《電流互感器的應(yīng)用 演示文稿PPT課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電流互感器的應(yīng)用 演示文稿PPT課件（69頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、討論內(nèi)容 1.磁路的基本知識 2.電流互感器基本原理及二次回路問題 3.電流互感器的誤差及影響誤差的因素 4.220kv及以下保護(hù)用電流互感器選型、校驗、運(yùn)行中存在問題及解決方法 5.保護(hù)裝置抗電流互感器飽和的一些對策 6.事故附錄第1頁/共69頁1.1.磁路的基本知識 第2頁/共69頁 磁滯回線測試示意圖 鐵磁物質(zhì)的磁化過程1.1 1.1 鐵磁物質(zhì)的磁特性- - 鐵磁物質(zhì)的磁化過程第3頁/共69頁1.2 1.2 極限磁滯回線和局部磁滯回線 第4頁/共69頁1.3 1.3 鐵磁物質(zhì)特性的表征 第5頁/共69頁1.4 1.4 幾種軟磁材料的典型磁滯回線 第6頁/共69頁1.5 1.5 非線性交變
2、磁通磁路第7頁/共69頁1.6 1.6 磁滯特性對線圈電流的影響磁滯損失第8頁/共69頁eiiu+-1.8 1.8 鐵心中的渦流- -渦流損耗 eeUIP 第9頁/共69頁1.9 1.9 鐵損 UIIICE交流磁路中各電磁量等值相量圖 磁滯損耗和渦流損耗都是鐵心中的功率損耗，統(tǒng)稱為鐵心損耗。用 表示。cpcmemhehcuivBfkfBkppp)(2第10頁/共69頁2.2. 電流互感器基本原理及二次回路問題第11頁/共69頁2.1 2.1 電流互感器等值電路及相量圖 圖1) 第12頁/共69頁2.2 2.2 電流互感器二次決不允許開路電流互感器二次開路時的電壓和鐵芯磁通波形圖第13頁/共69
3、頁2.3 2.3 電流互感器的接地電流互感器二次回路必須一點接地。電流互感器二次回路只能有一點接地。電流互感器二次回路的接地點應(yīng)在何處接地。 國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施（試行）繼電保護(hù)專業(yè)重點實施要求規(guī)定：公用電流互感器二次繞組二次回路只允許、且必須在相關(guān)保護(hù)柜屏內(nèi)一點接地。獨(dú)立的、與其他電壓互感器和電流互感器的二次回路沒有電氣聯(lián)系的二次回路應(yīng)在開關(guān)場一點接地。第14頁/共69頁2.4 電流互感器的極性不能同時倒換使用 反措8.8 多繞組電流互感器及其二次線圈接入保護(hù)回路的接線原則如下: (1)裝小套管的一次端子應(yīng)放在母線側(cè)。 (2)保護(hù)接入的二次線圈分配應(yīng)特別注意避免在停用（為了試
4、驗）一套保護(hù)，而線路仍繼續(xù)運(yùn)行時出現(xiàn)電流互感器內(nèi)部故障時的死區(qū)。第15頁/共69頁第16頁/共69頁第17頁/共69頁3.3.電流互感器的穩(wěn)態(tài)誤差及影響誤差的因素第18頁/共69頁3.1 3.1 穩(wěn)態(tài)誤差相量圖 電流互感器穩(wěn)態(tài)誤差相量圖 第19頁/共69頁 電流誤差的百分?jǐn)?shù)用下式表示:%100112IIIKni%100)sin(010IIODACODADi 相位誤差（角誤差）： cradIIODBCi%100)cos(%100sin010復(fù)合誤差： TncdtiikTI021211100 -一次電流的有效值； -一次電流的瞬時值： -二次電流的瞬時值； -額定電流比；T-一個周波的時間。1I1
5、i2ink第20頁/共69頁3.3 GB1208-20063.3 GB1208-2006圖C3C3TA一次過電流并進(jìn)入飽和段時，一、二次及勵磁電流的波形示意圖第21頁/共69頁 如果忽略磁化曲線的非線性，復(fù)合誤差就是勵磁電流對一次電流的百分比。由于勵磁電流落后二次電流9090( (假若二次負(fù)載是電性的) )，復(fù)合誤差比按一次電流與二次電流（兩者歸算到同一側(cè)）幅值之差計算出的比差大得多。比如復(fù)合誤差為10%10%時，比差只有0.5%0.5%，反過來，若比差為10%10%，復(fù)合誤差為43.6%43.6%。按復(fù)合誤差規(guī)定的精度比按比誤差的精度高得多。反之若按比差計算差動不保護(hù)的不平衡電流，保護(hù)有失去
