[发明专利]电流互感器饱和检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统的继电保护方法，特别是一种检测电流互感器饱和的方法。

背景技术

电流差动保护原理简单可靠，已广泛应用于电力系统的母线、发电机、变压器等元件的主保护中。随着光纤通信技术的发展，高压、超高压以及特高压输电线路越来越多的采用光纤电流差动保护来当做线路的主保护。

电流互感器CT是各种继电保护装置的重要器件，它在电力系统暂态过程中能否真实传变一次电流，对继电保护装置的正确动作起着决定性的作用。

高压、超高压以及特高压输电线路由于线路阻抗存在，区外故障一般不容易导致CT饱和，但在特殊情况下，如大系统短线路发生区外故障时可能引起CT饱和。由于CT饱和引起的电流波形畸变会产生很大的差流，使电流差动保护误动作。通过检测区外故障时CT饱和的程度，从而进行相应的处理：如抬高差动门槛，提高比率系数或短时间闭锁差动保护，这样虽然可以有效的防止差动误动作，但是会降低区内（内部）故障时保护的灵敏度。

现有技术的检测CT饱和的方法有：饱和开始差动电流和制动电流不同时出现的时差法；通过计算谐波比确定CT饱和；利用小波变换判断CT饱和。

虽然上述方法能够判出CT饱和，但是在区外故障严重饱和时，无法准确检测出差动电流和制动电流的时间差；对谐波比方法，区外故障严重饱和时差流在极饱和时谐波比较小，无法准确判断，区内故障短路电流很大时，也会产生较大的高次谐波，误将保护闭锁，造成拒动；而小波变换法，对波形比较敏感，受线路谐波含量和直流分量的影响较大。以上的CT饱和检测方法均不能准确检测出CT饱和的情况，既不能有效保证区外故障时差动保护不误动作，也会降低内部故障时差动保护的灵敏度。

发明内容

本发明的目的是提供一种电流互感器饱和检测方法，要解决的技术问题是提高CT饱和检测的准确性，保证区外故障时差动保护不误动作，提高内部故障时差动保护的灵敏度。

本发明采用以下技术方案：一种电流互感器饱和检测方法，包括以下步骤：

一、继电保护装置采集输电线路首段的本侧各相电流、输电线路末端的对侧各相电流，计算本侧各相电流的基波I_m、二次谐波I_2m、三次谐波I_3m和五次谐波I_5m的幅值,对侧各相电流的基波I_n、二次谐波I_2n、三次谐波I_3n和五次谐波I_5n的幅值；计算电流基波差流幅值I_d=I_m+I_n，二次谐波差流幅值I_2d=I_2m+I_2n，三次谐波差流幅值I_3d=I_3m+I_3n和五次谐波差流幅值I_5d=I_5m+I_5n；

二、继电保护装置采集输电线路两侧的二次电流，模数转换后得到电流i_mp，i_np，计算采样值差动电流i_d=i_mp+i_np，采样值制动电流i_r=i_mp-i_np，突变量制动电流d_ir=|(i_mp-i_m(p-N))|+|(i_np-i_n(p-N))|；p=0，1，2，…，N-1，N为一个周期的采集数，m为输电线路本侧，n为输电线路对侧，p为采样点；

三、初步判断电流互感器饱和，同时满足以下条件：1）d_ir>0.8i_n，2）i_r>0.8i_n的采样数小于N，3）i_d>0.8i_n的采样数小于3，条件2）与条件3）的采样数之差大于3；i_n为电流互感器二次额定电流值；

四、判断差流谐波含量，不满足I_2d+I_3d+I_5d<0.15I_d，判断电流互感器饱和。

本发明的继电保护装置安装在输电线路首端的本侧。