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关键词:电流互感器;继电保护;电流;影响;措施
中图分类号:TM451 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 24-0000-01
一、前言
在电力系统中,电流互感器的饱和与否对继电保护装置的影响非常大,会直接影响到继电保护装置的安全稳定运行,随着社会工业的不断发展,电力系统的供电容量也不断地增大,但是系统短路电流也在急剧增加,电力系统中的电流互感器饱和问题也日益突出,对继电保护产生重要影响,本文对其进行了简单的论述,并提出了一些具体的解决措施,希望对电力系统的安全、稳定运行提供一定的帮助。
二、电流互感器原理
电流互感器简称CT,其原理是依据电磁感应原理,将一次回路中的大电流变化成二次回路中的小电流,然后供给测量仪器继电保护装置或者其他的类似装置,电流互感器的主要用途是对被测电流进行变换,其优点就是比普通的变压器输出的容量小,按照其性能和用途可以分为两大类,一类是用来测量用电流互感器,另一类是用来保护用电互感器。
三、电流互感器饱和对继电保护影响的基本原理
电流互感器的饱和对继电保护装置影响非常大,想要继电保护装置能够安全稳定运行,电流互感器就必须要真实的反应一次电流的波形,尤其是当出现故障的时候,电流互感器不仅要反映出故障电流的大小,还要反映出电流的波形和相位,以及电流的变化率。电流互感器的饱和分两种,一种是稳态饱和,另一种是暂态饱和,而使电流互感器饱和的原因有很多,如电流非周期分量的大小、二次侧负荷大小及铁芯剩磁、一次系统的时间常数的大小等。
(1)稳态饱和主要是由于一次电流的值过大,致使二次电流不能正确传变一次电流。
(2)暂态饱和主要是由于大量的非周期分量进入电流互感器饱和区造成的。
电流互感器的饱和,严重影响了继电保护装置的稳定运行,使其不能安全、快速的进行工作,使其保护拒动、延迟动作等,极大的降低了继电保护装置的测量故障的准确性。
四、电流互感器对继电保护装置的影响
(一)电流互感器对电流保护的影响
等效动作判断依据为:I J>I p;
I J:是继电器短路的电流二次值;
I p:是电流继电器的定值;
根据以上式子可知,当电流互感器处于饱和状态时,二次侧的等效动作变小,使得保护产生拒动。
(二)电流互感器饱和对速断保护的影响
电流速断保护是指当电流增大时的瞬时保护动作,当被继电保护的区域出现短路时,短路电流中的非周期分量变大,电流互感器处于饱和状态,使得继电保护装置的电流小于实际电流,达不到速断保护的动作值,这样就极大的影响到了速断保护的工作,只有当电流互感器恢复正常时速断保护才能正常工作。
(三)电流互感器饱和对母线的影响
电流互感器的饱和使得母线保护在设计和整定时面临许多困难,电流互感器的母线多数都采用电流差动式保护,利用对CT二次测电流瞬时值差动的原理,可以实现对母线的快速保护,当电流互感器出现饱和状态时,使得二次测电流差动原理遭到破坏,导致保护误动作,由此可见,电流互感器的饱和对母线的影响非常严重,我们必须认真研究保护闭锁和开放时刻,尽量避开CT饱和对保护的不良影响。
(四)电流互感器对方向纵联保护的影响
当电流互感器处于饱和状态时,只要电流方向不发生故障,方向纵联保护一般不会出现故障,除非出现区外故障,此刻的测保护检测到的故障电流超过了方向纵联保护启动电流,而线路负荷端的保护却因为电流互感器处于饱和状态而未持续发出区外故障闭锁信号,使得方向纵联保护出现误动。
五、防治电流互感器饱和对策
电流互感器对继电保护装置影响非常大,继电保护装置能否正常、安全工作取决于电流互感器的饱和与否,避免电流互感器的饱和,具体措施如下:
(1)避免CT饱和:CT饱和也受电流互感器二次负载阻抗的大小影响,所以,要选用额定阻抗和额定容量较大的电流互感器,减少电流互感器的二次阻抗,因为电流互感器的额定二次电流是5A和1A,相同容量下的二次电流5A要比1A的允许二次阻抗差25倍,所以要尽量提高CT的允许二次阻抗值。
(2)采用TP类电流互感器:这类的电流互感器适用于短路电流中非周期分量暂态影响的情况,TP类电流互感器一般在最严重的暂态条件下不饱和,二次电流的误差在规定范围内。
