[发明专利]基于差流过零识别CT电流缓慢衰减形成差流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种识别电力系统CT电流缓慢衰减形成的差流的方法。

背景技术

目前国内电力系统中继电保护用CT主要有两种类型:普通P级CT和考虑暂态特性的TP级CT。

P级CT采用闭合铁芯，不带气隙，制造材料通常为冷轧硅钢片，其导磁系数小。该类CT只能保证稳态误差，其准确特性是由一次电流为稳态电流时的复合误差确定的。当一次系统发生短路故障的暂态过程中，CT的励磁电流中将出现非周期分量，该电流的幅值最高可达稳态励磁电流幅值的几十倍。在此电流作用下，CT的铁芯经过一段时间后迅速进入饱和状态，此时CT就不能真实地传变一次电流，其二次电流波形将发生畸变。对于差动保护而言，将产生较大的差动电流，引起差动保护误动作。此外，为了减少CT的铁芯损耗，铁芯材料一般采用磁滞回线较窄的硅钢片，但这类硅钢片的剩磁通常仍比较大。在一次系统切除短路电流后，铁芯中留有人量的剩磁；待故障支路重合闸后，若再次发生短路，且剩余磁通方向与非周期分量产生的磁通方向相同，铁芯将更迅速的达到饱和，二次电流将发生严重畸变，差动保护更容易发生误动作。

在高压和超高压系统中，由于单机容量大、输电线路导线截面大，一次系统时间常数较大，甚至叫可达0.25--0.5秒，致使短路电流非周期分量衰减缓慢，且短路电流幅值通常较大，可达到CT额定电流的30倍以上，由于P级CT存在上述一些缺点，因此在500kV以上系统多使用TPY级CT。

但使用TPY级CT会有以下问题：TPY级CT较P级CT，具有更好的暂态特性，为实现上述指标，TPY级CT铁芯存在气隙，因此其剩磁远小于P级CT，一般规定TPY级CT剩磁不超过饱和磁通的10％。当系统发生区外故障时，断路器一般在一次电流过零点切除故障，而此时CT磁通一般为最大，由于TPY级CT剩磁较小，根据磁通连续性原理，磁通不能突变，由于衰减时间常数较大，磁通会缓慢衰减，因此在二次回路也会产生一个衰减的很慢的直流分量，参见朱声时，《高压电网继电保护原理和技术（第三版）》，2005。这一衰减的直流分量对差动保护即是差流，可能会造成差动保护误动。

发明内容

本发明要解决技术问题是：解决TPY级CT在一次电流切除时CT二次侧产生缓慢衰减的直流分量可能造成差动保护误动的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

基于差流过零识别CT电流缓慢衰减形成差流的方法，包括以下步骤：

1）交流采样：获得差动保护的各电流采样值；

2）对参与差动保护计算的各电流进行差分滤波，具体计算公式为y(n)=x（n）-x（n-2）, x（n）表示当前点电流采样值，x（n-2）为当前点之前2点电流采样值，y（n）表示经过差分滤波的输出；

3）用经过差分的各支路电流计算三相差流；

4）计算当前点差流的三点积分值S(n)=x(n)+x(n-1)+x(n-2),并与前一点差流的三点积分值S(n-1)进行比较，如S(n)*S(n-1)<0，则判断当前点为过零点；

5）如在时间T内出现2个以上过零点，则判断为区内故障，否则闭锁差动保护。

步骤5）所述时间T为17ms。

本发明的有益效果如下：本发明提供了基于差流过零点和间断特征区分电力系统区内故障和CT电流缓慢衰减产生的差流的方法，保证在区外故障切除时CT电流缓慢衰减造成差流时差动保护不误动。

附图说明

图1为TPY级CT一次电流切除时CT二次侧产生的非周期分量。

具体实施方式

如图1所示，TPY级CT在一次电流切除时，CT二次侧产生的缓慢衰减的直流分量反应在差流中也是一个缓慢衰减的直流分量，其主要特征表现为差流始终偏于时间轴一侧，差流无过零点，且差流经过差分后波形出现间断。而发生区内故障时，不论是否有支路CT饱和，其差电流连续，存在过零点，且经过差分后的波形无间断，即过零点左右均有差流，因此本发明主要根据上述这些特征来识别一次电流切除时产生的缓慢衰减形成的差流，避免差动保护误动。

采用差分滤波滤除差电流的直流分量。

通过扫描差电流采样值的三点积分值，当当前点差电流采样值的三点积分值与前一点差电流采样值的三点积分值异号时，即判断存在一个过零点。

考虑区内故障衰减时间常数为120ms，差电流为全偏移时，差电流最长连续17ms中会存在2个过零点，因此如连续17ms中出现2个以上过零点，则判断为区内故障，否则闭锁差动保护。