CN103823201B - 差动保护用电流互感器的校核方法 - Google Patents

Abstract

本发明为了解决现有差动保护用电流互感器在校核过程中，不仅应考虑单个电流互感器是否合乎要求，也要考虑各侧电流互感器的特性相互配合情况所存在的问题，提供一种差动保护用电流互感器的校核方法，所述校核方法，在关注电流互感器本身性能的同时，校核电流互感器之间的性能差异，以保证投入运行的电流互感器绕组能满足现场运行的要求，在实际运行中，本发明对于差动保护用电流互感器有十分重要的意义，更能准确判断电流互感器能否满足现场运行需要。

Description

差动保护用电流互感器的校核方法

技术领域

本发明涉及电力系统设备校核相关技术领域，进一步地说，涉及一种电流互感器的校核方法，尤其是一种差动保护用电流互感器的校核方法。

背景技术

现阶段广泛使用的电流互感器是电磁式电流互感器，具有铁心，而电流互感器的铁心具有非线性特征。一次电流很大、一次电流中含有较大直流分量、铁心有很大剩磁、二次负载很大等情况均有可能引起电流互感器铁心的严重饱和，工作点将进入磁化曲线的饱和部分，励磁电流成几十倍甚至更高倍数增长，使二次电流的数值与波形严重失真。这样就会造成传变到二次的电流不准确，可能导致差动保护等保护的误动或拒动。

所以对于保护用电流互感器的校核就尤为重要，现有的校核方法是，首先利用仪器测量电流互感器绕组的各种参数，包括电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器实际二次负载、电流互感器5％或10％误差曲线、电流互感器准确限制值系数和电流互感器伏安特性等，然后对电流互感器本身参数进行校核，以判断在正常工况下或发生故障时是否能满足保护要求。校核依据以下两个条件进行。一是保护校验用最大故障电流与额定电流之比是否小于误差限值系数ALF，二是电流互感器实际二次负载是否小于额定二次负载。校核方式是，误差限值曲线方式，二次极限电动势校核方式。

而这样校核方法仅仅对单个电流互感器本身的性能关注，而对于差动保护用电流互感器来说，可能牵扯到两个以上的电流互感器，电流互感器性能之间的差异也是需要重点关注的对象，不同互感器特性也不可能完全相同，互感器之间的特性差异会形成差流，严重甚至会引起差动保护地误动。

因此，对于差动保护用电流互感器，不仅应考虑单个电流互感器是否合乎要求，也要考虑各侧电流互感器的特性相互配合情况。为减少差动保护的不平衡电流，提高差动保护动作的可靠性、灵敏性，理想情况下，差动保护应能采用特性尽可能一致的电流互感器。但在实际工程中，差动保护所用的电流互感器的特性(励磁特性、二次负载、二次时间常数、剩磁等)实际很难做到完全一致。

发明内容

本发明为了解决现有差动保护用电流互感器在校核过程中，不仅应考虑单个电流互感器是否合乎要求，也要考虑各侧电流互感器的特性相互配合情况所存在的问题，提供一种差动保护用电流互感器的校核方法。

一种差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于，包括如下步骤：

1、利用电流互感器测试仪对多个差动保护用电流互感器绕组参数进行测试，获取实测的电流互感器参数，所述实测的电流互感器参数至少包括额定短路电流倍数、电流互感器直阻、电流互感器二次负载和电流互感器励磁特性曲线；

2、对实测参数与电流互感器铭牌参数对比校验；

3、根据差动保护用电流互感器所在的网络结构，计算所需要校验的电流互感器所安装位置的最大短路电流，并校核电流互感器是否满足要求；

4、计算校核用当地电源的一次时间常数和网络电源的一次时间常数；

5、选取额定工作循环和实际工作循环作为后续的校核用工作循环；

6、根据实测的额定短路电流倍数、电流互感器直阻、电流互感器二次负载，计算并校核每个差动保护用电流互感器绕组在步骤5实际工作循环中的等效二次感应电动势，是否小于该电流互感器的额定等效二次极限电动势，使得差动保护用电流互感器能满足实际工作循环中不饱和的要求；