(3)采用抗饱和的继电保护装置:应该采用对电流饱和不敏感的保护原理和对电流互感器饱和不敏感的数字保护装置。
(4)尽量将继电保护装置就地安装:继电保护装置就地安装可以缩短二次电缆的长度,减少互感器负担,避免饱和。
此外,目前国内外的主要抗饱和方法有很多,比如:波形判据法、局部测算法、使用饱和发生器、增大保护级CT变比、限制短路电流、减少CT的二次额定电流等等。
六、结束语
综上所述,电流互感器的选择与配置不当,会直接引起继电保护装置的不正确动作,造成电力故障,在继电保护装置中,电流互感器对继电保护的正确、快速动作起着决定性作用,所以,电流互感器的饱和也直接影响着继电装置的可靠运行,本文对电流互感器的原理进行介绍,分析了电流互感器对继电保护装置的影响,也提出了一些解决措施,希望对电力系统的安全稳定运行提供借鉴。
参考文献:
[1]李升健,黄灿英,谌争鸣.保护用电流互感器的性能验算方法及实例分析[J].电工技术,2013(10):59-60.
[关键词]继电保护;故障分量;自适应继电保护;小波变换
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)03-0125-01
电力系统继电保护的历史相当久远,与现代新兴起的科学技术相比又总是充满着活力。电力系统继电保护技术是一门理论和实践相结合的科学技术,注重电力系统,又不断吸取新型的科学技术中的精髓融合进自身,充分发挥出微机保护的作用,将继电保护技术提高到一个更高的水平。
1.基于故障分量的继电保护
对故障信息的识别和利用是实现继电保护的基础,传统的继电保护原理,如电流保护、距离保护、高频保护都是通过检测故障后的工频量建立起来的。由于被检测量中包含负荷分量,而负荷分量属于正常分量,不具备故障特征,其结果是给保护的正确结果带来了一定程度的负面效果。因为故障分量是由故障本身引起的,独立于负荷分量之外,所以基于故障分量的保护原理具有先天的优越性。故障分量可以分为相故障分量和序故障分量,各有不同的特点和用途。
1.1 故障分量
在继电保护中判断对故障方向是进行检测的前提,故障方向判断元件因此成为继电保护装置的重要组成部分。常见的故障保护中用到的元件有电流电压保护接线方向的继电器,还有就是应用于接地故障保护的零序功率方向继电器,最后一个就是在负序功率方向继电器。
1.2 故障分量的获取方法
当方向元件经过渡电阻短路时灵敏度降低,在出口发生三向短路时存在着盲区。零序功率方向继电器和负序功率方向继电器都不能反映所有的故障类型。依据故障分量的方向判别原理有望解决这些问题。因此在实际操作中要设计一个简单的方向判别,可以使用一个小型的500kv输电模型对该原理进行全面的仿真计算,结果与理论分析相吻合。这个方法适合于任何故障类型下的方向判断,而且不需要故障选相。方向判别不受故障电阻和负向电流的影响,越靠近母线故障灵敏度越高,没有电压盲区。[1]
2.自适应继电保护
自适应继电保护是继电保护发展的一个重要方向,自适应继电保护可以定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性、或定值的保护。自适应继电保护的主要作用就是使得原有的继电保护能够适应电路上的多种变化,从而增强保护的性能。在电力系统发生的故障类型中,有暂时性的、永久性的、还有金属短路性的,所以需要继电保护装置能够适应复杂多变的电力系统。在实际继电保护中,潜移默化的都在追求自适应状态,常见的有电流速断保护的整定值,线路末端发生三相短路的考虑,过电流保护按线路的最大负荷考虑等。这些自适应保护能够保障在任何情况下都不会错误的切除被保护的线路。可以看出自适应保护并不是一个新提出的保护措施,早已存在于传统的继电保护中,只不过自适应继电保护比传统的继电保护更加稳定。
2.1自适应继电保护举例
自适应继电保护与其说是一种继电保护方式,不如说是一种人们追求的继电保护模式。微机保护技术是自适应继电保护发展的基础,而后者是为了适应运行复杂的电力系统和多变的故障条件而产生的。自适应保护需要获得更多的信息,对信息处理的能力要求更高。继电保护的作用不能仅仅局限于切除故障元件和降低故障发生频率,继电保护的作用还要从整体的角度去考虑,要确保整个电力系统安全高效的运行,为我们生活中的电力生产提供可靠的保证。自适应继电保护的最终目标就是智能化,当整个电力系统出现故障时能够智能化的解决问题。目前的计算机保护就是继电保护试行的最成功的例子。
