電磁式電流互感器即通過電磁感應原理實現(xiàn)電流變換的互感器，它的工作原理和變壓器相似。在電力系統(tǒng)中已被廣泛應用，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，其測量和保護的作用。
(一)限制短路電流
在已建成中壓系統(tǒng)中可在較高一級的電壓等級中采取分列運行的方式以限制短路電流。分列運行后造成的供電可靠性的降低可通過備用電源自動投入等方式補救。在新建系統(tǒng)中短路電流過大可采取串聯(lián)電抗器的做法來限制短路電流。
(二)增大保護級TA的變比
不能采用按負荷電流大小來確定保護級電流變比,必須用繼電保護裝置安裝處可能出現(xiàn)的短路電流和互感器的負載能力與飽和倍數(shù)來確定TA的變比。
增大了保護級TA的變比后會給繼電保護裝置的運行帶來一些負面影響,主要是不利于TA二次回路和繼電保護裝置的運行監(jiān)視。例如:在10kV系統(tǒng)中,一臺400 kVA的站用變壓器(這個容量已相當大了),帶60%負荷運行時的電流為13.8 A,按短路電流核算選取的保護級電流互感器變比為600/5,則折算到二次側(cè)的負荷電流僅有0.115A。對于額定輸入電流為5A的繼電器來講,這個電流實在太小了,若發(fā)生二次回路斷線是難以監(jiān)視和判斷的。
(三)減小電流互感器的二次負載
1. 選用交流功耗小的繼電保護裝置
一般的電磁型的電流差動繼電器的交流電流功耗每回路可達8VA,而微機型繼電器(如MDM-B1系列)的交流電流功耗每回路僅0.5VA,相差一個數(shù)量級,應選用交流功耗小的繼電保護裝置。
2. 盡可能將繼電保護裝置就地安裝
TA的負載主要是二次電纜的阻抗,將繼電保護裝置就地安裝,大大縮短了二次電纜長度,減小了互感器的負擔,避免了飽和。另外,就地安裝后,還簡化了二次回路,提高了供電可靠性。就地安裝方式對繼電保護裝置本身有更高的要求,特別是在惡劣氣候環(huán)境下運行的能力和抗強電磁干擾的性能要好。
的長度很短,現(xiàn)場的電磁干擾水平又比較高,仍以選用二次額定電流為5A的互感器為好。
(四)采用杭飽和能力強的繼電保護裝置
1. 采用對電流飽和不敏感的保護原理或保護判據(jù)
例如,采用相位判別原理的繼電器比采用幅值判別原理的繼電器的抗TA飽和的性能要好,因為即使在嚴重飽和狀態(tài),正確地恢復電流的相位還是比較容易的;又如,采用負序過電流判據(jù)比采用正相過電流判據(jù)的抗飽和性能要好,因為飽和狀態(tài)下剩余電流的負序分量相對于靈敏的負序電流整定值是足夠大的。當然,負序電流保護存在著TA二次回路斷線時容易誤動作、三相對稱故障時會拒動、不易整定配合的缺點,要增加附加判據(jù)來克服。
2. 用對TA飽和不敏感的數(shù)字式保護裝置
如前所述,瞬時值判別比平均值判別或有效值判別的抗TA飽和的性能要好。對于帶時限的保護,電流的非周期分量對繼電器的動作正確性和準確性的影響不大,采用全電流判別比采用工頻分量判別的抗TA飽和性能要好。
3. 有效地利用電流不飽和段的信息
TA在電流換向后的一段時間內(nèi)不飽和,在短路開始的1/4周期內(nèi)也不飽和,可以有效地加以利用。采用快速保護判據(jù),在電流飽和前就正確地作出判斷(例如高阻抗電流差動繼電器)是一種典型的抗TA飽和做法。采用貯能電容或無源低通濾波器對飽和電流波形進行削峰填谷以縮小電流波形的間斷角也是一種簡單有效的辦法。