7、计算每个差动保护用电流互感器绕组在最大短路电流下的二次电动势，并根据步骤1中获取的每个差动保护用电流互感器励磁特性曲线，获得每个差动保护用电流互感器绕组的励磁电流，并比较每个差动保护用电流互感器绕组励磁电流的差值；

8、以额定工作循环，计算每个差动保护用电流互感器绕组的暂态饱和时间，并比较每个差动保护用电流互感器绕组的暂态饱和时间的差值。

本发明中，步骤1中，当差动保护用电流互感器为P级电流互感器，实测的电流互感器参数还包括：电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器5％或10％误差曲线、电流互感器准确限制值系数和电流互感器伏安特性；

步骤1中，当差动保护用电流互感器为TPY级电流互感器，实测的电流互感器参数还包括：电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器伏安特性、最大峰值瞬时误差、二次时间常数、电流互感器剩磁系数和电流互感器暂态面积系数。

本发明中，所述步骤5中，实际工作循环包括单次通电工作循环和双次通电工作循环。

本发明中，所述步骤6中，选取的实际工作循环，包括：

a、一次故障电流持续时间为100ms的单次通电工作循环，

b、一次故障电流持续时间为250ms的单次通电工作循环，

c、一次故障电流持续时间为100ms、无电流间隙时间为800ms、二次故障电流持续时间为100ms的双次通电工作循环。

本发明中，所述步骤6中，电流互感器的额定等效二次极限电动势E_al＝K_tdK_sscI_e(R_ct+R_bn)，其中，K_td为额定暂态面积系数，K_ssc为额定短路电流倍数，I_e为电流互感器的额定二次电流，R_ct为电流互感器直阻，R_bn为电流互感器额定二次负载。

本发明中，所述步骤6中，计算实际二次负载，进而获取实际二次时间常数其中，T_sn是额定二次时间常数，R_ct为电流互感器直阻，而R_bn是电流互感器额定二次负载，R_b是电流互感器的实际二次负载。

本发明中，所述步骤7中，差动保护用电流互感器绕组在最大短路电流下的二次电动势E_s＝K_pcfI_e(R_ct+R_b)，其中，K_pcf为保护校验系数，R_ct为电流互感器直阻，R_b电流互感器的实际二次负载，I_e为电流互感器的额定二次电流。

本发明中，所述步骤8中，根据以下公式，计算每个差动保护用电流互感器绕组的暂态饱和时间t”：

$\left\{\begin{array}{c}{K_{td}}^{\′}=\[\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′}}{T_s}}){\mathrm{cos\θ}}^{\′}+\frac{{\mathrm{sin\θ}}^{\′}\×e^{-\frac{t^{\′}}{T_s}}}{{\mathrm{\ωT}}_s}-\frac{\sin ({\mathrm{\ωt}}^{\′}+{\mathrm{\θ}}^{\′})}{{\mathrm{\ωT}}_s}\]\×e^{-\frac{t_{fr}+t^{\′\′}}{T_s}}\\ +\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_s}}){\mathrm{cos\θ}}^{\′\′}+\frac{{\mathrm{sin\θ}}^{\′\′}+e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_s}}}{{\mathrm{\ωT}}_s}-\frac{\sin ({\mathrm{\ωt}}^{\′\′}+{\mathrm{\θ}}^{\′\′})}{{\mathrm{\ωT}}_s}\\ {K_{td}}^{\′\′}=\frac{K_{td}{K}_{ssc}(R_{ct}+R_{bn})}{K_{pcf}(R_{ct}+R_b)}\end{array}\right.$

其中，K_td”为达到饱和所需要的暂态面积系数，t'为一次故障电流持续时间，K_td为额定暂态面积系数，K_td'为实际工况下暂态面积系数，K_pcf为保护校验系数，T_p为一次时间常数，T_s为实际二次时间常数，K_ssc为额定短路电流倍数，θ'为第一次短路电流偏移角，θ”为第二次短路电流偏移角，R_b为电流互感器的实际二次负载。

所述第一次短路电流偏移角θ'和第二次短路电流偏移角θ”均取零。

本发明差动保护用电流互感器的校核方法，在关注电流互感器本身性能的同时，校核电流互感器之间的性能差异，以保证投入运行的电流互感器绕组能满足现场运行的要求，在实际运行中，本发明对于差动保护用电流互感器有十分重要的意义，更能准确判断电流互感器能否满足现场运行需要。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