2.2 自适应继电保护的前景展望
自适应继电保护所追求的目标就是在现有问题的基础上使得继电保护能更好的做到选择性、速动性、灵敏性和可靠性。与传统的继电保护不同的是自适应继电保护能更好的自动识别电力系统的运行状态并针对其状态实时的自动调整原来的整定值从而使电力系统的工作达到最好的效果。
3.基于小波变换的继电保护
当今社会,随着人们的需求逐渐增长,电力系统也在飞速发展,输电线路的电压和送电容量也在不断地升高,因此电路造成的损失也就越来越大,所以快速、有效的切除线路故障的方法是需要探索的方向。启动元件有效可靠的快速反应将能保证整组保护装置能够及时的反应。基于小波变换的继电保护装置启动性能检测方法,应用小波变换能对继电保护装置启动元件性能是否满足预定指标进行检测。小波变换能更好的测评继电保护性能、发现保护装置隐藏的故障,积累实际数据为以后的科研提出合适的参考。启动元件是在电网发生较大故障时对电网内部系统不同功能元件进行故障检测以及信号的传递,即起到过滤微小波动又能防止保护因意外而停止工作。现在的继电保护设施中一般都设有启动元件,启动元件与震荡闭锁元件一起实现了震荡闭锁的作用。当发生电力系统故障时,基于小波变换的启动元件能够根据所检测的电气量的异常变化自动启动,保护装置启动的越及时,启动时间与故障发生时间越接近,说明启动的性能就越高。但是在电力系统故障情况下,电流和电压都会发生波动。滤波装置记录的电压计电流信号都存在着波动点,通过确定电路发生故障时段的波动点来确定故障的时间。小波变换具有信号频域信号细分的性质,通过研究实验表明了小波方法能够很好的识别故障时刻。[2]
3.1 小波变换的基本概念
小波变换是一个时间和频域的局域变换,因而能有效地从信号中提取信息,通过伸缩和平移等运算功能对函数或信号进行多尺度细化分析。对于小波变换的分解滤波器和重构滤波器,建立出提升算法构造的小波变换与已有的小波滤波器组之间的关系。把小波变换转换成对矩阵的操作,把已有电路信号分成奇部和偶部。在检测中利用小波变换的过零点或极值点来检测信号的突变点。
3.2 小波变换在暂态行波测距和行波保护中的应用
在电路保护范围内出现故障时,即使存在过渡电阻,启动元件也应该具有足够的灵敏度能在第一时间解决故障,恢复电路的使用。常见的电力系统故障中,电流和电压信号是有突变的,滤波装置能够记录在电路中发生的突变。小波变换在电路的空间变换上有局限性,但是小波变换能够很好的识别电路信号的异常点。当我们确定了电路启动元件的启动时间后就可以利用变换提取出电路故障实际的发生时间。在暂态行波测距中通过小波的分解,电路误差点不会超过一个异常点,通过仪器中产生的数据可以清楚的得出启动元件的启动时刻。
我国正处于社会主义经济发展的关键时期,随之而来的电力发展也需要引起人们的重视。电力系统是国家的支柱,继电保护将在电力系统中占有不可或缺的位置,要想更好的发展继电保护技术就要把先进科学技术融入到其中。如何将计算机、网络、人工智能保护和控制有机的结合起来,这对继电保护技术研究提出了更高的要求,继电保护技术也会给人民的生活提供更加稳定的保障。
参考文献
关键词:电流互感器:误差曲线:保护:变比
中图分类号: TM452 文献标识码: A 文章编号:
Abstract:Current transformer in power system measurement and protection are two important aspects in key equipment, the reliability, precision, accuracy requirement is very strict, the 10% error curve of current transformers of proper understanding and understanding can well be applied to solve the above problems.
