磁通密度特征分析与CT饱和区识别及重构技术

为解决电流互感器饱和引起的继电保护问题,提出了一种基于磁通密度特征的电流互感器（current transformer,CT）饱和识别方法,以及畸变区二次电流重构技术。首先以饱和时磁通密度梯形区域特征为基础,对CT饱和进行识别,进而利用磁通方差的斜率在进入饱和与退出饱和的差异构建饱和判据,并计算二次电流饱和起点和终点对应的时间,以此得到CT饱和区。然后以电网负荷最大时的电流为依据构建保护启动判据,避免保护误动。最后利用最小二乘法对饱和区二次电流进行重构,可靠反映系统一次电流。基于PSCAD/EMTDC软件的仿真验证表明,所提方法准确可靠,能快速有效识别CT饱和区段,且时间误差不超过1 ms。     

基于虚拟制动电流采样点差动的CT饱和识别方法

分析了CT饱和产生的机理以及CT饱和后二次电流的本质特征,根据一次电流过零点附近CT二次电流存在线性传递区的特点,提出基于虚拟制动电流采样点差动的识别CT饱和方法。理论分析与动模试验结果表明,该方法能够很好地解决变压器区外故障时由于电流互感器饱和造成变压器比率差动保护误动的问题,进一步提高了差动保护的可靠性,具有实际应用的价值。     

基于虚拟制动电流采样点差动的CT饱和识别方法

分析了CT饱和产生的机理以及CT饱和后二次电流的本质特征,根据一次电流过零点附近CT二次电流存在线性传递区的特点,提出基于虚拟制动电流采样点差动的识别CT饱和方法.理论分析与动模试验结果表明,该方法能够很好地解决变压器区外故障时由于电流互感器饱和造成变压器比率差动保护误动的问题,进一步提高了差动保护的可靠性,具有实际应用的价值.     

一种基于负荷电流检测的电流互感器饱和识别辅助判据

电流互感器饱和识别是电流差动保护亟待解决的难题之一。通过分析CT饱和电流特征,指出目前提出的许多饱和识别方法主要是根据饱和电流的某个或多个特征来进行饱和识别的。而负荷电流由于其电流值比较小,肯定不会引起CT饱和,但是当CT流经负荷电流时,有些CT饱和判别方法可能会失效。通过分析负荷电流的特征,从CT肯定不会饱和的角度考虑,提出了一种基于负荷电流检测的抗CT饱和方法,该方法能准确识别负荷电流,而且特征清晰、原理简单,也比较容易实现,可以作为目前提出的CT饱和判别方法的一个辅助判据。     

一种基于负荷电流检测的电流互感器饱和识别辅助判据

电流互感器饱和识别是电流差动保护亟待解决的难题之一.通过分析CT饱和电流特征,指出目前提出的许多饱和识别方法主要是根据饱和电流的某个或多个特征来进行饱和识别的.而负荷电流由于其电流值比较小,肯定不会引起CT饱和,但是当CT流经负荷电流时,有些CT饱和判别方法可能会失效.通过分析负荷电流的特征,从CT肯定不会饱和的角度考虑,提出了一种基于负荷电流检测的抗CT饱和方法,该方法能准确识别负荷电流,而且特征清晰、原理简单,也比较容易实现,可以作为目前提出的CT饱和判别方法的一个辅助判据.     

基于零磁通原理的高精度小电流传感器的研究

分析了零磁通电流互感器的原理 ,提出了一种用超微晶合金做铁芯 ,增加自适应动态电子电路 ,实现小电流传感器的“动态零磁通”的新方法     

变压器多特征励磁涌流识别方案研究

研究了变压器空投时,其等值电路模型参数在铁芯饱和后的变化情况,并通过分析不同情况下励磁涌流的特征,指出了传统励磁涌流判别方法的局限性。通过将传统方法优化组合,同时新加CT饱和识别判据,建立了一套多特征励磁涌流识别方案。通过对不同情况下励磁涌流的仿真分析,验证了所述方案的正确性。在高剩磁同时电压过零附近空充主变、低剩磁空充主变、无剩磁空充主变等环境下,所述方案均可通过多种识别方法配合正确地识别励磁涌流,可靠闭锁差动保护。在空投于故障变压器同时CT饱和时,所述方案也可根据CT饱和识别判据开放差动保护。     

基于零磁通原理的高精度小电流传感器的研究

分析了零磁通电流互感器的原理,提出了一种用超微晶合金做铁芯,增加自适应动态电子电路,实现小电流传感器的"动态零磁通"的新方法.     

