【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力工程，具体涉及一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法。
技术介绍
1、随着电力系统的容量不断增大，系统的短路电流同步增加，对系统的暂态保护及电流互感器的保护性能提出了更高的要求。此前，对电流互感器和继电保护的技术要求全部由用户提出，基本上是给出工作循环和负荷，这样导致所提出的部分参数过于简单或保守，尤其是对暂态保护用电流互感器提出的参数过高，使电流互感器产品体积增大，成本无谓增加，制造工艺难度加大，影响互感器绝缘的可靠性。倒立式电流互感器的故障原因主要是二次参数选择不符合实际，导致产品设计过于保守，铁心尺寸偏大，主绝缘加工难度增加，进而造成隐性缺陷。
2、随着智能电网及计算机等继电保护新技术的发展，电流互感器的负荷在不断减小，而随着保护方式及保护算法的不同，要求电流互感器保证误差的时间也不同，这些参数直接影响着电流互感器铁心尺寸的大小。继续采用仅要求同一个工作循环的做法来设计电流互感器，是不合理的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法，根据保护装置动作要求，确定保护装置的准确限值规定时间，计算准确限值规定时间内电流互感器磁通峰值，确定最不利故障初始角；根据指定一次时间常数、二次时间常数和最不利故障初始角，计算得出暂态系数，然后仿真测试调整暂态系数，最后考虑安全裕度，得到电流互感器暂态面积系数。
2、本专利技术的技术方案为：一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法，步骤如下：
3、
4、步骤s2：根据保护装置动作要求，确定保护装置的准确限值规定时间，根据准确限值规定时间大小范围，确定最不利故障初始角，在最不利故障初始角情况下，电流互感器磁通峰值达到最大值；
5、步骤s3：暂态系数ktf的数值计算：根据指定一次时间常数tp、二次时间常数ts和最不利故障初始角，使用数值计算方法确定电流互感器磁通随时间变化曲线，并计算出暂态系数ktf，即最大磁通与其交流分量的峰值之比；
6、步骤s4：基于暂态系数ktf的数值计算结果进行电流互感器仿真测试，模拟各种工况下电流互感器电流转换及保护装置动作情况，验证电流互感器性能参数是否满足继电保护装置功能需求；
7、步骤s5：根据仿真测试结果，调整暂态系数ktf，使得电流互感器在各种不利工况下，满足继电保护装置功能需求，确定暂态系数ktf后，考虑安全裕度m，得到电流互感器暂态面积系数ktd=ktf×m。
8、进一步优选，所述步骤s2中，将准确限值规定时间根据大小划分为三个范围：
9、当，则最不利故障初始角为：
10、；
11、其中，e为自然对数的底，θ为故障初始角，t为时间，ω为角频率；
12、当，则最不利故障初始角由下式计算：
13、；
14、当，此时暂态系数ktf为最大值，不随故障初始角θ变化，故障初始角θ取任意值。
15、进一步优选，铁芯中的磁通可按磁通差分方程计算：
16、；
17、其中，为t时刻二次匝链磁通，为t-1时刻二次匝链磁通，为t-1时刻二次电流，为时间间隔，为电流互感器变比，为二次绕组电阻与额定电阻性负载之和。
18、进一步优选，根据磁通差分方程，暂态系数ktf的数值计算步骤如下：
19、步骤s31：为变量赋值；
20、步骤s32：初始状态准备；
21、步骤s33：对于指定一次时间常数tp和故障初始角θ，计算指定时间点的一次电流；
22、步骤s34：计算不同故障初始角的一次短路电流瞬时值曲线曲线；
23、步骤s35：计算每个故障初始角θ的磁通曲线；
24、步骤s36：从计算得到的所有磁通曲线中，针对每个时间点选出最大磁通；
25、步骤s37：从t=0到实际时间点的时间间隔中，找到每个时间点的最大磁通；
26、步骤s38：计算暂态系数ktf，为最大磁通与其交流分量的峰值之比。
27、进一步优选，不同故障初始角的角度步长为10°。
28、进一步优选，所述电网发生短路时一次短路电流瞬时值，其中ipsc为一次对称短路电流有效值， e为自然对数的底，θ为故障初始角，t为时间，ω为角频率。
29、本专利技术根据保护装置实际需求，确定保护用电流互感器暂态面积系数，有助于降低保护用电流互感器铁芯尺寸，改善电流互感器场强分布，提升电流互感器运行可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法，其特征在于，所述步骤S2中，将准确限值规定时间根据大小划分为三个范围：
3.根据权利要求2所述的一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法，其特征在于，铁芯中的磁通按磁通差分方程计算：
4.根据权利要求3所述的一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法，其特征在于，根据磁通差分方程，暂态系数Ktf的数值计算步骤如下：
5.根据权利要求4所述的一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法，其特征在于，不同故障初始角的角度步长为10°。
6.根据权利要求1所述的一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法，其特征在于，所述电网发生短路时短路电流瞬时值，其中Ipsc为一次对称短路电流有效值， e为自然对数的底，为故障初始角，t为时间，ω为角频率。
【技术特征摘要】
1.一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法，其特征在于，所述步骤s2中，将准确限值规定时间根据大小划分为三个范围：
3.根据权利要求2所述的一种保护用电流互感器暂态面积系数计算方法，其特征在于，铁芯中的磁通按磁通差分方程计算：
4.根据权利要求3所述的一种保护用电流互感器暂态面积系数计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：晏年平，万华，卢志学，曾磊磊，徐碧川，王鹏，童涛，张竞，刘阳，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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