Key words: current transformer error curve::: protection ratio
电流互感器按其用途可分为测量和保护两个级别。当系统发生故障,流过互感器一次线圈的电流为短路电流时,其铁芯会迅速饱和激磁电流增大,这样,其误差就会超过准确级所允许的数值,而继电保护装置恰在此时需要正确动作,以切除故障。因此,对用于继电保护的电流互感器规定其最大允许电流误差不得超过±10%。
电流互感器的l0%误差曲线是指电流互感器在电流
误差10%的前提下,一次电流ID与额定电流Ile的比值(即m=ID/Ile)与二次负载Z2的关系曲线,如图1所示。不同类型、变比的电流互感器各有自己的10%误差曲线(制造厂供)。
电流互感器的l0%误差曲线有下列用途:
1•确定负载由l0%误差曲线可知,电流互感器的电流误差是一次电流和二次负载阻抗的函数,因此可根据l0%误差曲线可确定二次负载阻抗。方法如下:
(1)先求出故障时一次电流倍数m,对于不同类型的保护,m值有所不同。。
①纵联差动保护
m=
式中:ID•MAX一外部短路时流过电流互感器的最大短路电流;
Kk一考虑非周期分量影响的可靠系数。当采用具有速饱和变流器的电器时,取KK=1.3:不带速饱和变流器时,KK=2。
②电流速断和定时限过流保护m=
式中:IdZ•J-继电器的动作电流;I2E-电流互感器二次测的额定电流;KJX-电流互感器的接线系数。
③反时限过流保护m=
式中:IPn•J-按选择性配合整定的计算点故障时流入继电器的电流。
④距离保护m=
式中ID•JS一保护装置第一段末端短路时,短路电流周期分置计算值;当动作时间t0.5秒时,Kk取1.3。
(2)根据一次电流倍数m值在曲线上查出相应的二次最大负载阻抗Z2•Zd二次负载阻抗Zz应小于或等于二次Z2•Zd,以保护电流误差小于10%.否则应设法减小二次负载,使其不超过Z2•Zd。
例一 有一组用于线路众联差动保护的LCWD型电流互感器,变比为200/5,10%误差曲线如图2所示。当发生短路故障时电流互感器一次最大工作电流为4000安,试确定其二次负载。
解:(1)线求出m值 因是差动保护,故取KK=1.5则
M= = =30
(2)由m值,从图2查得二次最大负载阻抗为0.80欧。由此可知该组电流互感器二次负载阻抗不得超过0.8欧,否则电流互感器的误差要超出10%,保护装置将失去可靠性。
2•确定二次连接导线截面
为了减小电流互感器的误差,现场上经常采用的措施是增加连接导线的有效截面。
例2某配电回路,采用变比为200/5的LFZB-l0型Y接电流互感器,并与继电器组成定时限过流保护。现测得当发生短路故障时,继电器的动作电流为50安。已知接入的继电器和仪表总阻抗为0。54欧,如用铜芯电缆接入,回路全长L=30米,要使继电保护在lO%误差内工作,应选多大截面导线?
