基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法，包括获取输电线路故障录波图，其上有输电线路三相电流波形、母线三相电压波形、零序电流波形和零序电压波形；若输电线路三相电流波形及母线三相电压波形中波形均突变，则认定输电线路故障存在；获取输电线路三相电流波形中任一相突变而成的畸变电流波形并沿畸变电流波形绘制对应的正弦波形，取畸变电流波形及正弦波形同时位于任意半个周期波长上的过零点，以计算二者过零点间的时差；若时差位于预设的时差范围内，则判定电流互感器的铁芯存在饱和缺陷。实施本发明专利技术，无需过多数学计算，简单直观，且省时省力，能解决现场技术人员无法快速判断电流互感器饱和现象的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法及系统
本专利技术涉及继电保护
，尤其涉及一种基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法及系统。
技术介绍
随着电力系统的容量日益增大，短路电流也随之增多，容易出现幅值很大的短路电流使电流互感器的铁芯在短路的稳态下呈现不同程度的饱和现象。电流互感器的铁芯因材质因素而具备非线性特性，一旦一次电流很大或一次电流含有较大的直流分量时，电流互感器的铁芯会饱和，使得励磁电流几十倍甚至上百倍地增长，从而导致二次电流波形严重失真畸变。尤其是，电流互感器在铁芯深度饱和的情况下工作误差很大，其二次电流的波形会严重失真(电流波形和相位畸变)，必然会影响继电保护装置的正确工作，一旦电流互感器的铁芯饱和是由被保护设备的区外故障引起，则会在电流差动保护中产生差流，造成保护误动。在现场实际工作中，工作人员经验缺乏，无法及时判断电流互感器饱和现象是否发生，容易被误理解为其它问题所导致的保护跳闸，导致不能及时将电气设备缺陷排除，给电网稳定运行埋下安全隐患，影响电网供电可靠性为了解决现场技术人员无法快速判断电流互感器饱和现象的问题，专利技术人提出了一种基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法，无需过多数学计算，简单直观，且省时省力。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法，无需过多数学计算，简单直观，且省时省力，能解决现场技术人员无法快速判断电流互感器饱和现象的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法，所述方法包括以下步骤：获取输电线路故障录波图，所述输电线路故障录波图上形成有输电线路三相电流波形、母线三相电压波形、零序电流波形和零序电压波形；若所述输电线路三相电流波形及所述母线三相电压波形中均存在波形突变，则认定输电线路故障存在；待认定所述输电线路故障存在后，获取所述输电线路三相电流波形中任一相电流波形突变及其突变后对应形成的畸变电流波形，并沿所述畸变电流波形的曲线轨迹绘制出与所述畸变电流波形等周期及幅值的正弦波形，且进一步确定所述畸变电流波形及所述正弦波形同时位于任意半个周期波长上的过零点，以计算所述畸变电流波形的过零点与所述正弦波形的过零点之间的时差；若所计算的时差位于预设的时差范围内，则判定电流互感器的铁芯存在饱和缺陷。其中，所述方法进一步包括：若在认定所述输电线路故障存在时，所述零序电流波形和所述零序电压波形均存在波形突变，则认定所述输电线路故障为接地故障。其中，所述方法进一步包括：获取所述输电线路三相电流波形中波形突变的相线及对应统计的总数量；若所述总数量为一，则认定所述输电线路故障为单相接地故障，且将所获取的波形突变的相线设为所述单相接地故障的故障相线；若所述总数量为二，则认定所述输电线路故障为双相相间短路接地故障，且将所获取的波形突变的两个相线设为所述双相相间短路接地故障的故障相线；若所述总数量为三，则认定所述输电线路故障为三相相间短路接地故障，且将所获取的波形突变的三个相线设为所述三相相间短路接地故障的故障相线。其中，所述方法进一步包括：若在认定所述输电线路故障存在时，所述零序电流波形和所述零序电压波形均不存在任何波形，则认定所述输电线路故障为相间短路故障，且所述输电线路三相电流波形中波形突变的相线至少有两个。其中，所述方法进一步包括：若所述输电线路三相电流波形中波形突变的相线为两个时，则认定所述输电线路故障为双相相间短路故障，且将所获取的波形突变的两个相线设为所述双相相间短路故障的故障相线；若所述输电线路三相电流波形中波形突变的相线为三个时，则认定所述输电线路故障为三相相间短路故障，且将所获取的波形突变的三个相线设为所述三相相间短路故障的故障相线。其中，所述预设的时差范围为[4.3ms，5ms]。本专利技术实施例还提供了一种基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的系统，包括：线路故障录波图获取单元，用于获取输电线路故障录波图，所述输电线路故障录波图上形成有输电线路三相电流波形、母线三相电压波形、零序电流波形和零序电压波形；输电线路故障检测单元，用于若所述输电线路三相电流波形及所述母线三相电压波形中均存在波形突变，则认定输电线路故障存在；过零点时差计算单元，用于待认定所述输电线路故障存在后，获取所述输电线路三相电流波形中任一相电流波形突变及其突变后对应形成的畸变电流波形，并沿所述畸变电流波形的曲线轨迹绘制出与所述畸变电流波形等周期及幅值的正弦波形，且进一步确定所述畸变电流波形及所述正弦波形同时位于任意半个周期波长上的过零点，以计算所述畸变电流波形的过零点与所述正弦波形的过零点之间的时差；饱和缺陷判定单元，用于若所计算的时差位于预设的时差范围内，则判定电流互感器的铁芯存在饱和缺陷。