参见图1，本发明的差动保护用电流互感器的校核方法，在整个校核过程中，需要首先通过实际测试获取相关电流互感器参数，因为虽然铭牌上有电流互感器相关参数，但电流互感器在运行过程中参数是否有变化，也需要通过测试来确定。因此，需要利用电流互感器测试仪对多个差动保护用电流互感器绕组参数进行测试，获取实测的电流互感器参数，实测的电流互感器参数至少包括额定短路电流倍数K_ssc、电流互感器直阻R_ct、电流互感器的实际二次负载R_b以及电流互感器励磁特性曲线，后续的校核过程中需要使用上述参数。

当差动保护用电流互感器为P级电流互感器，实测的电流互感器参数还包括：电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器5％或10％误差曲线、电流互感器准确限制值系数和电流互感器伏安特性等；当差动保护用电流互感器为TPY级电流互感器，实测的电流互感器参数还包括：电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器伏安特性、最大峰值瞬时误差、二次时间常数、电流互感器剩磁系数和电流互感器暂态面积系数等。在获取上述各种实测参数，较好的是实测参数与电流互感器铭牌参数对比校验。

接着，进行后续核心校核工作进行基础准备，这里包括如下三个步骤：

1、根据差动保护用电流互感器所在的网络结构，计算所需要校验的电流互感器所安装位置的最大短路电流Is，并校核电流互感器是否满足要求，即根据网络结构计算所需要校验电流互感器所安装位置的短路容量，并根据短路容量计算最大短路电流Is，此处选用实际可能出现的最大短路电流，对电流互感器进行校验，更能考量电流互感器在实际中能否满足要求。

2、计算校核用当地电源的一次时间常数Tp和网络电源的一次时间常数Tp，一次时间常数是互感器校验的一个重要参数，以前的方法都是采用经验值，但经验值与实际情况可能并不相符，如果变电站是电厂的直接接入变电站，则当地电源的一次时间常数Tp和网络电源的一次时间常数Tp存在很大的差别，这时采用经验值则可能与实际值有很大的差别，这时需要采用实际值才会更准确。

电流互感器实际一次时间常数的计算方法如下：变电站的短路电流，由当地电源和网络电源共同提供，当地电源为当地发电厂所提供。提供短路电流的支路共有四个不同的电源提供。标准中规定，对于多个不同时间常数的支路并联时，因为电流的衰减与阻抗的关联是非线性的，可分别求出各独立支路对电流互感器的影响，为了简化，假设各正弦电流相位相同，粗略计算时可将各支路的短路电流加权平均，作为等效T_p。由于当地电厂的一次时间常数较大，而其他支路由于是电网电源，所以T_p分两部分考虑，电厂一次时间常数单独计算。而其他支路一次时间常数采用支路短路电流加权平均，算出一个等效的T_p。

3、选取额定工作循环和实际工作循环作为后续的校核用工作循环，额定工作循环，铭牌标注一般为C-t'-O-t_fr-C-t”-O，一次故障电流持续时间t'为100ms，无电流间隙时间t_fr为500ms，二次故障电流持续时间t”为100ms。但这种工作循环也仅是额定工作循环，而不是实际运行过程中的工作循环，根据电流互感器运行情况，以及重合闸等定值设置情况来选取工作循环，能更好地符合实际情况。

实际工作循环，包括单次通电工作循环和双次通电工作循环，单次通电工作循环铭牌一般标注为C-t-O，其中，一次故障电流持续时间t取100ms(一般保护故障切除时间)，或250ms(断路器失灵保护切除故障时间)；双次通电工作循环铭牌标注为C-t'-O-t_fr-C-t”-O，其中，一次故障电流持续时间t'取100ms，无电流间隙时间t_fr考虑线路重合闸的延时，取800ms，一次故障电流持续时间t”取100ms(包括断路器动作的故障切除时间)。