解:(1)先由m―Z2•zd曲线求出m值。因是定时限过流保护、
Y接线,故取Kjx=1,则 m===11
(2)由曲线查出当m=11时,Z2zd=0.84欧。
(3)由所查得Z2•zd=0.84欧再算出接入导线截面。因接入继电器和仪表总阻抗为0.54欧,故二次接入电缆线的允诈值阻抗应小于0.84-0.54=0.3欧。铜的电阻率
Ρ=0.0175(欧/米-毫米2)由下式可算得。
S=p= =1.75毫米’
即二次接入电缆的截面应大于1.75毫米2。
3.确定采用的变化现场上另外一种减小电流互感器误差的办法是相应增大变比。
例.3某配电回路,算得最大短路电流为2500安,采用LFZ1-10型300/5电流互感器,其差动保护恰好在10%误差内工作。现打算在原来基础上再增加三块表,总计阻抗为0.25欧,问要使保护装置在10%误差内工作,需更换多大变比的电流互感器。
解:(1)先根据制造厂提供的m~Z2zd曲线,求出m值。因为是差动保护,故取Kk=1.5则m== =12.5
(2)根据m值,在曲线上查出Z2=1.75欧,增加三块表后总阻抗就是1.75+0.25=2欧。
论文关键词:专用光纤,复用光纤,通道告警,自环
目前新投运的220kV及以上的线路保护普遍采用光纤差动保护。这是因为光纤通信具有很强的抗电磁干扰能力、传输容量高、频带带宽很高以及传输衰耗很小的优点。所以光纤将会逐步替代高频保护[1]。光纤由纤芯、包层、涂敷层和套塑四部分构成。光缆分为单芯光缆和多芯光缆[2]。光纤连接通常采用熔纤的方法连接或者用活动连接器的活动连接。这两种连接方法都需保持接头的清洁,从而保证光通信的可靠性。
目前应用于继电保护的光纤通道主要分为两种方式:一种是专用光纤通道;另一种是复用已有的数字通信网络。这就是我们常说的专用光纤通道方式和复用通道方式。而复用通道方式分为复用64kb/sPCM和复用2M接口两种。
二、专用光纤通道特点
专用光纤只传输保护信息,可靠性高且不涉及调度通信部门,保护信号直接通过保护屏的光纤通信单元将电信号调制成光信号传输到对端。这种传输方式环节较少,传输延时较小,系统构成简单。光纤通道适用于短距离传输;长距离传输难以克制光纤色彩的影响,通信质量和稳定性都难以得到保障[3]。专用光纤方式一套保护需要占用2芯光纤,双重化主保护要占用4根光纤,所以通道利用率比较低。
三、复用光纤通道特点
(1) SDH 2M复用光纤保护通道
保护信号需通过保护通信单元形成标准的2M电路信号,然后利用现有的SDH光传输设备将2Mb/s信号传送到对端。光端机采用SDH技术,将2MB电路装入相应的虚容器中后按照复用原则直接载入SDH帧中,到达对端站点后根据指针信息直接从SDH帧中取出2MB电路。由于采用了虚容器和指针技术,在对端站点不需要对高速信号解复用就可以直接提起2MB电路信号,大大降低了信号传输延时[4]。
四、光纤通道告警缺陷处理
1.发生光纤通道告警时要先向调度申请将主保护短时退出运行,将装置复位,现场有时会发现软件程序走死现象。若仍告警,就将光纤通道的各个连接头断开用酒精擦洗,重新插拔安装。若告警恢复则证明是光纤接头处污染造成数据传输误码率增大。
2.功率测试仪,检测光纤通道的光功率,可分别在通讯机房光纤接口装置和保护光纤通道处测量。根据测量的光发、光收可判断出,光纤接口装置或保护的光电转换板是否有问题,也可以检测出通道衰耗是否正常。
在确保装置接地可靠的情况下,主要从三方面着手:
