[發明專利]基于暫態大電流測試技術的電流互感器工程模型建立方法

有效

• 申請號: 201610102800.3
• 申請日: 2016-02-24
• 公開（公告）號: CN105740569B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 張小慶;張宜陽;薛建;左寶峰;張志華;劉正
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網陜西省電力公司電力科學研究院;國網陜西省電力公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開一種基于暫態大電流測試技術的電流互感器工程模型建立方法，包括：(1)首先確定所研究的一類電流互感器所處的區域電網環境：包括運行方式，并計算出位于各安裝位置上的所研究的電流互感器的極限剩磁水平和極限暫態電流水平；(2)大電流穩態、暫態測試的試品準備，并搭建實驗回路；(3)進行穩態和暫態大電流測試；(4)對大電流穩態、暫態測試的波形進行處理；(5)磁滯回化曲線的擬合；(6)通過擬合的磁滯回化曲線優化J?A模型的5個關鍵參數，獲得實際的J?A模型，即所要建立的電流互感器的工程模型。本發明方法能夠建立準確反映暫態、大電流傳遍特性的電流互感器工程模型。

【技術領域】

本發明涉及電流互感器技術領域，特別涉及一種電流互感器暫態工程模型的建立方法。

【背景技術】

電流互感器是電力系統中傳遍電流信號的重要元件，其可靠工作對電力系統的安全、穩定至關重要。

電流互感器鐵芯飽和對繼電保護影響很大。一次大的短路電流會使勵磁電流飽和，二次電流就不能與一次電流滿足線性關系，注入繼電保護裝置的電流將發生波形畸變，產生的誤差可影響繼電保護正確動作。目前高壓輸電網中短路容量不斷增大，由于電流互感器磁飽和引起保護裝置的不正確動作時有發生。短路過程中，前期的暫態非周期分量引起暫態飽和，后期的穩態周期分量引發穩態飽和，其中暫態飽和過程對差動保護的動作特性影響很大。

當前，對電流互感器飽和特性的研究仍停留在穩態狀況下。此外，在進行出廠驗收時，對同一廠家、同一型號電流互感器僅取一只進行穩態飽和測試。但實際運行中，每只電流互感器的負載大小、工況條件、鐵磁材料老化程度均有不同程度的差異，對互感器飽和特性的影響程度不盡相同。

因此，電流互感器是電力系統中用于繼電保護和電測量的重要設備，其一、二次傳遍特性，特別是暫態飽和傳變特性，對電力系統的安全、穩定和經濟運行有著重要影響。

目前，國內對電流互感器暫態傳變特性的研究，關鍵在于電流互感器鐵磁回路曲線的繪制，分為數值分析法和現場試驗法。

數值分析法能夠繪制電流互感器的普通磁滯回線，并通過人工神經網絡對局部(暫態)磁滯回路曲線進行擬合，但該方法目前仍不成熟，不能建立更為精確的電流互感器暫態模型。

現場試驗方法可對電流互感器的測量誤差進行檢測，間接的分析電流互感器的飽和特性，常用的試驗方法為10％誤差特性曲線法，但該方法基于電流互感器一次側幾倍至幾十倍的額定電流，小于一次側發生短路時的電流。同時，該方法的現場測試工作量較大，不利于大規模電流互感器特性分析。此外，該方法不能分析電流互感器的暫態傳變特性。

綜上所述，目前尚缺乏能夠準確反映暫態、大電流傳遍特性的電流互感器工程模型。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種基于暫態大電流測試技術的電流互感器工程模型建立方法，以解決上述技術問題。本發明將現有數值分析和小電流測試方法加以改進，形成了一種基于實際大電流穩態、暫態飽和測試和物理動模測試平臺相結合的系統建模方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

基于暫態大電流測試技術的電流互感器工程模型建立方法，包括以下步驟：

(1)首先確定所研究的一類電流互感器所處的區域電網環境：包括運行方式，并計算出位于各安裝位置上的所研究的電流互感器的極限剩磁水平和極限暫態電流水平；

(2)大電流穩態、暫態測試的試品準備，并搭建實驗回路；