一种基于差流波形特征的励磁涌流识别方法

提出了一种基于差动电流波形特征的励磁涌流和故障电流识别方法。励磁涌流的共同特征是受铁芯饱和程度的影响,差动电流是流过励磁绕组的实际电流,因而这一特征表现得更加明显。定义波形系数为磁通未饱和部分对应的电流在整个周期中所占比例,当系数大于阈值时判定为励磁涌流。为防止误动,当系数小于阈值时,引入"是否完全偏向时间轴一侧"作为辅助判据,使得该方法更加可靠。最后进行空载合闸仿真试验,证明了该方法能识别各种情况下的励磁涌流,性能优于二次谐波制动和间断角判据。     

什么是TA饱和

TA（即电流互感器）的饱和就是TA铁芯中的磁通饱和,由于磁通密度与感应电势成正比,因此,如果TA二次负载阻抗大,则在同样电流情况下,二次回路感应电势就大,或在同样的负载阻抗下,二次电流越大,感应电势就越大,这两种情况都会使铁芯中磁通密度大,磁通密度大到一定值时,TA就饱和。TA严重饱和时,一次电流全部变成励磁电流,二次侧感应电流为零,流过电流继电器的电流为零,保护装置就会拒动。避免TA饱和主要从两个方面入手,     

Compensation of the distortion in the secondary current caused by saturation and remanence in a CT

Current-transformer (CT) saturation may cause the maloperation of a protection relay. This is particularly onerous when the remanent flux in the core of the CT adds to the flux change caused by the fault. The CT is forced into deep saturation and the waveshape of the secondary current is severely distorted. An algorithm for compensating the distortion in the secondary current caused by saturation and remanence in a CT is described in this paper. A second-difference function detects when the CT first starts to saturate. At this instant, the negative value of the second-difference function corresponds to the magnetizing current which, in conjunction with the magnetization curve, is used to estimate the core flux. This is then used as an initial value to calculate how the flux changes during the fault. The magnetizing current is estimated by inserting the estimated core flux into the magnetization curve and added to the secondary current; the result, the compensated secondary current, is equal to the secondary referred primary current. Various test results indicate that the proposed algorithm can accurately compensate a severely distorted secondary current and is not affected by remanence. The paper concludes by describing the hardware implementation of the algorithm on a prototype compensation unit based on a digital signal processor.     

电流互感器的暂态仿真及其铁芯饱和的小波分析

在用多项式拟合电流互感器（CT）铁芯磁化曲线的基础上对CT暂态过程进行了仿真,较好地刻画了CT的暂态过程,有利于对电流互感器进行合理的设计和参数的优化。电力系统母线发生区外短路故障时,电流瞬时值线线差动保护易受CT铁芯饱和的影响而误动作,章提出了一种基于小波变换的CT二次电流波形分析方法,同时将Hilbert变换运用到CT铁芯饱和时刻的定位中,比较精确地检测出了CT饱和的时刻。利用在母线发生短路故障时,每周波前1／4周期CT铁芯不会发生饱和的特点,结合一个周波内二次电流的第一次过零点,可以较好地实现在CT线性区开放母差保护。     

基于磁通轨迹特征的变压器励磁涌流识别新方法

介绍了变压器保护正常动作率的现状,分析了当前比较流行的变压器励磁涌流判断方法,并指出缺陷。提出了一种基于磁通轨迹特征的变压器励磁涌流识别新方法,该方法根据变压器发生内部故障时铁心不饱和,而出现励磁涌流时铁心饱和的原理,利用实测的变压器电压和电流量推算变压器主磁通的轨迹,通过提取主磁通轨迹的特征来判断主磁通变化范围,从而确定变压器是否发生励磁涌流。仿真结果证明了识别方法的可行性。     