6、選擇性的危險。當(dāng)鐵芯未飽和時，復(fù)合誤差可以認(rèn)為是全誤差。全誤差為勵磁電流與一次電流之比的百分?jǐn)?shù)。 參考高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)-P289 朱聲石3.4 注意第22頁/共69頁3.5 P3.5 P級電流互感器的誤差標(biāo)定是復(fù)合誤差 第23頁/共69頁3.6 3.6 剩磁對電流互感器傳變的影響 (1)(1)剩磁的產(chǎn)生 如電流互感器鐵芯中存在剩磁，互感器可能在一次電流遠(yuǎn)低于正常飽和值時即早飽和。剩磁取決于上一次電流開斷瞬間鐵心中的磁通，磁通的數(shù)值由對稱一次電流值、直流偏移和二回路阻抗值確定。當(dāng)一次電流在互感器處于飽和狀態(tài)時斷開剩磁最大。由于斷路器一般在電流過零時開斷，殘留在互感器鐵心中的磁通與其二次
7、負(fù)荷的相角有關(guān)。對于純電感負(fù)荷，電流為零瞬間電壓最大，而磁通為零，故無剩磁。對于純電阻負(fù)荷，電流為零瞬間電壓為零，而磁通最大，故剩磁最大。大多數(shù)機(jī)電型繼電器的負(fù)荷阻抗角約為60滯后。剩磁約為峰值的50%。靜態(tài)和數(shù)字繼電器一般負(fù)荷為電阻型，故障電流斷開后，鐵心中的剩磁可能接近峰值。此外，試驗時在互感器繞組中通過直流也將產(chǎn)生剩磁。第24頁/共69頁 (2)(2)剩磁的產(chǎn)生的統(tǒng)計規(guī)律剩磁在鐵心中一直保留到有機(jī)會去磁才能消除。根據(jù)IEEE Std C.110導(dǎo)則12列舉230kV系統(tǒng)工程41組電流互感器的調(diào)查結(jié)果如表3-2，由于剩磁百分?jǐn)?shù)分布較分散，不易確定一個典型值。 剩磁系數(shù)表剩磁系數(shù)K r（%）
8、020214041606180互 感 器 百分?jǐn)?shù)（%）39181627K r 為剩磁通密度（B r）與飽和磁通密度（B S ）之比。即K r = B r / B S 。 第25頁/共69頁 (3)(3)鐵心有剩磁時傳變負(fù)荷電流的小磁滯回線第26頁/共69頁 (4)(4)不同剩磁對短路電流傳變的影響第27頁/共69頁 (5)(5)控制電流互感器剩磁的方法-選擇不同型號 閉合鐵心（TPX）；鐵心帶抗剩磁氣隙（TPY）；線性鐵心（TPZ）選擇帶鐵心有氣隙的TP級.或P級的PR型互感器第28頁/共69頁 (6)TA(6)TA鐵心有剩磁和電流有直流分量時傳變說明 理想B-H特性 剩磁與電流傳變 第29頁
9、/共69頁（7 7）剩磁與一次直流分量對互感器傳變的影響圖第30頁/共69頁(8)(8)鐵心有剩磁的互感器在系統(tǒng)故障時的二次電流波形第31頁/共69頁3.7 3.7 電流互感器對一次電流含有直流分量的傳變（1）研究必要性現(xiàn)代微機(jī)型保護(hù)，動作速度很快，當(dāng)保護(hù)跳閘時一 次系統(tǒng)還有相當(dāng)?shù)闹绷鞣至看嬖?。為此需要研究電流互感器對含有直流分量的一次電流的傳變?短路的暫態(tài)電流中含有非周期性分量。大容量電廠在高壓母線出口短路時，短路電流中非周期性分量（簡稱直流分量）的衰減時間常數(shù)T1達(dá)150300ms。單獨(dú)500線路本身的T130 ms。大容量變壓器T1130 ms甚至更大。 第32頁/共69頁電路名稱時間
10、常數(shù)備注電力系統(tǒng) 500kV系統(tǒng) 220kV系統(tǒng) 110kV系統(tǒng)約100ms約4060ms約4060ms包括電源阻抗和線路阻抗大中型發(fā)電機(jī)組國產(chǎn)300600MW汽輪機(jī)組國產(chǎn)200210MW汽輪機(jī)組國產(chǎn)100125MW汽輪機(jī)組約150300ms約260ms約180ms約140ms國產(chǎn)個別100MW機(jī)組時間常數(shù)達(dá)400 ms 與發(fā)電機(jī)配套的升壓變壓器360750MVA120260MVA約210280 ms約100170 ms與發(fā)電機(jī)配套的升壓變壓器500/220/35kV降壓變高壓-中壓高壓-低壓中壓-低壓220kV降壓變110kV降壓變約180220ms約120200ms約80120ms約801