完成上述基础准备工作后，进入本发明校核方法的核心步骤，下述步骤是判断差动保护用电流互感器是否满足现场运行条件的考量手段，首先是对电流互感器绕组本身进行校核。

根据实测的额定短路电流倍数K_ssc、电流互感器直阻R_ct、电流互感器的实际二次负载R_b，计算并校验每个差动保护用电流互感器绕组在实际工作循环中的等效二次感应电动势，是否小于该电流互感器的额定等效二次极限电动势，使得差动保护用电流互感器能满足实际工作循环中不饱和的要求。

计算并校验等效二次感应电动势较好的是，单次通电工作循环和双次通电工作循环分别进行校验，使得校验结果更全面准确，那么，选取的实际工作循环，较好的是包括：

a、一次故障电流持续时间为100ms的单次通电工作循环，

b、一次故障电流持续时间为250ms的单次通电工作循环，

c、一次故障电流持续时间为100ms、无电流间隙时间为800ms、二次故障电流持续时间为100ms的双次通电工作循环。

具体方式如下：

A、电流互感器的额定等效二次极限电动势

求出电流互感器额定等效二次极限电动势为：

E_al＝K_tdK_sscI_e(R_ct+R_bn)

其中，K_td为额定暂态面积系数，其数值是通过实际测试所得，K_ssc为额定短路电流倍数，I_e为电流互感器的额定二次电流，K_ssc与I_e相乘即可得到电流互感器标称的误差范围内的所能承受的最大短路电流，R_ct为电流互感器直阻，R_bn为电流互感器额定二次负载。上述公式中，K_td、R_ct、R_bn、K_ssc可以在测试中得到，所以本公式中均采用实测值

B、实际工作循环下要求的二次感应电动势

由实际二次负荷，求得实际二次时间常数T_s为：

$T_s=\frac{T_{sn}(R_{ct}+R_{bn})}{R_{ct}+R_b}$

二次时间常数是电流互感器二次回路的时间常数值，由电感和电阻之比得出，用来表示二次回路的衰减时间常数。此处是对单个电流互感器进行计算，T_sn是额定二次时间常数，R_ct是电流互感器直阻，R_bn是电流互感器额定二次负载，R_b是电流互感器的实际二次负载。

单次通电工作循环，按一次故障电流持续时间t＝100ms，求暂态面积系数及等效二次感应电动势。

根据当地电源一次时间常数T_p，求出暂态面积系数：

${K_{td1}}^{\′}=\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t}{T_p}}-e^{-\frac{t}{T_s}})-sin\mathrm{\ω}t$

根据网络电源一次时间常数T_p，求得暂态面积系数：

${K_{td2}}^{\′}=\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t}{T_p}}-e^{-\frac{t}{T_s}})-\sin \mathrm{\ω}t$

考虑最严重的情况，取sinωt＝-1，代入上式得：

${K_{td2}}^{\′}=\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t}{T_p}}-e^{-\frac{t}{T_s}})+1$

要求的总的暂态面积系数为：

${K_{td}}^{\′}={K_{td1}}^{\′}\frac{I_{p1}}{I_{p1}+I_{p2}}+{K_{td2}}^{\′}\frac{I_{p2}}{I_{p1}+I_{p2}}$

要求电流互感器的等效二次极限电动势E_al'为：

E_al'＝K_td'K_pcf(R_ct+R_b)

单次通电工作循环，按一次故障电流持续时间t＝250ms，求暂态面积系数及等效二次感应电动势。

根据当地电源一次时间常数T_p，求出暂态面积系数：

${K_{td1}}^{\′}=\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t}{T_p}}-e^{-\frac{t}{T_s}})-sin\mathrm{\ω}t$

考虑最严重情况：

根据网络电源一次时间常数T_p，求得暂态面积系数：

${K_{td2}}^{\′}=\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t}{T_p}}-e^{-\frac{t}{T_s}})-sin\mathrm{\ω}t$

考虑最严重的情况，取sinωt＝-1，代入上式得：

${K_{td2}}^{\′}=\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t}{T_p}}-e^{-\frac{t}{T_s}})+1$

要求的总的暂态面积系数为：

${K_{td}}^{\′}={K_{td1}}^{\′}\frac{I_{p1}}{I_{p1}+I_{p2}}+{K_{td2}}^{\′}\frac{I_{p2}}{I_{p1}+I_{p2}}$

