或母差保護(hù)誤動(dòng)的情況時(shí)有發(fā)生，使電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行受到損害。

國(guó)內(nèi)目前研究或應(yīng)用的抗CT飽和方案，有如下幾種：

1、波形判據(jù)法：以電流量為判別量，采用瞬時(shí)值算法，對(duì)飽和電流進(jìn)行波形相位比較，判別區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。

2、局部測(cè)算法：利用過(guò)零點(diǎn)后2ms～3ms真實(shí)傳變區(qū)采點(diǎn)計(jì)算，推算電流有效值。

3、基于采樣值的CT飽和同步識(shí)別法與電流比相法，在CT飽和時(shí)閉鎖差動(dòng)保護(hù)出口，躲過(guò)故障非周期分量，避免母差保護(hù)誤動(dòng)。

國(guó)外目前采用抗CT飽和技術(shù)方案有：

1、瑞典ASEA公司的RADS5母線保護(hù)裝置中，應(yīng)用中阻抗原理抗CT飽和。

2、瑞士原BBC公司的INX5母線保護(hù)裝置采用“飽和發(fā)生器”，避免裝置在CT飽和時(shí)誤動(dòng)。

3、ABB公司新推出的REB500微機(jī)保護(hù)裝置采用“靜態(tài)最大值保持法”結(jié)合傅氏變換來(lái)判別CT飽和。

其他方案還有：利用速飽和變換器延時(shí)將電流送入差動(dòng)回路以躲開(kāi)故障電流的暫態(tài)過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)抗CT飽和目的；利用飽和時(shí)有較大諧波量作為CT飽和檢測(cè)判別等。

上述方案各有側(cè)重，主要針對(duì)非周期暫態(tài)分量進(jìn)行判別，適用于微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)，大多應(yīng)用于高壓、超高壓輸電線路中，一般中高壓輸電系統(tǒng)中較少采用。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中大量采用的啟動(dòng)元件—電流繼電器在CT飽和時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作不可靠，會(huì)發(fā)生抖動(dòng)或拒動(dòng)，由電流繼電器啟動(dòng)的時(shí)間繼電器便處于啟動(dòng)→返回→啟動(dòng)→返回……，保護(hù)無(wú)法出口跳閘，導(dǎo)致越級(jí)跳閘事故。

目前電力系統(tǒng)主要從兩方面著手解決CT飽和問(wèn)題：一是增大變比，二是提高CT帶載能力，同時(shí)降低CT二次負(fù)載，避免CT飽和使電流繼電器拒動(dòng)。

這種方案有明顯的不利之處：換CT以增大變比，不但投資大，工作量大，停電時(shí)間長(zhǎng)，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益不佳，而且測(cè)量表計(jì)需配套更換，保護(hù)定值精度受影響(大變比CT正常輸出值較小)。降低CT負(fù)擔(dān)，只能提高10％電流值，抗飽和能力有限，而短路電流可大至30KA，遠(yuǎn)超過(guò)10％電流值。因此，研發(fā)抗CT飽和電流繼電器，保證在CT飽和情況下電流繼電器也能正確可靠動(dòng)作，應(yīng)是理想解決方案。

對(duì)CT飽和時(shí)電流分析，有如下特征：

1、波形畸變，非正弦波，有效值減小。

2、二次阻抗飽和電流繼電器越大，CT負(fù)荷越大，CT也更容易飽和。

3、深度飽和時(shí)，CT無(wú)輸出，間斷角增大。

4、飽和的兩種情況：一是暫態(tài)電流分量使CT飽和，波形偏于時(shí)間軸一側(cè)，此時(shí)無(wú)CT輸出。二是穩(wěn)態(tài)周期短路，CT飽和時(shí)輸出對(duì)稱飽和畸變波形。

5、飽和電流有高次諧波存在。

6、每次過(guò)零點(diǎn)后2ms～3ms內(nèi)，仍有一段真實(shí)傳變區(qū)。

針對(duì)目前電力系統(tǒng)中，因電網(wǎng)容量增大，故障時(shí)CT飽和導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)，造成越級(jí)跳閘而擴(kuò)大停電范圍的現(xiàn)象，本實(shí)用新型的目的在于：提供一種抗電流互感器飽和靜態(tài)集成電流繼電器，保證在正常狀態(tài)及CT飽和情況下，均能正確可靠動(dòng)作，只需簡(jiǎn)單地更換電流繼電器，無(wú)需更換CT即可解決CT飽和問(wèn)題，既可節(jié)約資金，減少工作量，又不會(huì)降低保護(hù)測(cè)量精度，無(wú)需更換測(cè)量表計(jì)系統(tǒng)，可大大減少停電時(shí)間，能產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的解決方案是：一種抗電流互感器飽和靜態(tài)集成電流繼電器，其特征在于由CT飽和判別回路和常規(guī)電流繼電器組合而成，CT飽和判別回路由間斷角檢測(cè)電路、鑒幅閉鎖電路、飽和特征甄別電路、脈沖展寬延時(shí)電路依次組成，還有一暫態(tài)抑制電路在電源上電和斷電瞬間閉鎖常規(guī)電流繼電器和CT飽和判別回路出口。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、由于具有間斷角檢測(cè)電路這種新的CT飽和鑒別方法(可稱之謂“間斷角飽和識(shí)別法”)，當(dāng)檢測(cè)出飽和波形存在間斷角時(shí)立即驅(qū)動(dòng)出口。