11、20ms約6090ms輸電線路500kV線路 X/R=1016 220kV線路 X/R=3.38.3約3050ms約1026ms實際上系統(tǒng)不同點短路時,一次時間常數(shù)是變化的,通常離電源點愈近,時間常數(shù)愈大。電力回路時間常數(shù)表第33頁/共69頁（2）求解一次有直流分量時的勵磁電流變化112NNkn22RLTm第34頁/共69頁第35頁/共69頁在TA未飽和時求解勵磁電流和二次電流如下高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)P290tTIeeTTTItiSCTtTtSCmsin122)(21121112tIeTTTIeTTTItiSCTtSCTtSCcossin22)(112111221221式中:1sin22
12、22TT。第36頁/共69頁第37頁/共69頁勵磁電流說明 高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)P290第38頁/共69頁勵磁電流出現(xiàn)最大值的時間及最大值第39頁/共69頁（3）電流互感器的暫態(tài)飽和系數(shù)-高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)P291第40頁/共69頁暫態(tài)飽和系數(shù)的最大值第41頁/共69頁瞬態(tài)保護(hù)用電流互感器的重要參數(shù) maxtfK第42頁/共69頁（4）非線性勵磁特性對TATA勵磁電流的影響第43頁/共69頁（5 5）一次直流分量對互感器傳變圖例說明 一次電流有直流分量時，電流互感器的傳變情況a)鐵心中的磁通密度 b)一次與二次電流第44頁/共69頁（6 6）飽和互感器一、二次電流波形圖飽和的電流
13、互感器一、二次電流波形第45頁/共69頁3.83.8 TP類保護(hù)用電流互感器第46頁/共69頁TP類電流互感器的應(yīng)用 第47頁/共69頁保護(hù)用暫態(tài)互感器的誤差 互感器原理與設(shè)計基礎(chǔ)P105第48頁/共69頁第49頁/共69頁 TP電流互感器誤差限值摘自GB/T168471997第50頁/共69頁4.4.保護(hù)用電流互感器類型及額定參數(shù)選擇原則 第51頁/共69頁4.1 保護(hù)用電流互感器的類型第52頁/共69頁4.2 電流互感器類型選擇原則1 摘自DL/T866-2004第53頁/共69頁電流互感器類型選擇原則2摘自DL/T866-2004第54頁/共69頁4.3 4.3 電流互感器額定參數(shù)選擇-
14、略 第55頁/共69頁4.4.電流互感器二次負(fù)載的計算 第56頁/共69頁第57頁/共69頁4.5.電流互感器的性能驗算摘GB/T-866-2004第58頁/共69頁第59頁/共69頁第60頁/共69頁 4.6.4.6.失靈保護(hù)用電流互感器 摘電網(wǎng)繼電保護(hù)應(yīng)用P278 P278 王梅義第61頁/共69頁5.P5.P級電流互感器應(yīng)用中存在的問題及解決方法 5.1. 5.1. 存在問題 自從我國的制造業(yè)熔入國際化以來，電流互感器IEC標(biāo)準(zhǔn)早已成為我國的標(biāo)準(zhǔn)，P級電流互感器在220KV系統(tǒng)中，已廣泛使用。由于P級電流互感器的鐵心是閉合的，在嚴(yán)重故障后可能有剩磁，將嚴(yán)重影響互感器的性能，故近期IEC關(guān)
15、于電流互感器標(biāo)準(zhǔn)的修正單規(guī)定了PR類電流互感器，規(guī)定這類電流互感器的剩磁系數(shù)小于10%。自從微機(jī)保護(hù)廣泛使用以來，繼電器負(fù)荷大大減小，二次負(fù)荷電阻性分量大大增加，幾乎不再考慮電感分量，加之?dāng)嗦菲鬟^電流零點斷開，至使剩磁更加嚴(yán)重。 快速動作的微機(jī)保護(hù)，可能在一次系統(tǒng)含有直流分量時出口跳閘的斷開斷路器。 為適應(yīng)以上形勢的變化，04年出臺新的電流互感器選擇及計算導(dǎo)則。由于出臺較晚，還未能被廣泛學(xué)習(xí)和貫徹，社會上廣泛流傳的還是老的蘇聯(lián)式資料，因此在運(yùn)行中出現(xiàn)了不少問題。突出表現(xiàn)在縱聯(lián)保護(hù)停用時，距離保護(hù)的延時動作和差動保護(hù)的區(qū)外故障誤動和誤選相。這些后面均有事例說明。第62頁/共69頁 5.2. 5.
