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电流互感器饱和对继电保护的影响与对策分析

2019-10-21陈凡严晓杰王婵媛

科学导报·科学工程与电力 2019年35期
关键词:电流互感器继电保护分析

陈凡 严晓杰 王婵媛

【摘 要】我国的经济发展需求对用电量的要求逐步增加,因此,电流互感器随之出现大量的饱和现象,影响继电保护的作用发挥。电流互感器与继电保护装置互相影响,互相制约。当继电保护装置所保护的电力设备正常运行时,继电保护装置为其提供开启和关闭的功能,继电保护装置还承担着将剩余电流引导进入保护装置中的作用,该项工作的进行亦须以电流互感器的正常运行为保障,如在工作进行中,电流互感器发生故障,设备短路时的准确度会严重受到影响,继而影响继电保护装置的作用发挥。

【关键词】电流互感器;饱和;继电保护;分析

1导言

在现代化的建设中,电力资源的需求程度不断提升,需要在相关的电力技术、电力设备上进行巩固。我国目前正处于发展中阶段,未来的电力需求将会进一步地提升,电流互感器饱和的表现也会逐步增加。继电保护工作,是电力输送、应用的重点内容,如果在该方面出现了缺失或者是不足,将直接对后续的电力事业发展构成威胁,同时不利于各地方建设发展,对居民的生产、生活也会产生很大的影响,需要特别关注。一旦电力需求得到提高,伴随而来的就是电流互感器饱和的现象也会提升。按照以前的工作实例,有经验的工作人员认为影响到电流互感器饱和问题存在于一些影响因素。

2中压饱和时的二次电流特性

中压的磁化特性如图1所示。

(a)电流互感器的近似线磁化曲线 (b)电流互感器的饱和点说明

图1电流互感器饱和点计算的图解说明

3电流互感器饱和状态带来的影响

电流互感器饱和现象的出现,并非偶然现象。现阶段的很多地方,都将电网做出了大幅度地升级,虽然更好地满足了用电需求,可出现电流互感器饱和的概率也在提升,这就促使电力工作执行过程中,不仅存在一定的机遇,同时还面临很多的挑战。

3.1电流互感器饱和对电流保护的影响

电流保护是一种瞬时性的保护,并且只能观察出电流增大的现象。在电流保护区域内,某些情况下有两相电短路状况的发生,这时,如果发生短路的电流中非周期分量异常且较大,电流互感器就会发生暂态饱和。在电流互感器饱和的情况下,用电保护设备中接收到的短路电流精确度受到影响,不能等同于现实电流,这种情况下,电路保护装置不能正常发挥作用,达到保护的效果。在电流保护区域内有时也会发生三相电的短路现象,但不同于两相电,三相电中永恒存着着一项非周期分量很小的电流,这种非周期分量小的电流通常不会导致电流互感器饱和的故障。因此,在电流保护区域内,电流保护通常只会受到两相电短路时造成的电流保护器暂时性饱和的影响而不会受到三相电短路影响。

3.2电流互感器饱和对距离保护的影响

在一般情况下,继电器距离测算的精准度会在一定程度上受到电压互感器和电流互感器产生的偏差的影响。电流互感器的误差通常来源于其变化产生的误差和角误差等;电压传感器的误差通常来源于电压互感器二次电缆上的电压变化和角误差。这些因素在一定程度上会影响继电器距离的测量,导致对保护继电器运行的影响。

4电流互感器饱和对继电保护影响的有效对策研究

4.1限制短路电流

要分析电流互感器饱和问题,可以从根本上分析其短路时的电流幅值,找到电流互感器饱和原因。具体措施如在日常的供电和保电工作中,采用分列的措施对比较高级别的电流进行控制,这种方法可以有效地对短路电流实行限制。但是,需要注意的是,通过分列运行的方法,也可能会产生相应的供电可靠性差的不良现象,这就需要供电人员采用多种解决办法,如采用备用电源等方法来保证正常稳定且持续的供电,提高供电的可靠性,由此降低电流互感器饱和对继电保护造成的不良影响,为人们正常的生产生活提供稳定的电力供应。

4.2综合考虑各种因素选用恰当的电流互感器

电流互感器的饱和问题一方面需要从技术角度进行分析,在电流互感器的选择中要综合考虑各方面的影响作用因素,根据具体情况选择最为恰当的电流互感器,从其本身预防其饱和问题。根据上文我们可得出电流互感器的饱和包含暂态飽和和稳态饱和两种不同的状况。针对电流互感器的暂态饱和情况,对于电力系统运行中的高压和大电流的供电设备两侧需要采取TPY电流和互感器和PR电流互感器配合使用的方法。以此来降低电流互感器饱和问题对继电保护造成的一系列不良影响,提高供电的稳定性。此外,在电流互感器的选择过程中还需综合考量其他影响因素,如电流互感器对电流的负载能力,电流互感器的饱和节点,电流互感器的安装位置等对于继电保护作用的正常发挥起到影响的复杂因素,面对特殊严格的供电和继电保护需求,可以适当采用传感器代替电流互感器的方法。

4.3通过新技术手段减少供电中的二次负担

在减轻电流互感器饱和对继电保护的影响的工作中,要严格采用限制短路电流和采用恰当电流互感器的方法,以此在很大程度上可以实现对继电保护影响到的降低。具体的可行措施如就地配置继电保护装置,由此减少电流互感器的负载压力,降低了饱和的可能性,保证更加稳定的电力供应。在就地安装继电保护装置的工作中,要注意解决装置在雨雪大风等天气状况中的工作效果和抗电磁干扰能力的问题,从而确保继电保护装置有效发挥作用,减少电流互感器饱和对继电保护带来的不良影响。

5结论

电流互感器的特性不同,产生的电流互感器饱和的原因也各种各样,因此,对于电流互感器饱和对继电保护影响要根据具体的原因和情况采取不同的对策。当前我国对于相关问题的预防和解决已经取得了一定程度上的进步,大体上避免了电流互感器饱和和继电保护故障相互影响制约的恶性循环,并能够找出故障发生的原因采取具体的可行性措施。我国电力行业应当继续致力于研究减少继电保护影响的对策,从根本上提高供电的稳定性,为人们的生产生活和国家经济发展提供有力的电力保障。

参考文献:

[1]王锐,何小飞,李江陵,钟斌,杨永忠.电流互感器饱和对继电保护装置动作影响分析与对策[J].东北电力技术,2015,36(08):46-49.

[2]何小飞,王锐,李江陵,钟斌,杨永忠.电流互感器饱和对继电保护装置动作影响分析与对策[J].四川电力技术,2015,38(03):46-49+77.

[3]陈国清.浅析电流互感器饱和对继电保护的影响及对策[J].自动化技术与应用,2007(10):115-116.

[4]茹昉聪.电流互感器饱和对继电保护的影响及对策[J].华北电力技术,2005(S1):38-39+112.

[5]陈建玉,孟宪民,张振旗,王志华.电流互感器饱和对继电保护影响的分析及对策[J].电力系统自动化,2000(06):54-56.

(作者单位:国网江苏省电力有限公司丹阳市供电分公司)

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