(1)、检查是否为通道问题。检查方法:在装置出现报通道故障较频繁的时段,退出保护,复用光纤在一端的复接装置的电接口处分别把64K(或2M)电接口接线分别对接(把发信与收信的两根线对应接在一起)形成环路(四方的线路保护还要求把控制字改为自环),同时,也将装置进行自环,在另一侧观察装置是否还报通道故障,至少观察八小时,若两侧的线路保护均没出现通道报警。则说明通道是好的。
(2)、把通道恢复为原正常状态,观察八到二十四小时后,当然是时间长一点好,若又出现通道故障,则要检查两侧的接口装置和装置的通信接口电路了。用光功率计测接口装置的收、发功率是否在其正常工作功率范围,不在其工作范围,则进行装置更换。
(3)、若接口装置正常,则是两侧的装置至少有一侧的通信电路有问题,更换通信装置。
五、结论
光纤通道的重要性已不言而喻,在继电保护光纤通道运行的过程中,不可避免会遇到光纤通道告警的故障,当遇到这种情况时,要先向调度申请将主保护短时退出运行,这是至关重要的。另外要根据不同的光纤通道,制定不同的检修策略。
参考文献
[1] DL/T5062-1996,微波电路传输继电保护信息设计技术规定[S].1996
[2] 通信工程实用手册[M.].北京:北京邮电大学出版社,2002
[3] 金延.华中电力光纤网络传输继电保护业务分析[J].电力系统通信,2003(6):19-21.
[4] 丁道齐.中国电力通信必须适应电力市场发展的需要[J].电力系统通信,2003,(5):1-7
【关键词】测量;保护;稳态;暂态;准确级;复合误差
电流互感器是依据电磁感应原理,由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少,串在需要测量的电流回路中;二次绕组匝数比较多,串接在计量测量仪表和继电保护、自动装置中。其主要功能是将大电流按比例变换成标准小电流(5A或1A,均指额定值),以便实现测量仪表、继电保护、自动装置的标准化、小型化。
电流互感器与测量仪表和计量装置配合,可以测量一次系统的电流和电能;与继电保护和自动装置配合,可以构成对电网各种故障的电气保护和自动控制。因此,电流互感器按用途分类,可以分为测量计量用电流互感器和保护用电流互感器。
互感器性能的好坏,直接影响到电力系统测量计量的准确性和继电保护装置动作的可靠性。所以电流互感器根据用途规定了不同的准确级,也就是不同电流范围内的误差精度。5P20的含义是什么?0.2级和0.2S级有什么不一样?下文就针对这个进行阐述。
一、测量计量用电流互感器
测量计量用电流互感器的二次绕组,主要保证负荷电流在正常额定电流范围内能保持测量精度即可,当系统出现短路时,电流互感器一、二次绕组电流值远远超过额定电流值,测量计量用的二次绕组即使误差很大也没关系,因为短路时间很短,保护已经跳闸。
所以,测量计量用的电流互感器的二次绕组的准确级一般有0.2,0.5,1.0,0.2S,0.5S等。比如0.2级就表示误差范围为±0.2%,带S的是特殊电流互感器,要求在1%-120%负荷范围内有足够高的精度,一般取5个负荷点测量其误差在规定的范围内,主要是用于负荷变动范围比较大,而有些时候几乎空载的场合。0.2级,0.5级等一般就是测量用电流互感器,要求误差在20%-120%负荷范围内有足够高的精度,一般取4个负荷点测量其误差在规定的范围内(误差包括比差和角差,因为电流是矢量,故要求大小和相位差)。
测量计量用电流互感器误差数据如表1所示:
表1
二、保护用电流互感器
保护用电流互感器按用途分为稳态保护用(P型)和暂态保护用(TP型)两类。
(1)P型电流互感器
