[發明專利]適用于自動重合閘的電流互感器剩磁快速抑制裝置及方法

有效

• 申請號: 201810008451.8
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108306259B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 段建東;金轉婷
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02H7/04
• 分類號: H02H7/04;H02H9/00
• 代理公司: 61214 西安弘理專利事務所
• 代理人: 羅磊

1.適用于自動重合閘的電流互感器剩磁快速抑制裝置，其特征在于，包括連接在電流互感器二次側的剩磁抑制電路，所述剩磁抑制電路包括與電流互感器二次側連接的繼電器，所述繼電器并行連接有開關模塊，所述開關模塊還串聯有直流電壓源，所述繼電器和開關模塊還分別連接有控制器；

所述電流互感器二次側的正、負極端分別連接的繼電器的正、負極端，所述電流互感器二次側的正端與繼電器的正極端之間還連接有電阻Rz和電流傳感器，所述電流傳感器連接所述控制器；

開關模塊為4個帶有反并聯二極管的IGBT組成，分別為S₁、S₂、S₃、S₄，所述S₁和S₃串聯，所述S₂和S₄串聯，所述S₁和S₂還連接直流電壓源的正極，所述S₃和S₄還連接直流電壓源的負極，所述直流電壓源的正極側處還連接有限流電阻R_S，所述繼電器的正極還連接在S₁和S₃之間，所述繼電器的負極還連接在所述S₂和S₄之間；

所述控制器內置有計時器。

2.適用于自動重合閘的電流互感器剩磁快速抑制方法，其特征在于，采用權利要求1所述的適用于自動重合閘的電流互感器剩磁快速抑制裝置，包括以下步驟：

步驟1，控制器通過檢測故障斷開時CT二次側電流的衰減直流分量極性確定重合閘期間CT剩磁的極性；

步驟2，確定剩磁抑制電路投入的時刻，具體為：如果CT二次側電流變為0，且持續時間大于m(m≥1.5)個工頻周期，則認為重合閘過程已經開始，此時，由控制器發信號斷開繼電器，將剩磁抑制電路投入CT二次側；

步驟3，根據步驟1確定的剩磁極性驅動開關模塊，具體為：若剩磁極性為“正”，則閉合S₁、S₄，給CT二次側加上正極性的直流電壓直到正向飽和；反之，則閉合S₂、S₃，給CT二次側加上負極性的直流電壓直到負向飽和；

步驟4，改變開關模塊輸出電壓極性，使CT到達對應的反向飽和狀態，具體為：若正向飽和，則打開S₁、S₄，閉合S₂、S₃，使電壓極性反轉；反之，則打開S₂、S₃，閉合S₁、S₄；同時，計時器開始工作，記錄下飽和到反向飽和所用的時間t_s；

步驟5，在反向飽和點以后，循環改變開關模塊輸出電壓極性，使每次的持續時間滿足下面的關系式：

式中，Δt_i表示反向飽和后第i次電壓反轉的持續時間；N為剩磁抑制過程總的電壓反轉次數；k為比例系數，為本次電壓反轉持續時間與前一次電壓反轉持續時間的比值；

步驟6，循環執行步驟5，直到第N-1次電壓反轉的磁通變化量占飽和到反向飽和磁通變化量的百分比不超過3％，此時控制器發信號將繼電器閉合，待繼電器閉合后，控制器停止向開關模塊發脈沖，使抑制電路從CT二次側回路切除，剩磁得到充分抑制。

3.根據權利要求2所述的適用于自動重合閘的電流互感器剩磁快速抑制方法，其特征在于，步驟5中所述的電壓反轉次數N不小于8。

4.根據權利要求2所述的適用于自動重合閘的電流互感器剩磁快速抑制方法，所述直流電壓源其中，T_f代表工頻周期；Φsat為CT的飽和磁通；Tr為重合閘過程持續時間；d為重合閘過程剩磁抑制的可靠系數，取值范圍為0.8～0.9。

5.根據權利要求2所述的適用于自動重合閘的電流互感器剩磁快速抑制方法，其特征在于，所述限流電阻R_S滿足以下公式：

式中，I_2N為CT的額定電流；I_min為電流傳感器能夠精確測量的限值，P_N為直流電壓源的額定功率，U_DC為直流電壓源。