要求电流互感器的等效二次极限电动势E_al'为：

E_al'＝K_td'K_pcf(R_ct+R_b)

双次通电工作循环：一次故障电流持续时间t'取100ms，无电流间隙时间t_fr考虑线路重合闸的延时，取800ms，二次故障电流持续时间t”取100ms，求暂态面积系数：

${K_{td1}}^{\′}=\[\mathrm{\ω}\frac{T_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′}}{T_s}})-{\mathrm{sin\ωt}}^{\′}\]\×e^{-\frac{t_{fr}+t^{\′}}{T_s}}+\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_s}})+1$

根据当地电源一次时间常数T_p，求出暂态面积系数：

${K_{td1}}^{\′}=\[\mathrm{\ω}\frac{T_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′}}{T_s}})-{\mathrm{sin\ωt}}^{\′}\]\×e^{-\frac{t_{fr}+t^{\′}}{T_s}}+\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_s}})+1$

根据网络电源一次时间常数T_p，求出暂态面积系数：

${K_{td1}}^{\′}=\[\mathrm{\ω}\frac{T_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′}}{T_s}})-{\mathrm{sin\ωt}}^{\′}\]\×e^{-\frac{t_{fr}+t^{\′}}{T_s}}+\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_s}})+1$

要求的总的暂态面积系数为：

${K_{td}}^{\′}={K_{td1}}^{\′}\frac{I_{p1}}{I_{p1}+I_{p2}}+{K_{td2}}^{\′}\frac{I_{p2}}{I_{p1}+I_{p2}}$

要求电流互感器的等效二次极限电动势E_al'为：

E_al'＝K_td'K_pcf(R_ct+R_b)

校验结果

对比各种实际工作循环下的等效二次极限电动势E_al'是否均小于额定等效二次极限电动势E_al，若E_al'均小于E_al，则互感器能满足工作循环中不饱和的要求。

完成对电流互感器绕组本身进行校核后，校核差动保护用电流互感器之间的相互关系，是否满足差动保护的需要，首先是计算每个差动保护用电流互感器绕组在最大短路电流Is下的二次电动势，并根据之前获取的每个差动保护用电流互感器励磁特性曲线，获得每个差动保护用电流互感器绕组的励磁电流，并比较每个差动保护用电流互感器绕组励磁电流的差值。

对于差动保护，其所用的各侧电流互感器如果特性相差较大，在区外短路故障时，可能造成各个电流互感器的饱和程度或速度的不同，由此产生的不平衡电流肯能导致差动保护的误动。

对于差动保护的各侧互感器电流互感器在穿越故障情况下的不平衡的电流，可以通过稳态差流、暂态饱和时间两个特性来校核分析，来对差动保护用各侧互感器在区外穿越故障情况下的特性进行综合分析。

在发生穿越性故障的情况下，差动保护各侧电流互感器的二次电流流过实际负载阻抗，将有不同的二次电动势，相应的在各侧电流互感器的励磁特性曲线上对应有不同的励磁电流，稳态差流即为各侧电流互感器励磁电流的差值。因此，各侧电流互感器不同的励磁特性曲线与不同的二次负载阻抗是造成稳态差流的主要原因。

根据实际所测得的互感器参数以及计算所得的最大短路电流Is，计算差动保护用电流互感器各个绕组在最大短路电流下的二次电动势：

E_s＝K_pcfI_e(R_ct+R_b)

其中，K_pcf为保护校验系数，通过实际最大短路电流与互感器额定电流之比获得，R_ct为电流互感器直阻，R_b电流互感器的实际二次负载，I_e是电流互感器的额定二次电流，在电流互感器的铭牌上可以读出。

