電流互感器的穩(wěn)定性不足引起保護(hù)越級(jí)跳閘的思考

柯時(shí)軍

摘 要：繼電保護(hù)從業(yè)人員在工作中偶爾會(huì)遇到配電網(wǎng)饋線保護(hù)電流互感器爆炸，本級(jí)的開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，引起變壓器的低后備保護(hù)（上一級(jí)）動(dòng)作，很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)這種保護(hù)越級(jí)未進(jìn)行分析而是更換電流互感器，此處對(duì)電流互感器的熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行了專門的分析，最后接合多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)給出了滿足6-10KV配電網(wǎng)保護(hù)用電流互感器熱穩(wěn)電流及動(dòng)穩(wěn)電流的經(jīng)驗(yàn)值。

關(guān)健詞：電流互感器；穩(wěn)定性；保護(hù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.114

1 電流互感器穩(wěn)定性不足的實(shí)例

國(guó)網(wǎng)××市供電公司110KV變電站10KV饋線保護(hù)電流互感器穩(wěn)定性不滿足要求于2012年7月13日16：50分爆炸，開(kāi)關(guān)拒動(dòng)引起保護(hù)越級(jí)跳閘（主變低后備動(dòng)作）引發(fā)10KV母線失壓造成所供一類、二類用戶停電數(shù)小時(shí)（圖1，圖2）。

2 按短路情況來(lái)校驗(yàn)電流互感器的動(dòng)熱穩(wěn)定性

2.1 三相短路電流的計(jì)算

在經(jīng)過(guò)0.2s后，短路暫態(tài)過(guò)程就衰減完畢，此時(shí)的短路電流就達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)，被稱為短路穩(wěn)態(tài)電流，用Ik表示。

2.2 電流互感器熱穩(wěn)定校驗(yàn)

電流互感器耐受短路電流的熱效應(yīng)而不損壞的能力稱為它們的熱穩(wěn)定性。

以10kV出線的電流互感器而言，如果線路的任何一點(diǎn)發(fā)生短路，短路電流都會(huì)流過(guò)該電流互感器。隨著短路點(diǎn)離母線的距離加大，短路電流逐漸變小。短路點(diǎn)靠近母線處時(shí)，短路電流最大，數(shù)值基本與母線短路電流一樣。與此相同，負(fù)荷側(cè)變電站母線流過(guò)進(jìn)線電流互感器的短路電流也是基本與負(fù)荷側(cè)母線的短路電流相同。因此，如果選擇電流互感器動(dòng)、短時(shí)熱穩(wěn)定電流，可以選取臨近的母線短路電流ik。

2.3 電流互感器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)

電流互感器在短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定性是指其所具有的耐受短路電動(dòng)力作用而不致?lián)p壞的能力。由于解析法精確計(jì)算電器的動(dòng)穩(wěn)定是復(fù)雜的問(wèn)題，目前制造廠家根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)規(guī)定互感器的極限通過(guò)電流imax，即在一定的試驗(yàn)條件下，承受這樣大的電流的力效應(yīng)而不致?lián)p壞、變形等現(xiàn)象。

按短路情況來(lái)校驗(yàn)電流互感器的動(dòng)熱穩(wěn)定性，按正常條件選擇的電流互感器，一般均須按短路條件來(lái)校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。

一般情況下，電流互感器的額定動(dòng)穩(wěn)定電流為額定短時(shí)熱電流的2.5倍。如果與這個(gè)數(shù)值不同，應(yīng)該在銘牌上標(biāo)明。從以上論文對(duì)于電力系統(tǒng)短路電流的分析可以知道，短路時(shí)的沖擊電流基本上也是穩(wěn)態(tài)短路電流的2.5倍。

3 結(jié)束語(yǔ)（電流互感器的選型）

一般來(lái)說(shuō)，電流互感器上都標(biāo)注有1S的熱穩(wěn)定電流及對(duì)應(yīng)的動(dòng)穩(wěn)定電流，因此在設(shè)備選型時(shí)應(yīng)加以關(guān)注，以免互感器的穩(wěn)定性不足造成電流互感器爆炸開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，保護(hù)越級(jí)造成6-10KV母線失壓。

所以，當(dāng)安裝地點(diǎn)短路電流的要求被電力互感器的短時(shí)熱電流滿足時(shí)，一般動(dòng)穩(wěn)定電流都能滿足要求。但是在實(shí)際的選擇中，還是應(yīng)該注意電流互感器的銘牌短路電流持續(xù)時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響。一般在6-10KV配電網(wǎng)變電站出線處熱穩(wěn)定電流可以40KA（1S）及以下、用戶配電室處熱穩(wěn)定電流可以10-15KA（1S）及以下的電流互感器可滿足要求；個(gè)別特殊的情況另行考慮。endprint