防止500kV電流互感器保護(hù)死區(qū)的方法

徐 俊 孫宗云 馮 田 王 芬

(1.南方電網(wǎng)超高壓輸電公司曲靖局，云南 曲靖 655000;2.云南電網(wǎng)公司曲靖供電局，云南 曲靖 655000)

1 前言

某500kV變電站發(fā)生了一起由于罐式斷路器的電流互感器未交叉接線，致使保護(hù)存在死區(qū)，導(dǎo)致在斷路器內(nèi)部故障時(shí)，使事故范圍擴(kuò)大、設(shè)備報(bào)廢的事故。為解決罐式斷路器的電流互感器交叉接線、防止保護(hù)死區(qū)，確保電網(wǎng)和設(shè)備安全、避免類似事故重演，現(xiàn)將接線方式、極性判別和試驗(yàn)方法總結(jié)起來(lái)，僅供參考。

在保護(hù)配置和電流互感器交叉接線正確的情況下，保證所有間隔的極性指向一致時(shí)，就可以使該串電氣設(shè)備處于保護(hù)范圍之內(nèi)，就不會(huì)存在保護(hù)死區(qū)的問(wèn)題。

現(xiàn)將接線方式、極性判別和試驗(yàn)方法總結(jié)如下。

2 測(cè)試原理

2.1 工作原理

能否正確地辨別電流互感器線圈的極性，對(duì)繼電保護(hù)裝置的正確工作有直接影響。標(biāo)記方法是用不同的文字符號(hào)標(biāo)以相同的注腳表示同極性端。通常用L1和K1、L2和K2分別表示一、二次線圈的始端和末端 (同極性端)。

電流互感器線圈極性與一、二次側(cè)各電氣量的正方向緊密相關(guān)，從原理上講，各電氣量正方向的選取可以是任意的，但電磁現(xiàn)象的規(guī)律是一致的，因此，表示電磁規(guī)律的方程式和相量圖必須與各電氣量選定的正方向相對(duì)應(yīng)。就是說(shuō)，一旦各電氣量的正方向選定，反應(yīng)電磁規(guī)律的方程式和相量圖中各電氣量的相互關(guān)系就隨之確定，不能任意改動(dòng)。

對(duì)于繼電保護(hù)用的互感器如圖1所示，其一次電壓與二次電壓的正方向，對(duì)同極性端來(lái)說(shuō)是相同的;而其一次電流與二次電流的正方向，對(duì)同極性端來(lái)說(shuō)則是相反的。即通常規(guī)定，U1和U2的正方向都是由線圈的始端指向末端;I1的正方向?yàn)橛删€圈的始端L1流向末端L2，I2的正方向則為由線圈的末端K2流向始端K1。這樣，在某一時(shí)刻，如果一次電流的方向?yàn)檎较驎r(shí)，二次電流方向也為正，則L1和K1稱為同極性端，一般用“*”號(hào)表示。根據(jù)這個(gè)原則，只要互感器的同極性端已知，則其一、二次電壓、電流的正方向即可直接確定。

圖1 互感器的圖形符號(hào)和相量關(guān)系

2.2 測(cè)試方法原理

在做互感器極性試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)與套管底座的穿過(guò)互感器線圈中心的金屬圓筒與開關(guān)外殼構(gòu)成的電磁通路，利用電磁感應(yīng)原理，將干電池電壓瞬間加載于互感器外殼上，在互感器的二次側(cè)接入一塊指針式萬(wàn)用表，將其檔位選擇于直流電流毫安檔，通過(guò)表計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)，即可判斷互感器極性。

3 CT極性的確定

1)對(duì)3/2接線方式，在確定了CT位置和作用后，結(jié)合全站實(shí)際的一次接線情況，確定CT極性，對(duì)于線路保護(hù)用CT的極性，全部定為由母線指向線路，對(duì)于母線保護(hù)用CT的極性，當(dāng)用于I段母線時(shí)，定為由II母指向I母，當(dāng)用于II段母線時(shí)，定為由I母指向II母。

2)對(duì)四邊形接線方式，由于不配備母差保護(hù)，增加了短引線保護(hù)，故其CT極性只需統(tǒng)一指向被保護(hù)線路或變壓器即可。

4 試驗(yàn)方法

1)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，先核對(duì)從斷路器機(jī)構(gòu)箱至CT接線盒的接線，核實(shí)交叉接線情況。

2)在試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將開關(guān)處于分閘狀態(tài)，這樣不僅能保證開關(guān)兩側(cè)套管CT互相獨(dú)立，而且在對(duì)CT配置、接線交叉正確性、防止出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)的判斷十分必要。

3)試驗(yàn)接線:一般情況下，極性檢查是在開關(guān)合閘位置用圖2虛線所示接線方式檢查，對(duì)于500kV罐式斷路器來(lái)講，因該開關(guān)套管較長(zhǎng)，導(dǎo)線接線位置較高，試驗(yàn)接線不方便，且開關(guān)在合閘位置，如果出現(xiàn)開關(guān)兩側(cè)套管CT對(duì)調(diào)的情況，不易發(fā)現(xiàn)接線交叉錯(cuò)誤故不建議采用。按(圖2)實(shí)線的接線方式，可降低高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，而且操作、試驗(yàn)方便，易于實(shí)現(xiàn)，可以清晰判斷出接線交叉是否錯(cuò)誤。

4)通過(guò)測(cè)試CT極性的方法進(jìn)一步判斷電流互感器的交叉接線，防止保護(hù)死區(qū)出現(xiàn)。

按圖2實(shí)線接好線開關(guān)停處冷備用狀態(tài)，即開關(guān)分閘后，使用鉗形電流表確認(rèn)CT回路確無(wú)電流，在該開關(guān)端子箱處將與停運(yùn)開關(guān)有關(guān)的CT回路連接片打開，在端子箱至開關(guān)機(jī)構(gòu)箱的CT二次側(cè)引線處接入指針式萬(wàn)用表。檢查線路側(cè)CT時(shí)，將甲電池的正極接于開關(guān)套管底座靠線路側(cè)的螺栓上，負(fù)極接開關(guān)設(shè)備接地的引線上，合分一下刀開關(guān)，此時(shí)在該開關(guān)端子箱內(nèi)可以看到指針式萬(wàn)用表的指針偏轉(zhuǎn)，將此結(jié)果記錄下來(lái)，再測(cè)試另一組CT，以此類推，線路側(cè)CT測(cè)試完后，將甲電池的極性接線對(duì)調(diào)，按上述方法進(jìn)行母線側(cè)CT測(cè)試，測(cè)試工作結(jié)束后，根據(jù)實(shí)際接線，對(duì)照?qǐng)D紙，即可判斷出CT的極性及二次回路是否正確。

圖2 試驗(yàn)接線示意圖

表1 危險(xiǎn)點(diǎn)分析及采取的安全措施

5 結(jié)束語(yǔ)

500kV變電站采用3/2接線或四邊形接線方式時(shí)，斷路器的CT交叉接線關(guān)系到電網(wǎng)、設(shè)備的安全。正確的設(shè)計(jì)理念和試驗(yàn)方法、合理的CT配置、清晰明了的二次接線，避免運(yùn)行設(shè)備存在保護(hù)死區(qū)、確保繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作，以上所使用的接線位置及方法，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用，安全可靠，效果明顯，且在開關(guān)分閘狀態(tài)下試驗(yàn)，能準(zhǔn)確判斷各組CT的具體用途，確保CT配置、接線交叉正確，可有效防止出現(xiàn)保護(hù)死區(qū)。