对应所测得的励磁特性曲线，得出其励磁电流。

计算所有电流互感器在最大短路电流Is下的二次电动势，得出励磁电流。

通过几者进行比较，若励磁电流差别过大，则说明差动回路不平衡电流很大，会引起差动保护的误动。反之，则不会误动。

最后，以额定工作循环，计算每个差动保护用电流互感器绕组的暂态饱和时间，并比较每个差动保护用电流互感器绕组的暂态饱和时间的差值。

稳态差流只能说明稳态情况下，差动保护用电流互感器之间的特性差别。要校核电流互感器的特性，还需要考虑暂态情况下的互感器特性差别，而这个差别可以通过电流互感器的暂态饱和时间差别来进行考量。在暂态情况下，由于剩磁以及电流互感器本身特性的关系，电流互感器绕组可能会饱和，而且由于在发生故障情况下，差动保护用电流互感器所流过的电流可能会存在很大不同，可能有的电流互感器绕组已经饱和，而有的还未饱和，这就造成差动保护的误动。所以对差动保护用电流互感器绕组进行暂态饱和时间差别校核有很重要的意义。

电流互感器绕组的暂态饱和时间t”可由以下公式确定出(公式按最严重的情况，即额定工作循环考虑)：

$\left\{\begin{array}{c}{K_{td}}^{\′}=\[\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′}}{T_s}}){\mathrm{cos\θ}}^{\′}+\frac{{\mathrm{sin\θ}}^{\′}\×e^{-\frac{t^{\′}}{T_s}}}{{\mathrm{\ωT}}_s}-\frac{sin({\mathrm{\ωt}}^{\′}+{\mathrm{\θ}}^{\′})}{{\mathrm{\ωT}}_s}\]\×e^{-\frac{t_{fr}+t^{\′\′}}{T_s}}\\ +\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_s}}){\mathrm{cos\θ}}^{\′\′}+\frac{{\mathrm{sin\θ}}^{\′\′}\×e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_s}}}{{\mathrm{\ωT}}_s}-\frac{\sin ({\mathrm{\ωt}}^{\′\′}+{\mathrm{\θ}}^{\′\′})}{{\mathrm{\ωT}}_s}\\ {K_{td}}^{\′\′}=\frac{K_{td}{K}_{ssc}(R_{ct}+R_{bn})}{K_{pcf}(R_{ct}+R_b)}\end{array}\right.$

K_td”为达到饱和所需要的暂态面积系数，当K_td'〉K_td”时，电流互感器饱和，若一次故障电流持续时间t'已知，则电流互感器绕组的暂态饱和时间t”可以计算得出，其中：

K_td为额定暂态面积系数

K_td'为实际工况下暂态面积系数

K_pcf为保护校验系数

T_p为一次时间常数，这里的T_p为最后实际计算值，综合当地电源和网络电源后通过计算得出。

T_s为二次时间常数，采用实际计算结果

K_ssc为额定短路电流倍数

θ'为第一次短路电流偏移角，考虑最严重的情况取θ'＝0°

θ”为第二次短路电流偏移角，考虑最严重情况下，重合于故障，电流发生全偏移，θ”＝0°

从以上公式可计算出各绕组的暂态饱和时间t”，然后分别对各个绕组进行计算后，计算各绕组饱和时间的差别。若差别过大，则可能会引起差动保护的误动。完成上述各校核步骤，差动保护用电流互感器满足上述的各种要求时，即认为差动保护用电流互感器满足使用要求。

Claims (8)

1.差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)利用电流互感器测试仪对多个差动保护用电流互感器绕组参数进行测试，获取实测的电流互感器参数，所述实测的电流互感器参数至少包括额定短路电流倍数、电流互感器直阻、电流互感器二次负载和电流互感器励磁特性曲线；

2)对实测参数与电流互感器铭牌参数对比校验；

3)根据差动保护用电流互感器所在的网络结构，计算所需要校验的电流互感器所安装位置的最大短路电流，并校核电流互感器是否满足要求；

4)计算校核用当地电源的一次时间常数和网络电源的一次时间常数；

5)选取额定工作循环和实际工作循环作为后续的校核用工作循环；

6)根据实测的额定短路电流倍数、电流互感器直阻、电流互感器二次负载，计算并校核每个差动保护用电流互感器绕组在步骤5)实际工作循环中的等效二次感应电动势，是否小于该电流互感器的额定等效二次极限电动势，使得差动保护用电流互感器能满足实际工作循环中不饱和的要求；

