[发明专利]适用于自动重合闸的电流互感器剩磁快速抑制装置及方法

说明书

本发明公开了一种适用于自动重合闸的电流互感器剩磁快速抑制装置，包括连接在电流互感器二次侧的剩磁抑制电路，剩磁抑制电路包括与电流互感器二次侧连接的继电器，继电器并行连接有开关模块，开关模块还串联有直流电压源，继电器和开关模块还分别连接有控制器，本发明还公开了一种适用于自动重合闸的电流互感器剩磁快速抑制方法，解决了现有技术中存在的剩磁抑制所花费的时间长且剩磁抑制效果也无法准确判断的问题。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，涉及一种适用于自动重合闸的电流互感器剩磁快速抑制装置，本发明还涉及一种适用于自动重合闸的电流互感器剩磁快速抑制方法。

背景技术

随着电力系统运行环境的日趋复杂和规模的不断增大，继电保护的可靠性受到了严峻考验，而这在很大程度上取决于电流互感器(Current Transformer，CT)的传变特性。故障电流不仅含有复杂的非周期以及谐波分量，增大的短路水平也使CT饱和而引起的保护误动概率升高。虽然CT饱和的识别和补偿已经取得了较为丰富的成果，但对自动重合闸期间CT暂态饱和作用十分明显的剩磁问题及其抑制对策，一直未得到学术界、工业界很好的解决。这在110kV-330kV电网中广泛采用的P级CT上尤为普遍与紧迫。因此，研究和分析自动重合闸期间P级CT的剩磁抑制方法，具有重要的理论意义与工程实用价值。

针对CT剩磁抑制问题，国内外少有学者对其进行研究。目前主要有：(1)CT二次侧施加外部交流电源使CT进入饱和状态，然后逐渐减小电压幅值直到为0实现铁心磁通的减少；(2)CT一次侧通额定电流，二次侧加一个可变电阻，通过增大可变电阻使CT铁心饱和，然后断开一次侧电流并慢慢减小可变电阻直到为0来减小剩磁；(3)CT二次侧加一个固定的直流电源，当电流达到预先设定的阈值时，断开直流电源；而电流降为0时施加反极性电压，当电流达到先前的60％时再次断开电源；重复上述过程直到电流达到一个非常小的值。然而，(1)中所提方法耗时较长，剩磁抑制效果也无法准确判断；(2)中所提方法必须采用连续可变电阻以避免CT二次侧开路，且随着电阻的增加，其两端电压将接近危险的开路值。对于(3)来说，剩磁抑制时间有所降低，不过依然存在铁心饱和时由于励磁电流增加太快，准确度有所降低的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于自动重合闸的电流互感器剩磁快速抑制装置，解决了现有技术中存在的剩磁抑制所花费的时间长且剩磁抑制效果也无法准确判断的问题。

本发明还提供了一种适用于自动重合闸的电流互感器剩磁快速抑制方法。

本发明所采用的技术方案是，适用于自动重合闸的电流互感器剩磁快速抑制装置，包括连接在电流互感器二次侧的剩磁抑制电路，剩磁抑制电路包括与电流互感器二次侧连接的继电器，继电器并行连接有开关模块，开关模块还串联有直流电压源，继电器和开关模块还分别连接有控制器。

电流互感器二次侧的正、负极端分别连接的继电器的正、负极端，电流互感器二次侧的正端与继电器的正极端之间还连接有电阻Rz和电流传感器，电流传感器连接控制器。

开关模块为4个带有反并联二极管的IGBT组成，分别为S₁、S₂、S₃、S₄，S₁和S₃串联，S₂和S₄串联，S₁和S₂还连接直流电压源的正极，S₃和S₄还连接直流电压源的负极，直流电压源的正极侧处还连接有限流电阻R_S，继电器的正极还连接在S₁和S₃之间，继电器的负极还连接在S₂和S₄之间。

控制器内置有计时器。