16、2.從二次回路解決差動保護(hù)誤動問題 應(yīng)對已運(yùn)行的母線、變壓器和發(fā)變組差動保護(hù)電流互感器二次回路負(fù)載進(jìn)行10%10%誤差計算和分析，校核主設(shè)備各側(cè)二次負(fù)載的平衡情況，并留有足夠裕度。不符合要求的電流互感器應(yīng)安排更換。對各側(cè)二次負(fù)載的平衡情況如何理解和操作，這里談?wù)勛砸训目捶ǎ杭丛谡ｎ~定負(fù)荷運(yùn)行時，應(yīng)使各側(cè)互感器磁感應(yīng)電勢與各側(cè)飽和電勢的比例應(yīng)相等，我們則認(rèn)為是達(dá)到了負(fù)荷平衡。對三側(cè)變壓器，可只考慮短路電流量大的兩側(cè)負(fù)載的平衡，另一短路電流量小側(cè)能平衡則好。第63頁/共69頁5.3 RCS-9005.3 RCS-900保護(hù)裝置的應(yīng)對措施 RCS-978變壓器保護(hù) lRCS-978變壓器保護(hù)靈敏的
17、差動特性，選各側(cè)各相電流中的二次和三次諧波閉鎖。lRCS-978變壓器保護(hù)高值差動特性用差電流定值躲過不平衡電流。lRCS-978變壓器保護(hù)工頻變壓器差動沒有抗TA飽和措施，因為它的制動量選取各側(cè)電流的絕對值和，沒有1/2系數(shù)，且制動量比較大時，比率制動系數(shù)高，不會誤動；當(dāng)高阻接地或小匝間故障時，特性工作在起始的靈敏段，也是我們的應(yīng)用段，電流不會飽和。第64頁/共69頁RCS-915RCS-915母線差動保護(hù) l 對工頻變化量差動元件: 采用自適應(yīng)加權(quán)阻抗TA飽和閉鎖，故障起始時間段，差電流元件動作出口權(quán)力大，隨后的差電流元件動作，出口權(quán)力減小。區(qū)外故障后只要有2ms的線性段時間，即可保證不誤
18、動作。區(qū)內(nèi)故障快速出口。l 對電流差動選取諧波抗區(qū)處故障TA飽和閉鎖。第65頁/共69頁RC985RC985發(fā)電機(jī)差動保護(hù)-異步法異步法TA飽和判據(jù)性能飽和判據(jù)性能 根據(jù)差動保護(hù)制動電流工頻變化量與差電流工頻變化量的關(guān)系，明確判斷出區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障，如判出區(qū)外故障，投入相電流、差電流的波形識別判據(jù)，在TA正確傳變時間不小于5ms時，區(qū)外故障TA飽和不誤動，區(qū)內(nèi)故障TA飽和，裝置快速動作。第66頁/共69頁RCS-900RCS-900線路保護(hù)線路保護(hù) l RCS-901（2）線路保護(hù)中的距離保護(hù)，若TA的選擇不合理，會造成距離保護(hù)延時動作，像前面講到的例子一樣，目前由于縱聯(lián)保護(hù)的廣泛使用，掩蓋了此問題的顯現(xiàn)。l RC931線路保護(hù)中的電流差動保護(hù)，除選取用比率制動特性外,快速出口的差動繼電器定值高。第67頁/共69頁謝謝第68頁/共69頁感謝您的觀看！第69頁/共69頁
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