P型电流互感器的绕组主要是在系统有短路故障时起作用,短路故障时电流很大,往往是额定电流的几十倍,在这样大的电流情况下,也要求电流互感器的保护绕组保持一定的测量精度,使保护装置能正确动作,所以对保护用P型电流互感器,准确级以该准确级在额定准确限值一次电流下的最大允许复合误差的百分数标称,其后标以“P”表示保护。额定准确限值一次电流是指电流互感器出厂时所标明的能保证复合误差不超过该准确级允许值的最大电流,一般以准确限值系数标示,额定准确限值系数一般在其准确级后标出;所谓额定准确限值系数是指额定准确限值一次电流与额定一次电流之比。
如5P20表示故障电流是额定电流的20倍时,误差只有5%,显然5P20要比10P20准确等级高。
P型电流互感器误差数据参见表2所示:
表2 P型电流互感器误差数据
(2)TP型电流互感器
TP型电流互感器是着重考虑瞬时性能的供保护用的互感器,具体分为TPS、TPX、TPY、TPZ级。
TPS级电流互感器具有闭路铁心,它要求漏磁很小,一次与二次匝数比值误差不应超过+0.25%,准确度限值条件由磁化特性确定,对剩磁无限制。
TPX级电流互感器是一种闭路铁心的电流互感器,其二次回路能在磁化特性规定的限值内准确地重现与一次故障电流成比例的交流和直流分量。
TPS和TPX级电流互感器铁心均不带气隙,因此并不限制剩磁,二者特性相似。当电流互感器严重饱和时切断一次电流,二次电流将随磁通由饱和状态快速降低到剩磁水平,即二次电流残余电流小,因此适用于对保护复归时间要求严格的断路器失灵保护的电流起动元件;另一方面,此类电流互感器励磁阻较高,汲出电流小,适用于电流互感器并接的场合。
TPY级电流互感器是一种带小气隙铁心的电流互感器,其磁路气隙之和一般不超过1mm。这种互感器与TPX级最显著的不同特征是稳态剩磁不大于饱和磁通的5%或10%。
TPZ级电流互感器是铁心气隙较大的电流互感器,它是一种希望在二次回路中不重现一次故障电流直流分量的电流互感器。其稳态剩磁接近于零。
TPY和TPZ级互感器铁心带有气隙,因而磁阻较大,增长了互感器到达饱和的时间,不易饱和,即有更长的时间可保持线性转换传变关系,使暂态特性大大改善。互感器时间常数减少,铁心面积可减少;剩磁减少也有利于暂态特性的改善,因而TPY级可在准确限值条件下保证全电流的最大峰值瞬时误差ε=10%;而TPZ级仅保证交流分量最大峰值瞬时误差εac=10%。
由于TPZ级仅能进行交流分量的传变,用于仅需反应交流分量的保护装置,不能保证低频分量误差且励磁阻抗过低,因而不推荐用于发电机组等主设备保护和断路器失灵保护。
总之,TPY级电流互感器铁心带有适当气隙,剩磁限制到适当值以下(为饱和磁通值的10%以下),在规定的准确限值条件下能保证全电流的峰值瞬时误差在10%以下,具有较好的暂态特性,更适用于发电机组保护
TP型电流互感器的准确级要求,在互感器能满足复合误差要求的最大一次电流下,TP型互感器的瞬间最大误差(比值差)不得超过额定二次对称短路电流峰值的5%(TPX级)、7.5%(TPY级)、10%(TPZ级),电流过零误差(相角差)不得大于3o(TPX级)、4.5o(TPX级),TPZ级电流过零误差不作具体规定。
TP型电流互感器误差数据参见表3所示:
表3 TP型电流互感器误差数据
总之,设计时选择测量用电流互感器应该根据电测量装置的准确级选择相应电流互感器的准确级,具体参见表4所示:
表4
在设计时选择计量用电流互感器应该根据电能计量装置类别选择相应电流互感器的准确级,具体参见表5所示:
表5
在设计时选择保护用电流互感器,二次绕组的特性须与保护相匹配,差动保护用电流互感器特性尽可能一致,不同互感器的变比尽可能成整数倍,以减小不平衡电流。
参考文献
[1]吴湛郁,王建国.互感器技术实用手册[M].北京:中国电力出版社,2011.