其中，所述预设的时差范围为[4.3ms，5ms]。其中，还包括：接地故障判定单元；其中，所述接地故障判定单元，用于若在认定所述输电线路故障存在时，所述零序电流波形和所述零序电压波形均存在波形突变，则认定所述输电线路故障为接地故障。其中，还包括：相间故障判定单元；其中，所述相间故障判定单元，用于若在认定所述输电线路故障存在时，所述零序电流波形和所述零序电压波形均不存在任何波形，则认定所述输电线路故障为相间短路故障，且所述输电线路三相电流波形中波形突变的相线至少有两个。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术通过识别输电线路故障录波图中输电线路三相电流波形中是否存在突变的输电线路电流波形以及母线三相电压波形中是否存在突变的母线电压波形来检测输电线路故障是否存在，并在输电线路故障存在时，通过识别输电线路三相电流波形中任一相电流波形突变而成的畸变电流波形，并沿畸变电流波形的曲线轨迹绘制出等周期幅值的正弦波形，对比畸变电流波形及正弦波形同时位于任意半个周期波长上的过零点之间的时差，以确定电流互感器的铁芯是否存在饱和缺陷，整个过程无需过多数学计算，简单直观，且省时省力，能解决现场技术人员无法快速判断电流互感器饱和现象的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本专利技术的范畴。图1为本专利技术实施例提供的一种基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法的应用场景中输电线路存在C相接地故障时的输电线路故障录波图；图3为图2中输电线路C相电流波形突变后对应形成的畸变电流波形的放大示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n获取输电线路故障录波图，所述输电线路故障录波图上形成有输电线路三相电流波形、母线三相电压波形、零序电流波形和零序电压波形；/n若所述输电线路三相电流波形及所述母线三相电压波形中均存在波形突变，则认定输电线路故障存在；/n待认定所述输电线路故障存在后，获取所述输电线路三相电流波形中任一相电流波形突变及其突变后对应形成的畸变电流波形，并沿所述畸变电流波形的曲线轨迹绘制出与所述畸变电流波形等周期及幅值的正弦波形，且进一步确定所述畸变电流波形及所述正弦波形同时位于任意半个周期波长上的过零点，以计算所述畸变电流波形的过零点与所述正弦波形的过零点之间的时差；/n若所计算的时差位于预设的时差范围内，则判定电流互感器的铁芯存在饱和缺陷。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取输电线路故障录波图，所述输电线路故障录波图上形成有输电线路三相电流波形、母线三相电压波形、零序电流波形和零序电压波形；
若所述输电线路三相电流波形及所述母线三相电压波形中均存在波形突变，则认定输电线路故障存在；
待认定所述输电线路故障存在后，获取所述输电线路三相电流波形中任一相电流波形突变及其突变后对应形成的畸变电流波形，并沿所述畸变电流波形的曲线轨迹绘制出与所述畸变电流波形等周期及幅值的正弦波形，且进一步确定所述畸变电流波形及所述正弦波形同时位于任意半个周期波长上的过零点，以计算所述畸变电流波形的过零点与所述正弦波形的过零点之间的时差；
若所计算的时差位于预设的时差范围内，则判定电流互感器的铁芯存在饱和缺陷。


2.如权利要求1所述的基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
若在认定所述输电线路故障存在时，所述零序电流波形和所述零序电压波形均存在波形突变，则认定所述输电线路故障为接地故障。


3.如权利要求2所述的基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
获取所述输电线路三相电流波形中波形突变的相线及对应统计的总数量；
若所述总数量为一，则认定所述输电线路故障为单相接地故障，且将所获取的波形突变的相线设为所述单相接地故障的故障相线；
若所述总数量为二，则认定所述输电线路故障为双相相间短路接地故障，且将所获取的波形突变的两个相线设为所述双相相间短路接地故障的故障相线；
若所述总数量为三，则认定所述输电线路故障为三相相间短路接地故障，且将所获取的波形突变的三个相线设为所述三相相间短路接地故障的故障相线。


4.如权利要求1所述的基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
若在认定所述输电线路故障存在时，所述零序电流波形和所述零序电压波形均不存在任何波形，则认定所述输电线路故障为相间短路故障，且所述输电线路三相电流波形中波形突变的相线至少有两个。


5.如权利要求4所述的基于电网故障录波图来判断电流互感器饱和的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
若所述输电线路三相电流波形中波形突变的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世祥，杨柳青，吴海涛，康鑫，胡悦，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44