基于极性变化直流电压源的铁磁元件铁心剩磁通测量方法

剩磁通可能给变压器带来较大的励磁涌流,影响测量互感器的测量精度。然而目前对于变压器的铁心剩磁通测量还没有规范的方法。为了便捷地测量铁心剩磁通,提出一种采用极性变化的直流电压源来测量铁磁元件铁心剩磁通和剩磁系数的方法。该方法采用半桥电路获得极性变化的直流电压,并施加在绕组两端,使铁心分别达到正、负饱和点。绘制整个过程中的磁通与电流关系曲线,即可得到铁心的部分饱和磁滞回线,根据获得的饱和磁滞回线来计算铁心剩磁通和剩磁系数。并且在电流互感器上开展实验,测得在正、负饱和剩磁点和退磁后的磁通零点的剩磁通平均值分别为4.001m Wb、-3.844m Wb和0.048m Wb。结果表明,该方法具有较高的准确性和稳定性,而且需要的退磁电源功率小,方便携带。     

基于支持向量机的电流互感器饱和补偿算法

提出一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的电流互感器(current transducer,CT)二次侧饱和电流补偿算法。以最近1周期故障电流采样数据的归一化值作为输入向量,以故障后5个周期的电流数据作为训练样本,利用SVM来建立CT二次侧饱和电流与一次侧电流之间的非线性关系,进而对饱和电流进行精确补偿。仿真分析表明,该方法在各种CT饱和条件下均能有效补偿,对于相同的训练样本,其补偿精度要高于神经网络方法。     

磁阀式饱和电流互感器的理论研究

普通高压在线取能电流互感器(CT)在一次大电流状态下铁心饱和,二次绕组感应电势畸变为尖峰脉冲电压,饱和程度越深,脉冲宽度越窄,导致难以稳定获取较大功率的能量。笔者通过对饱和机理深入分析,揭示出普通CT饱和过程中铁心磁导率变化和一次电流变化失配是内在原因,并由此提出了铁心饱和控制方法———区间配合法。基于该方法,通过对磁阀式饱和CT的工作原理、数学模型、工作特性及实验分析,表明磁阀式饱和CT可以实现铁心饱和过程中CT有效磁导率变化与一次电流变化的配合特性,能够满足一次电流大于200A时1W功率电源的在线取能要求。     

测量用电流互感器数字补偿算法

为了提高测量用电流互感器（CT）的精度,通常采用高磁导率的材料和大横截面积的核心使励磁电流最小化,这种做法会增加CT的制造成本。提出了一种提高测量用CT精度的数字补偿算法,根据副边电流测量值和铁心磁化特性,通过算法计算并补偿励磁电流来提高测量用CT的精度,仿真和实验验证了该算法的有效性。     

基于虚拟磁通与差动电流特性识别变压器励磁涌流

在定义虚拟磁通的基础上,根据虚拟磁通对于差电流的曲线在发生励磁涌流和发生内部短路故障情况下在中心对称性上具有明显区别的特征,提出了一种基于计算虚拟磁通的识别励磁涌流和内部短路故障的方法。虚拟磁通只需要根据绕组端电压测量值就可以容易计算。虚拟磁通与差电流的关系曲线的中心对称性特征只需要1个至2个工频周期就可以准确判断。在硬件实现差动保护控制模块的基础上进行了动模试验,结果表明所提出的新方法可以快速、可靠地识别励磁涌流和内部短路故障。     

一种利用小波变换开放电流互感器线性区的方法

电流瞬时值差动母线保护易受电流互感器 (CT)饱和的影响而误动作。该文提出一种利用小波变换分析电流互感器二次电流波形的方法 ,能准确检测到每周波电流互感器二次电流过零点与饱和时刻 ,利用该方法可以实现电流互感器线性区开放母差保护