贵州2020年南方电网校园招聘考试电气专业内容：导引线保护的不平衡电流

导引线保护的不平衡电流
1.稳态情况下的不平衡电流
在导引线保护中，若电流互感器具有理想的特性，则在系统正常运行和外部短路时，差动继电器KD中不会有电流流过。但实际上，线路两侧电流互感器TA的励磁特性不可能完全相同，如图6-3所示。当电流互感器TA一次电流较小时，铁芯未饱和，两侧电流互感器TA特性曲线接近理想状态，相差很小。当电流互感器TA一次电流较大时，铁芯开始饱和，由于线路两侧电流互感器TA铁芯的饱和点不同，励磁电流差别增大。当电流互感器TA一次电流大到使铁芯严重饱和的程度，则会因励磁阻抗的下降而使线路两侧电流互感器TA的励磁电流剧烈增加，差别显著增大，导致线路两侧电流互感器TA二次电流有一个很大的差值，此电流差值称为不平衡电流。
电流互感器TA二次电流表达式为
                   （6-6）
式中  、——分别为线路两侧电流互感器TA的励磁电流。
正常运行、保护范围外部k点短路时，流入差动继电器KD的电流为
        （6-7）
     因此，导引线保护的不平衡电流实际上就是线路两侧电流互感器TA励磁电流之差。
     为了保持一定的准确度，导引线保护使用的电流互感器TA应按10%误差曲线选取负载，则可保证变比误差不超过10%，角度误差不超过7°。当保护范围外部短路时，通过电流互感器TA一次侧的最大电流为，若一侧电流互感器TA的误差为零，另一侧误差为10%，即fi = 0.1，外部短路时的不平衡电流达到最大，为。由于导引线保护采用型号和特性完全相同、误差接近的D级电流互感器TA，故在不平衡电流中引入同型系数KSS，KSS在两侧电流互感器TA型号相同时取0.5，不同时取1，因此，流入差动继电器KD的最大不平衡电流为
                     （6-8）
2.暂态过程中的不平衡电流
     由于导引线保护的动作是瞬时性的，因此，必须考虑在保护范围外部短路时的暂态过程中，流入差动继电器KD的不平衡电流。此时，流过电流互感器TA一次侧的短路电流中，包含有周期分量和非周期分量，如图6-4所示。中由于非周期分量对时间的变化率远小于周期分量的变化率，因而很难传变到二次侧，大部分作为励磁电流进入励磁回路而使电流互感器TA的铁芯严重饱和。此外，电流互感器TA励磁回路以及二次回路的电感中的磁通不能突变，将在二次回路中引起自由非周期分量电流，因此，暂态过程中的励磁电流将大大超过其稳态值，其中包含大量缓慢衰减的非周期分量电流，使励磁电流曲线偏于时间轴的一侧。由于励磁回路具有很大的电感，励磁电流不能很快上升，因此在短路后的几个周波才出现最大不平衡电流。
考虑到非周期分量电流的影响，在式（6-8）中应引入非周期分量影响系数Kun，取1.5~2，当采取措施消除其影响时，取为1，则最大不平衡电流幅值的计算式为
                     （6-9）
为了保证导引线保护在外部短路时的选择性，其动作电流必须躲过最大不平衡电流来整定；为了提高导引线保护在内部故障时的灵敏度，应采取措施减小不平衡电流。

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