7)计算每个差动保护用电流互感器绕组在最大短路电流下的二次电动势，并根据步骤1)中获取的每个差动保护用电流互感器励磁特性曲线，获得每个差动保护用电流互感器绕组的励磁电流，并比较每个差动保护用电流互感器绕组励磁电流之间的差值；

8)以额定工作循环，计算每个差动保护用电流互感器绕组的暂态饱和时间，并比较每个差动保护用电流互感器绕组的暂态饱和时间之间的差值。

2.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于：步骤1)中，当差动保护用电流互感器为P级电流互感器，实测的电流互感器参数还包括：电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器5％或10％误差曲线、电流互感器准确限制值系数和电流互感器伏安特性；

当差动保护用电流互感器为TPY级电流互感器，实测的电流互感器参数还包括：电流互感器比差、角差、电流互感器线圈直阻、电流互感器伏安特性、最大峰值瞬时误差、二次时间常数、电流互感器剩磁系数和电流互感器暂态面积系数。

3.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于：所述步骤5)中，实际工作循环包括单次通电工作循环和双次通电工作循环。

4.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于：所述步骤6)中，选取的实际工作循环，包括：

a、一次故障电流持续时间为100ms的单次通电工作循环，

b、一次故障电流持续时间为250ms的单次通电工作循环，

c、一次故障电流持续时间为100ms、无电流间隙时间为800ms、二次故障电流持续时间为100ms的双次通电工作循环。

5.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于：所述步骤6)中，电流互感器的额定等效二次极限电动势E_al＝K_tdK_sscI_e(R_ct+R_bn)，其中其中，K_td为额定暂态面积系数，K_ssc为额定短路电流倍数，I_e为电流互感器的额定二次电流，R_ct为电流互感器直阻，R_bn为电流互感器额定二次负载。

6.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于：所述步骤7)中，差动保护用电流互感器绕组在最大短路电流下的二次电动势E_s＝K_pcfI_e(R_ct+R_b)，其中，K_pcf为保护校验系数，R_ct为电流互感器直阻，R_b为电流互感器的实际二次负载，I_e为电流互感器的额定二次电流。

7.根据权利要求1所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于：所述步骤8)中，根据以下公式，计算每个差动保护用电流互感器绕组的暂态饱和时间t″：

$\left\{\begin{array}{c}{K_{td}}^{\′}=\[\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′}}{T_s}}){\mathrm{cos\θ}}^{\′}+\frac{{\mathrm{sin\θ}}^{\′}\×e^{-\frac{t^{\′}}{T_s}}}{{\mathrm{\ωT}}_s}-\frac{\sin ({\mathrm{\ωt}}^{\′}+{\mathrm{\θ}}^{\′})}{{\mathrm{\ωT}}_s}\]\×e^{-\frac{t_{fr}+t^{\′\′}}{T_s}}\\ +\frac{{\mathrm{\ωT}}_p{T}_s}{T_p-T_s}(e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_p}}-e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_s}}){\mathrm{cos\θ}}^{\′\′}+\frac{{\mathrm{sin\θ}}^{\′\′}\×e^{-\frac{t^{\′\′}}{T_s}}}{{\mathrm{\ωT}}_s}-\frac{\sin ({\mathrm{\ωt}}^{\′\′}+{\mathrm{\θ}}^{\′\′})}{{\mathrm{\ωT}}_s}\\ {K_{td}}^{\′\′}=\frac{K_{td}{K}_{ssc}(R_{ct}+R_{bn})}{K_{pcf}(R_{ct}+R_b)}\end{array}\right.$

其中，K_td″为达到饱和所需要的暂态面积系数，t'为一次故障电流持续时间，K_td为额定暂态面积系数，K_td'为实际工况下暂态面积系数，K_pcf为保护校验系数，T_p为一次时间常数，T_s为实际二次时间常数，K_ssc为额定短路电流倍数，θ'为第一次短路电流偏移角，θ″为第二次短路电流偏移角，t_fr为无电流间隙时间，R_ct为电流互感器直阻，R_bn为电流互感器额定二次负载，R_b为电流互感器的实际二次负载。

8.根据权利要求7所述的差动保护用电流互感器的校核方法，其特征在于：所述第一次短路电流偏移角θ'和第二次短路电流偏移角θ″均取零。