计及直流偏磁的保护用电流互感器仿真与实验分析

• Published in: 电力系统保护与控制 Vol. 43; no. 13; pp. 15 - 22
• Main Author: 王振浩 王学斌 李国庆 陈洪涛 陶平虎
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 东北电力大学电气工程学院,吉林 吉林,132012%东北电力大学电气工程学院，吉林 吉林 132012 2015; 国网甘肃省电力公司兰州供电公司，甘肃 兰州 730070%国网吉林省电力公司松原供电公司,吉林 松原,138000%国网甘肃省电力公司刘家峡水电厂,甘肃永靖,731600
• Subjects: 励磁特性; 幅值; 电流互感器; 直流偏磁; 谐波; amplitude; 谐波; 励磁特性; excitation characteristic; 直流偏磁; 电流互感器; 幅值; DC magnetic bias; current transformer; harmonic
• ISSN: 1674-3415

保护用电流互感器（Current Transformer,CT）对电力系统继电保护的动作特性影响很大。直流偏磁会对CT的传变特性产生影响，利用其T型等值电路推导出了直流偏磁条件下的励磁电流和磁通的表达式。通过PSCAD／EMTDC仿真软件对不同直流偏移系数条件下的CT传变特性进行仿真分析，结果表明，偏磁条件下CT的磁化曲线第三象限部分会减小，二次电流波形也会发生畸变，同时二次电流中谐波幅值也在增加，当偏磁电流增加到一定值时二次谐波将会大于三次谐波，随着直流偏移系数的增加各次谐波也呈线性增长，而基波幅值在减小。同时，设计了交流叠加直流的实验电路来模拟直流偏磁现象以蹦保护用CT的传变特性进行实验分析。实验结果表明，在偏磁条件下CT不能正确传变一次电流，在偏磁条件下CT二次电流有效值会减小，同时基波幅值也相应减小，而其余各次谐波的幅值呈线性增加，对角差的影响较电流误差而言更为严重。由此可见，直流偏磁改变了保护用CT的传变特性，对采用基波分量算法及谐波制动方案类型的保护构成严重威胁，降低继电保护的可靠性。